24米跨厂房桁架设计-钢结构课程设计

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1、 1 目录 一、设计资料 . 1 二、结构简图 . 2 三、荷载计算 . 4 四、内力计算 . 5 五、杆件设计 . 6 六、节点设计 . 10 钢结构课程设计钢结构课程设计 一、设计资料 1.厂房纵向长度 90m，纵向柱距 6m。采用钢桁架屋架屋架跨度为 24m。 2.结构采用梯形。 3.屋架采用 Q235B 钢材，构件选用热轧角钢。节点采用焊接，焊条为 E43 型。 4.屋盖结构采用型钢檩条，压型钢板作屋面板，荷载为： 屋架及支撑自重标准值： q=0.12+0.011L,L 以 m为单位，q 以 kN/m2为单位 屋架铺设管道荷载标准值：0.20kN/m2 屋面自重标准值：0.35kN/m

2、2 屋面活荷载标准值：0.50kN/m2 积灰荷载：1.20kN/m2 二、结构形式及支撑布置 1.绘出屋架屋面的横向支撑及檩条图 2.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算，并进行最不利内力组合；设计一个 下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。 2 结构形式及支撑结构形式及支撑 桁架支撑布置 符号说明：SC：上弦支撑； XC：下弦支撑； CC：垂直支撑 GG：刚性系杆； LG：柔性系杆 桁 架 及 桁 架 上 弦 支 撑 布 置 桁 架 及 桁 架 下 弦 支 撑 布 置 垂 直 支 撑 1-1 垂 直 支 撑 2-2 3 三、荷载计算 桁架及屋盖 沿屋面分布的永久荷载乘以

3、 1/cosa=1.006 换算为沿水平投影面分布的荷载。 1.荷载标准值 按屋面水平投影计算的永久荷载标准值 标准永久荷载： 屋面自重 1.006*0.35=0.352kN/m 2 管道荷载 0.20kN/m 2 屋架和支撑自重 0.120+0.011x24=0.384kN/m 2 _ 共 0.936kN/m 2 标准可变荷载： 屋面活荷载 0.50kN/m 2 积灰荷载 1.20kN/m 2 _ 共 1.7kN/m 2 考虑以下三种荷载组合 全跨永久荷载+全跨可变荷载 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷

4、载效应控制的组合） 全跨节点荷载设计值： F1=(1.35*0.936+1.4*0.7*0.50+1.4*0.9*1.2）*1.5*6=29.39 F2=(1.2*0.936+1.4*0.5+1.4*0.9*1.2)*1.5*6=30.02 F3=(1.2*0.936+1.4*0.7*0.5+1.4*1.2)*1.5*6=29.63 取 F2=30.02F2=30.02 （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨永久荷载设计值： 对结构不利时： F12=1.35*0.936*1.5*6=11.37 （按永久荷载效应控制的组合） F12=1.2*0.936*1.5*6=10.11 （按可变荷载效应控

5、制的组合） 对结构有利时： F13=1.0*0.936*1.5*6=8.42 取取 F12=11.37F12=11.37 半跨可变荷载设计值： F21=1.4*（0.7*0.50+0.9*1.2）*1.5*6=18（按永久荷载效应控制的组合） F22=1.4*（0.50+0.9*1.2）1.5*6=19.89（按可变荷载效应控制的组合） F22=1.4*（0.7*0.50+1.2）1.5*6=19.53 取取 F22=F22=19.89 （3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效 应控制的组合） 4 全跨节点桁架自重设计值： 对结构不利时： F31=1.2*0.3

6、84*1.5*6=4.15 对结构有利时： F32=1.0*0.384*1.5*6=3.46 取取 F31=4.15F31=4.15 半跨节点屋面板自重+半跨节点屋面活荷载设计值： F4=（1.2*0.35+1.4*0.50)*1.5*6=10.0810.08 四、内力计算 5 桁架内力组合表桁架内力组合表 杆件名称 杆件内力系数 全跨永久荷 载+全跨可 变荷载 N=P* 全跨永久荷 载+半跨可 变荷载 N=P 全*+P 半* 全跨永久荷 载+半跨可 变荷载 N=P 全*+P 半* 全跨屋架和 支撑自重+半 跨屋面板重+ 半跨屋面活 荷载N=P全* +P 半* 或 计算内力 P=1(Aa 为 1/2P) 在左半 跨 在右半 跨 全跨 上 弦 杆 AB 0.0 0.0 0.0 0 0 0 0 0 BC -6