钢结构课程设计计算书-跨度为24m

钢结构课程设计计算书-跨度为24m
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钢结构课程设计任务书

姓名:杨文博学号:A13110059 指导教师:王洪涛

目录

1、设计资料 0

1.1结构形式 (2)

1.2屋架形式及选材 (2)

1.3荷载标准值(水平投影面计) (2)

2、支撑布置 (2)

2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)

2.2桁架支撑布置如图 (3)

3、荷载计算 (5)

4、内力计算 (5)

5、杆件设计 (8)

5.1上弦杆 (8)

5.2下弦杆 (9)

5.3端斜杆A B (9)

5.4腹杆 (11)

5.5竖杆 (16)

5.6其余各杆件的截面 (16)

6、节点设计 (20)

6.1下弦节点“C” (20)

6.2上弦节点“B” (21)

6.3屋脊节点“H” (22)

6.4支座节点“A” (23)

6.5下弦中央节点“H” (23)

参考文献 (27)

图纸 (27)

1、设计资料

1.1、结构形式

某厂房跨度为24m,总长90m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C25,屋面坡度为10

=

i。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7

:1

度,屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。

1.2、屋架形式及选材

屋架跨度为24m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为:设计方案采用235B钢,焊条为E43型。

1.3、荷载标准值(水平投影面计)

①永久荷载:

三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4 kN/m2

20厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2

100厚加气混凝土保温层0.6kN/m2

一毡二油隔气层0.05kN/m2

预应力混凝土大屋面板(加灌缝) 1.4kN/m2

屋架及支撑自重(按经验公式L

.0+

=计算) 0.384 KN/m2

12

.0

q011

②可变荷载:

屋面活荷载标准值: 0.8 KN/m2

雪荷载标准值: 0.5 KN/m2

积灰荷载标准值: 0.7 KN/m2

2、支撑布置

2.1桁架形式及几何尺寸布置

如下图2.1、2.2、2.3所示

1990

1

3502290

2590

2890

31902608

2859

3119

3370

2535

2859

3129

3396

150********A

a

c e

g

I

B C D F G H I 150

08=12000×150815081508150815081508起拱50

图2.1 24米跨屋架几何尺寸

图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值

2.2桁架支撑布置

桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出,桁架支撑布置如图1.1所示。其中考虑到厂房内有桥式吊车2台150/30t(中级工作制 ),锻锤为2台5t ,布置下弦纵向水平支撑。(见下图)

桁架支撑布置图

符号说明:SC 上——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、荷载计算

屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以005

.1

10

/1

10

cos

/12=

+

=

α换算为沿水平投影面分布的荷载。

标准永久荷载值:

三毡四油防水层: 1.005×0.4=0.402 kN/m2

水泥砂浆找平层: 1.005×0.4=0.402 kN/m2

保温层: 1.005×0.7=0.704 kN/m2

一毡二油隔气层: 1.005×0.05=0.050 kN/m2

水泥砂浆找平层: 1.005×0.3=0.302 kN/m2

预应力混凝土大型屋面板: 1.005×1.40=1.407 kN/m2

屋架及支撑自重: 0.12+0.011×24=0.384 kN/m2

共 3.833 kN/m2可变荷载标准值:

屋面活荷载标准值(大于雪荷载):0.8 kN/m2

积灰荷载标准值: 0.7 kN/m2

共 1.5 kN/m2 设计桁架时,应考虑以下三种荷载组合:

3.1、全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)

全跨节点永久荷载设计值:

F=(1.35×3.833+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=61.56 kN

荷载组合(1)计算简图如图4.1,

F/2F F F

F F

F F

F

F/2

F

F

F

F

F

F

F

A B C D

E F

G H

I

a b c d e

图 4.1 荷载组合(1)

4、内力计算

F=1的桁架各杆件内力系数(F=1作用于全跨、左半跨和右半跨)已经给出。求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表4.1。

