钢结构屋架课程设计 跨度21m 长102m坡度.doc

钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度1、设计资料1、已知条件为:梯形钢屋架跨度21m,长度102m,柱距6m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,。冬季最低温度为-20℃,地震设计烈度为7度,。×6m预应力混凝土大型屋面板,80mm厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度i=1/10。,,,。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm×400mm,混凝土标号为C20。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。2、屋架计算跨度:l0=21m-2×=、跨中及端部高度:该屋架为无檩体系屋盖方案,屋面材料为大型屋面板,故采用平坡梯形屋架;由于L<24m,不考虑起拱,端部高度取H0=1990mm,屋架的中间高度h=(约l0/)。2、结构形式与布置屋架几何尺寸如图(1)所示。图(1):21米跨钢屋架型式和几何尺寸根据厂房长度(102m>60m)、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间支撑的规格有所不同。在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图(2)所示。 SC-上弦支撑;XC--垂直支撑;GG-刚性系杆;LG-柔性系杆图(2)梯形钢屋架支撑布置3、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。因此,/㎡进行计算。屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式gк=(+×l)kN/㎡计算,跨度单位为米(m)。荷载计算详见表(1)。荷载名称标准值(kN/㎡)设计值(kN/㎡)×=×=(厚20mm)×20=×=×6=×=+×21=×=×=×=(1)荷载计算设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合,在组合时,偏于安全不考虑屋面活荷载和积灰荷载的组合值系数。全跨节点永久荷载+全跨可变荷载。全跨节点永久荷载及全跨可变荷载为F=(+)××6=+半跨节点可变荷载。全跨节点永久荷载为F1=××6==××6=(包括支撑)自重+半跨节点屋面板自重+半跨屋面活荷载。全跨节点屋架自重为F3=××6==(+)××6=,(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。4、。由图解法或数解法解得F=1的屋架各杆件的内力组合系数(F=1作用于全跨、左半跨和右半跨),然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果如表(2)所示。杆件名称杆内力系数(F=1)第一种组合第二种组合第三种组合计算杆件内力F(kN)全跨①左半跨②右半跨③F×①F1×①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③---------------------------.