18M跨钢屋架设计钢结构课程设计文档格式.doc
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三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4KN/m2
水泥砂浆找平层0.4KN/m2
保温层:
0.4KN/m2
一毡二油隔气层0.05KN/m2
水泥砂浆找平层0.3KN/m2
预应力混凝土屋面板1.45KN/m2
左侧为屋架杆件几何尺寸右侧为屋架全跨单位荷载
作用下各杆件的内力值
二、设计成果
1、依据《钢结构设计手册》《建筑抗震设计规范GB50011-2010》《钢结构设计规范GB50017-2003》《建筑结构荷载规范GB50009-2012》完成屋架支撑布置,杆件及节点设计,形成计算说明书,封面自行设计,A4纸张打印;
2、绘制屋架施工详图,支撑布置图,A3纸打印,与计算说明书装订到一起。
三、设计过程要求
将学号最后两位除以10后加表中内力系数,即为新内力系数,继续完成后续计算设计。
每人一题,避免重复,计算书及图纸相同者均不通过
屋架杆件内组合表
注:
表内负值表示压力:
正值表示拉力。
表1
杆件
名称
内力系数(F=1)
第一种
组合
第二种组合
第三种组合
计算杆件内力KN
全跨
左半
右半
上
弦
AB
0.00
BCD
-6.22
-4.37
-1.85
DEF
-8.99
-5.64
-3.36
FG
-9.10
-4.55
下
ab
3.47
2.54
0.93
bc
7.96
5.33
2.64
cd
9.28
5.31
3.97
斜腹杆
aB
-6.50
-4.75
-1.75
Bb
4.74
3.16
1.58
bD
-3.38
-1.86
-1.52
Dc
1.88
0.54
1.34
cF
-0.69
0.62
-1.31
Fd
-0.46
-1.63
1.17
竖杆
Aa
-0.50
Cb
-1.00
Ec
Gd
0.81
0.46
0.41
18m钢屋架课程设计(方案)
计算书
1.荷载计算
1.1永久荷载
三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4×
1.2=0.48KN/㎡
水泥砂浆找平层0.4×
保温层0.4×
1.2=0.48KN/㎡
一毡二油隔气层0.05×
1.2=0.06KN/㎡
水泥砂浆找平层0.3×
1.2=0.36KN/㎡
预应力混凝土屋面板1.45×
1.2=1.74KN/㎡
屋架和支撑自重(0.12+0.011L)×
1.2=(0.12+0.011×
18)×
1.2=0.382KN/㎡
恒荷载总和3.982KN/㎡
1.2可变荷载
不考虑积灰荷载和风荷载的影响
活荷载(或雪荷载)0.7×
1.4=0.98KN/㎡
可变荷载总和0.98KN/㎡
屋面坡度不大,对荷载影响小,未予考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不予考虑。
1.3屋架跨度计算
L=Ɩ-300=(18000-300)mm=17700mm
屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12,符合经济高度要求。
1.4支撑布置
根据车间长度、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。
考虑到柱网的布置情况,厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。
在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定,下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。
在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。
1.5荷载组合
屋架设计时,应考虑一下三种荷载组合:
使用阶段:
①全跨永久荷载+全跨可变荷载
屋架上弦节点荷载:
F1=(3.982+0.98)×
1.5×
6KN=44.658KN
②全跨永久荷载+半跨可变荷载
F2=3.982×
6KN=35.838KN
F2´
=0.98×
6KN=8.82KN
施工阶段:
③全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷
F3=0.382×
6KN=3.438KN
F3´
=(1.74+0.98)×
6KN=24.48KN
1.6内力计算
根据学号(080142011069)最后两位除以10加表中内力系数为新内力系数,得出下表
表1
-13.12
-11.27
-8.75
-585.91
-569.60
-547.37
-321.00
-259.31
-15.89
-12.55
-10.26
-709.62
-680.07
-659.96
-361.61
-305.79
-16.00
-11.45
-714.53
-674.40
-353.30
10.37
9.44
7.83
463.10
454.90
440.70
266.74
227.33
14.86
12.23
7.54
663.62
640.42
616.70
350.48
284.63
16.18
12.21
10.87
722.57
685.55
675.73
354.53
321.72
-13.4
-11.65
-8.65
-598.42
-582.98
-556.52
-331.26
-257.82
11.64
10.06
8.48
519.82
505.88
491.95
286.29
247.61
-10.28
-8.76
-8.42
-459.08
-445.68
-442.68
-249.79
-241.46
8.78
7.44
8.24
392.10
380.28
387.33
212.32
231.90
-7.59
-7.52
-8.21
-338.95
-205.68
-344.42
158.00
-227.08
-7.36
-8.53
8.07
-328.68
-339.00
-192.59
-234.12
172.25
-7.4
-330.47
-265.20
-206.59
-25.44
-7.9
-352.80
-220.55
7.71
7.36
7.31
344.31
341.23
340.79
206.68
205.46
2.结构形式与布置图
屋架支撑布置图如下图所示。
3.杆件计算
截面选择:
按腹杆最大内力N=-598.42KN,根据《单壁式桁架节点板厚度选用表》,
选用中间节点板厚度取12mm,支座节点的节点板厚度取14mm。
3.1上弦杆
整个上弦杆采用等截面,最不利内力N=-714.53KN。
上弦杆计算长度:
在桁架平面内,为节间轴线长度:
l0x=150.8cm,
屋架平面外:
l0y=300cm(取两块屋面板