表4.1 桁架杆件内内力组合表

杆件名称

内力系数(F=1)内力组合

计算杆件内力

/kN

全跨

左半跨荷载第一种组

合F×①

第二种组合第三种组合

左半跨右半跨F

1.i

×①+F

2.i

×②F

1.i

×①+F

2.i

×③F

3.i

×①+F

4

×②F

3.i

×①+F

4

×③

上弦杆

AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC,CD -8.72 -6.25 -2.47 -536.80 -536.80 DE,EF -13.53 -9.04 -4.49 -832.91 -832.91 FG,GH -15.26 -9.17 -6.09 -939.41 -939.41 HI -14.71 -7.38 -7.38 -905.55 -905.55

下弦杆ac 4.73 3.48 1.25 269.02 269.02 ce 11.53 8.0 3.53 709.79 709.79 eg 14.65 9.34 5.31 901.85 901.85 gi 15.17 8.44 6.73 933.87 933.87

斜腹杆aB -8.87 -6.53 -2.34 -546.64 -546.64 Bc 6.88 4.76 2.12 423.53 423.53 cD -5.44 -3.14 -2.03 -334.89 -334.89 De 3.70 1.90 1.80 227.77 227.77 eF -2.46 0.71 -1.75 -151.44 -151.44 Fg 1.11 -0.45 1.56 68.33 68.33 gH 0.02 1.55 -1.53 1.23 1.23 Hi -1.08 -2.47 1.39 -66.48 -66.48

竖杆Aa -0.500 -0.500 0.000 -30.78 -30.78 Cc -1.000 -1.000 0.000 -61.56 -61.56 Ee -1.000 -1.000 0.000 -61.56 -61.56

7

Gg -1.000 -1.000 0.000 -61.56 -61.56 Ii 0 0 0.97 0 0 0 0

8

5、杆件设计

5.1上弦杆

整个上弦架采用等截面,按FG 、GH 杆件之最大设计内力设计。

N= —939410 N (受压)

上弦杆计算长度:

在桁架平面内,为节间轴线长度:cm l ox 8.150=

在桁架平面外,根据支承布置及内力变化情况,取:cm cm l oy 4.4528.1503=?= 因为ox oy l l 3=,故截面宜采用两个不等肢角钢,短肢相并(图5.1)

腹杆aB 最大内力N =546.04kN ,查表9.6.4,中间节点版厚度选用12mm ,支座节点板厚度用14mm 。

设λ=60查附录4得807.0=?。 需要截面积: 225414/215807.0939410mm mm

N N f N A =?==

? 需要的回转半径:

2.51c 60

8cm .150m l i ox

x ==

=

λ

m cm

l i oy y c 54.7604.452===λ

根据需要的A ,ix ,iy 查角钢规格表(附录8),选用121001602??L ,211.60cm A =,

cm i x 82.2=,cm i y 82.7=,11.1312/160/1==cm cm t b ,按所选角钢进行验算:

48.532.82cm

8cm

.150===

x ox x i l λ 94.18c 160/c 541456.0/56.011.13/11=?=<=m m b l t b oy 150][60=<==∴λλλy yz

满足长细比[]150=<λ的要求。

截面在x 和y 平面内皆属b 类,由于x yz λλ > ,只要求 ?y

,查表得807.0y

=?。

2

22

y

/215/66.1936011807.0394109mm N mm N mm

N A

N

<=?=

=

?

σ 所需截面合适

5.2下弦杆

整个下弦杆采用同一截面,按gi 杆最大设计值计算。

N kN N eg 93387087.339==

cm l ox 300=,根据桁架下弦支撑布置情况,得cm l oy 1185=

所需截面积: 2

2243.434343/215338709cm mm mm

N N f N A req ====

根据所需截面积查表选用101001602??L ,不等肢角钢,短肢相并(图5.2)。

2283.3063.50cm cm A >=,cm i x 85.2=,cm i y 78.7=

350][31.15278.7/1185/=<===λλcm cm i l y oy oy

考虑下弦杆有2φ21.5mm 的栓孔削弱,下弦净截面面积:

2224633105.2125063mm mm mm A =??-=

222/215/57.2014633933870mm N mm N mm

N A N <===

σ 所需截面适合。 5.3端斜杆aB

杆件轴力:受压)(54604004.546N kN N -=-=

计算长度cm l l oy

ox 5.253==。因为l l oy ox =,故采用不等边角钢,长肢相并,使i i y x ≈。设λ

=80,查附录4得,668.0=?

