钢结构钢屋架课程设计,跨度21m,长度102m.doc

钢结构钢屋架课程设计,跨度21m,长度102m
一、设计资料
1、题号53的已知条件:梯形钢屋架跨度21m,长度102m,柱距6m。该车间内设有两台200/50 kN中级工作制吊车, m。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。 kN/m2, kN/m2, kN/m2, kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400 mm×400 mm,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× = m
3、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/)。
二、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。
WJ-2
WJ-1
WJ-1
WJ-2
WJ-2
WJ-1
WJ-1
GWJ-2
WJ-2
c1
LG2
LG1LG2LG2LG1
LG2LG1LG2LG2LG1
LG2
LG1LG2LG2LG1
LG2LG1LG2LG2LG2LG1
sc2sc2
2
4
LG2LG2
LG2LG2
02
scsc1
sc3sc4
1
屋架上弦支撑布置图
GWJ-2
c2
c4
sc2
c3
LG2LG2
LG2LG2
sc1
LG1LG1LG1LG1
1
屋架下弦支撑布置图
1
LG1LG1LG1LG1
垂直支撑1-1
2LG1
LG1LG1LG1LG1
垂直支撑2-2
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
三、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, kN/㎡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
预应力混凝土大型屋面板三毡四油防水层找平层(厚20mm)
永久荷载 80mm厚泡沫混凝土保温层
屋架和支撑自重管道荷载永久荷载总和屋面活荷载
可变荷载积灰荷载
可变荷载总和
标准值(kN/㎡)
×20 = ×6 = +×21 =
设计值(kN/㎡) × = × = × = × = × = × =
× = × =
表(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。(1)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 = kN
(2)全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载。
全跨节点永久荷载为
F1 = ××6 = kN
半跨节点可变荷载为
F2 = ××6 = kN
(3)全跨节点屋架(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 = kN
半跨节点屋面板自重及活荷载为
F4 = (