2

289.3801/215668.0546040mm mm

N N f N A =?==

? 需要的回转半径:

m l i i x

y x c 16.380

253

==

=

根据需要的A ,i x ,i y 查角钢规格表,选用2L140×90×10,(图5.3)

2522.44cm A = ,cm i x 47.4=,cm i y 74.3=,910

90

2==t b 。

71.5647.45.253===cm

cm

i

l x

ox x

λ

52.1390253548.048.092

2

=?=<=mm

mm

t

b

l b oy

[]15032.75)09.11(4.37253509.11222244224210253590=<=???+?=???? ?

?+=∴λλλcm cm cm t l b mm

mm oy y yz 又718.0,=>?λλy

x yz 只求

2

22

/215/81.1702.4452718.0546040mm N mm N mm

N A

N

y

<=?=

=

?

σ 所选截面合适。

图5.3 aB 杆截面图

5.4腹杆 5.4.1 Bc 杆

杆件轴力: N kN N 42353053.423== 所需截面积: 222c 70.1991.1969/215423530m mm mm

N N f N A n ====

杆件计算长度: cm cm l ox 64.2088.2608.0=?=,cm l oy 8.260= 选用2L75×8等边角钢(图5.4.1),201.23cm A =,cm i x 28.2=,cm i y 57.3=

51.9128

.264

.208===

x ox x i l λ

05.7357

.38

.260==

=

y

oy y i l λ 满足长细比[]350=<λ的要求。

2

22

/215/06.1842301423530mm N mm N mm N A N <===

σ 满足要求。 5.4.2 cD 杆

杆件轴力:受压)(33489089.334N kN N -=-=

计算长度:cm cm l ox 72.2289.2858.0=?= cm l oy 9.285= 设λ=100查附录4得555.0=? 所需的 2254.2806/215555.0334890mm mm

N N

f N A n =?==

? cm 29.2100

228.72==

=

λ

ox

x l i ,cm 86.2100285.9

===λoy y l i

选用2L75×10(图5.4.2),225.28cm A =,cm i x 26.2=,cm i y 61.3=

150][20.1012.26

228.72

=<===

λλx ox x i l 图

杆截面图

5.4.3 De 杆截面图

11.2275/285958.0/58.05.710/75/=?=<==mm mm b l t b oy

150][65.80)102859/75475.01()1.36/2859()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz 由于yz x λλ>,只求20.101=x λ,查附录4,得547.0=?x

222

/215/52.2062825547.0334890mm N mm N mm

N

A

N

x

<=?=

=

?

σ 所选截面满足。

5.4.3 De 杆

杆件轴力:N kN N 22777077.227== 所需截面积:2

22c 59.1039.1059/215227770m mm mm

N N f N A n ====

杆计算长度:cm cm l ox 72.2289.2858.0=?= cm l oy 9.285= 选用2L50×6等边角钢,(图5.4.3)

238.11cm A =,cm i x 51.1=,cm i y 56.2=

47.15151.172

.228===x ox x i l λ 68.11156

.29

.285==

=

y

oy y i l λ 满足长细比[]350=<λ的要求。

图5.4.2 Dc 杆截面图

222/215/08.2001138227770mm N mm N mm

N A N <===

σ 所选截面满足。

5.4.4 eF 杆

(受压)N kN N 514401-51.441-max ==

计算长度:cm cm l ox 32.2509.3128.0=?=,cm l oy 9.312= 设λ=100查附录4得555.0=? 所需的

cm 50.2100

250.32

==

=

λ

ox

x l i cm 13.3100

312.9

==

=

λ

oy

y l i 2

2

14.1269/215555.0151440mm mm N N f N A n =?==

?

选用2L75×5等边角钢(见图5.4.4),282.14cm A =,cm i x 32.2=,cm i y 50.3=

150][90.1072.32

250.32

=<===

λλx ox x i l , 20

.24m 75/m 312958.0/58.0155/75/=?=<==m m b l t b oy 150][89.94)53129/75475.01()0.35/3129()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz 由于yz x λλ>,只求9.107=x λ,查附录4,得587.0=?x

2

22

/215/08.2741482587.0151440mm N mm N mm

N A

N

x

<=?=

=

?

σ

所选截面满足。

5.4.5 Fg 杆 杆件轴力 N=68.33 计

cm cm l ox 52.2499.3118.0=?=

cm l oy 9.311=

内力较小,按[]150=λ选择,需要的回转半径为:

cm 66.1150

249.52cm ][===

λox x l i ,cm 08.2150311.9cm

][===λoy y l i

查型钢表,选截面x i 和y i 较上述计算的x i 和y i 略大些。

选用2L63×5(图5.4.5),2286.12cm A =,cm i x 94.1=,cm i y 04.3=

150][62.1281.94

249.52

=<===

λλx ox x i l 72

.28m 63/m 311958.0/58.06.125/63/=?=<==m m b l t b oy 150][75.105)53119/63475.01()4.30/3119()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz 由于yz x λλ>,只求62.128=x λ,查附录4,得519.0=?x

拉应力: 222/215/62.556.122868330mm N mm N mm

N A N <===σ 所选截面满足。

5.4.6 gH 杆 杆件轴力N=1.23

计算长度:cm cm l ox 2.2716.3398.0=?=

cm l oy 6.339=

内力较小,按[]150=λ选择,需要的回转半径为:

cm 80.1150

271.2cm ][===

λox x l i ,cm 26.2150339.6cm

][===λoy y l i

杆截面图

图杆截面

查型钢表,选截面x i 和y i 较上述计算的x i 和y i 略大些。

选用2L63×5(见图5.4.6),2286.12cm A =,cm i x 94.1=,cm i y 04.3=

150][80.1391.94

271.2=<===

λλx ox x i l 26.31m 63/m 339658.0/58.06.125/63/=?=<==m m b l t b oy

150][61.114)53396/63475.01()4.30/3396()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz 由于yz x λλ>,只求80.139=x λ,查附录4,得497.0=?x

拉应力: 222/215/00.16.12281230mm N mm N mm

N

A N <===

σ 所选截面满足。 5.4.7 Hi 杆 同理

选用2L63×5(见图 5.4.7),

2286.12cm A =,cm i x 94.1=,cm i y 04.3=

150][97.1381.94

269.6=<===

λλx ox x i l 03

.31m 63/m 337058.0/58.06.125/63/=?=<==m m b l t b oy 150

][78.113)53370/63475.01()4.30/3370()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz

由于yz x λλ>,只求97.138=x λ,查附录4,得487.0=?x

222

/215/10.1116.1228487.066480mm N mm N mm

N

A

N

x

<=?=

=

?

σ

所选截面满足。

图5.4.7 Hi 杆截面图

5.5.1 竖杆Aa,Cc,Ee,Gg :

Aa,Cc,Ee,Gg 都受压,各个竖杆采用同类截面,按Gg 杆件的最大设计内力设计。

受压)(6156056.61N kN N -=-= cm cm l ox 2.2310.2898.0=?=,cm l oy 0.289=

内力较小,按[]150=λ选择,需要的回转半径为:

cm 54.1150

231.2cm

][===

λox x l i ,cm 93.1150

289.0cm

]

[==

=

λoy y l i 查型钢表,选截面x i 和y i 较上述计算的x i 和y i 略大些。

选用2L63×5(见图 5.5),

2286.12cm A =,cm i x 94.1=,cm i y 04.3=

150][18.1191.94

231.2

=<===

λλx ox x i l 61

.26m 63/m 289058.0/58.06.125/63/=?=<==m m b l t b oy 150][47.98)52890/63475.01()4.30/2890()/475.01(22422

04=<=??+?=?+=∴λλλt l b y y yz 由于yz x λλ>,只求18.119=x λ,查附录4,得440.0=?x

222

/215/88.1136.1228440.061560mm N mm N mm

N

A

N

x

<=?=

=

?

σ 所选截面满足。

5.5.2 竖杆Ii :(见图5.5) 按5.5.1所选截面验算:0=N KN

222/215/06.12280mm N mm N mm

N A N <===

σ 所选截面满足。 5.6其余各杆件的截面见表

5.1

表5.1 杆件截面选择表杆件

计算内力/kN 截面规格

截面面

积/cm2

计算长度/cm

回转半径

/cm

长细比容许

长细

[λ]

稳定系数

应力σ

/(N/mm2

)

名称编

号ox

l

oy

l

x

i

y

i

x

λ

)

(

yz

y

λ

λ

x

?

y

?

上弦FG

GH

-939.41 2L160X100×12 60.11 150.8 301.6 2.82 7.54 53.48 60 150 0.807 193.66

gi 933.87 2L160×100X10 50.63 1185 600.00 2.85 7.78 105.26 152.31 350 201.57

斜腹杆aB -546.64 2L140×90×10 44.522 253.5 253.5 3.16 3.16 56.71 75.32 150 0.718 170.81 Bc 423.53 2L75×8 23.01 208.64 260.8 2.28 3.57 91.51 73.05 350 184.06 cD -334.89 2L75×10 28.25 228.72 285.90 2.26 3.61 101.20 80.65 150 0.543 206.52 De 227.77 2L50×6 11.38 228.72 285.90 1.51 2.56 151.47 111.68 350 200.08 eF -151.44 2L75×5 14.82 250.32 312.90 2.32 3.50 107.90 94.89 150 0.587 174.08

Fg 68.33 2L63×5 12.286 249.52 311.90 1.94 3.04 128.62 105.75 150 0.519 55.62 gH 1.23 2L63×5 12.286 271.2 339.60 1.94 3.04 139.80 114.61 150 0.255 1.00 Hi 66.48 2L63×5 12.286 269.6 337.0 1.94 3.04 138.97 113.78 150 0.257 111.10

竖杆Aa 30.78 2L63×5 12.286 159.20 199.00 1.94 3.04 88.06 65.46 150 0.487 62.58

Cc -61.56 2L63×5 12.286 183.20 229.00 1.94 3.04 94.43 75.33 150 0.440 113.88

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Ee -61.56 2L63×5 12.286 207.20 259.00 1.94 3.04 106.81 85.20 150 0.396 113.88

Gg -61.56 2L63×5 12.286 231.2 289.00 1.94 3.04 119.18 98.47 150 0.336 113.88

Ii 0 2L63×5 12.286 255.20 319 1.94 3.04 131.55 104.93 350 0

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钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)

第一章:设计资料 某单跨单层厂房,跨度L=24m,长度54m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,屋架铰接于混凝土柱上,屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图2.1所示,杆件容许长度比:屋架压杆【λ】=150 屋架拉杆【λ】=350。 第二章:结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面,故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。屋架跨度l=24m,每端支座缩进0.15m,计算跨度l0=l-2*0.15m=23.7m;端部高度取H0=2m,中部高度H =3.2m;起拱按f=l0/500,取50mm,起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸(1.5*6m),采用钢屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短,仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑,不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系,上下弦各在两端和中央设3道系杆,其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格,但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号:中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板,端部第2榀为WJ1b,需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。 图2.3 上弦平面

12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章:荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力

钢结构课程设计计算纸

一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m,纵向柱距6m,跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=1/10; L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m; 厂房内桥式吊车为1台30t(中级工作制)。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢,并具有机械性能:抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证;焊条为E43型,手工焊。 3. 荷载标准值(水平投影面计) ①永久荷载: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重:按经验公式0.120.011 q L =+计算: 0.318 KN/m2 悬挂管道: 0.15 KN/m2 ②可变荷载: 屋面活荷载标准值:2 7.0m kN / 雪荷载标准值: 0.35KN/m2 积灰荷载标准值: 1.2 KN/m2 厂房平面图

.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间,沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑,

钢结构设计计算书

《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目:焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法;能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计;掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m,檐口高度15m。厂房为单层单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择: 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1)属有檩体系:檩条采用槽钢10,跨度为6m,跨中设一根拉条φ10。 2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值) 永久荷载:波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? :厚 :厚 :厚 g:厚 :厚 钢屋架及支撑重(0.12+0.011?跨度)kN/m2 可变荷载:屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1

2.2 梯形钢屋架 1)属无檩体系:采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值) 永久荷载:防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35kN/m 2 找平层(2cm 厚水泥砂浆)0.02?20=0.4kN/m 2 保温层(泡沫混凝土):222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? :厚:厚:厚 预应力大型屋面板: 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重: (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载:屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注:1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1

梯形钢屋架计算书

黄冈市黄梅戏大剧院 结构计算说明书 北京航空航天大学交通科学与工程学院 组名:六合 指导教师:高政国 组长:王恒 组员:王豪、王鑫、王庆、许豪文、林敬辉 2011年5月

一、设计资料: 舞台主跨总长18m,跨度30m,柱距6m,屋面采用1500*6000*30mm轻型金属夹心板,结构形式为钢筋混凝土柱,柱截面800*800mm。柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度为i=1:10;L 为屋架跨度。屋架下弦标高为29m。屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附表图所示。屋架采用Q345钢,焊条为E50型。 3屋盖结构及荷载 (1)轻型金属夹心板:采用1500*6000*30mm屋板(考虑屋面板起系杆作用) 荷载:①屋架及支撑自重:有公式q=0.12+0.11L,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位; ②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为 S=0.35 KN/m2,施工活荷载标准值与雪荷载不 同时考虑。 ③屋面构造层的荷载标准值: 2000*2000*30mm 轻型金属夹心板 0.102KN/m2 二、屋架结构形式与选型(如图)

三、荷载及内力计算 1.永久荷载标准值 金属夹心屋面板 0.102KN/m2 屋架及支撑自重 0.12+0.011×30=0.45KN/m2 总计 0.552KN/m2 可变荷载标准值 屋面活荷载 0.7 KN/m2 积灰荷载 1.2 KN/m2 总计 1.9KN/m2 2.荷载组合 按可变荷载效应控制的组合: F d=(1.2×0.552+1.4×0.7+1.4×0.9×1.2) ×1.5×6=28.3896KN 按永久荷载效应控制的组合: F d=(1.35×0.552+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×1.2)×1.5× 6=26.4888KN 故节点荷载取28.3896KN 4截面选择 (1)上弦 整个上弦不改变截面,按最大内力计算: N max=-994.2KN,l ox=150.8cm,l oy=300.0cm (l1去两块屋面板宽度)选用2∟110×10,A=42.52cm2,i x=3.38cm i y=5.00cm

钢结构课程设计计算书

一由设计任务书可知: 厂房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部高度为2m,车间内设有两台中级工作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面(上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层)。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架,钢屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20. 二选材: 根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置: 屋架形式及几何尺寸见图1所示: 图1 屋架支撑布置见图2所示:

图2 四荷载与内力计算: 1.荷载计算: 活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值: 防水层(三毡四油上铺小石子)0.35KN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计:2.784 KN/㎡可变荷载标准值: 雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值)0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。 总计:1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2.荷载组合: 设计屋架时应考虑以下三种组合: 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载

钢结构屋架设计计算书

. 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1:3,屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米,其两端铰支于钢筋 混凝土柱上,上柱截面尺寸为400mm×400mm,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面,C型檩条,檩距为1.5~2?。屋面的活荷载为kNm=1.0,屋面的恒荷载的标准值为0.5γ2.1米。结构的重要度系数为022??,不考虑积灰荷载、风荷载,不考虑全跨荷载积雪不均匀分布m,雪荷载为0.350.2 kN kNm状况。屋架采用Q235B,焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 1′°2618=檩距arctan,=屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为α3。为1.866m 屋架形式和几何尺寸1 图 支撑的布置3.上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间,并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆,下弦跨中设置一道通长的柔性细。2杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图

'. . 图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上,间距1.866m。因屋架间距为6m,所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 荷载标准值5.35.31kN6=×6×=0.51.77××=0.5×1.866P上弦节点恒

荷载标准值110√3×61.866×0.35=60.35=×1.77×=3.72kN×P上弦 节点雪荷载标准值210√3 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图 上弦节点恒荷载图3 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 '. . 图4 上弦节点雪荷载 6.内力组合 内力组合见表—1

钢屋架课程设计计算书及施工图

一、课程设计名称 梯形钢屋架设计 二、课程设计资料 北京地区某金工车间,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。跨度为27m,柱距6m,厂房高度为15.7m,长度为156m。车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,计算温度高于-20℃。采用三毡四油,上铺小石子防水屋面,水泥砂浆找平层,厚泡沫混凝土保温层,1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载为0.4kN/㎡,屋面活荷载为0.4kN/㎡,雪荷载为0.4kN/㎡,风荷载为0.45 kN/㎡。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400mm×400mm,混凝土标号为C20。 设计荷载标准值见表1(单位:kN/㎡)。 三、钢材和焊条的选用 根据北京地区的计算温度、荷载性质和连接方法,屋架刚材采用 Q235沸腾钢,要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫(S)、磷(P)、碳(C)三项化学成分的合格含量。焊条采用 E43型,手工焊。

四、 屋架形式和几何尺寸 屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系,平坡梯形钢屋架。屋面坡度。10/1=i 屋架计算跨度。mm l l 2670015022700015020=?-=?-= 屋架端部高度取:mm H 20000=。 跨中高度:mm i l H 335033351.02/2670020002 H 0 0≈=?+=?+=。 屋架高跨比: .812670033500==l H 。 屋架跨中起拱,54500/mm l f ==取50 mm 。 为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽,腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式,上弦节间水平尺寸为 1.5m ,屋架几何尺寸如图 1 所示。 图1:27米跨屋架几何尺寸 五、 屋盖支撑布置 根据车间长度、跨度及荷载情况,在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横

钢结构课设计算书完整版

课程设计任务书 题目:梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业:土木工程2010级 指导教师:雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月

一、设计题目:梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算),檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1,有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上,柱顶标高9.0m,柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注:屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑: 0.30kN/m2(6.0m) 0.40kN/m2(7.5m) 三、设计内容及要求 要求在2周内(2013.12.23~2014.1.3)完成钢结构课程设计内容,提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 (1)进行屋盖结构布置并选取计算简图; (2)屋架内力计算及内力组合; (3)屋架杆件设计; (4)屋架节点设计; (5)屋架施工图。 2. 设计要求 (1)整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 (2)绘制施工图 ○1屋盖布置图(图纸编号01):屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图; ○2屋架施工图(图纸编号02):屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。

表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度(m)60(柱距6m)75(柱距7.5m)72(柱距6m)90(柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 (1)钢结构设计基本原理,雷宏刚,科学出版社 (2)钢结构设计,黄呈伟、李海旺等,科学出版社 (3)建筑结构荷载规范,GB 50009-2012 (4)钢结构设计手册(上册)第三版,中国建筑工业出版社 (5)轻型屋面梯形钢屋架,中国建筑标准设计研究院 (6)钢结构设计规范,GB 50017-2003 (7)土木工程专业—钢结构课程设计指南,周俐俐等,中国水利水电出版社

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

-、设计资料 1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度: Lo=27m-2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度: 端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时,应考虑以下三种组合: ①全跨永久荷载+全跨可变荷载 (按永久荷载为主控制的组合) :全跨节点荷 载设计值:F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表一。

1、上弦杆: 整个上弦杆采用相等截面,按最大设计内力IJ 、JK 计算,根据表得: N = -1139.63KN ,屋架平面内计算长度为节间轴线长度,即:ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系,认为大型屋面板只起刚性系杆作用,不起支撑作用,根据支撑布置和内力变化情况,取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离,即: oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并,如图四所示: 图四 上弦杆

24m梯形钢屋架课程设计计算书

钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师: 班级: 学生姓名: 学号: 设计时间:2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系

梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料: 1、车间柱网布置:长度60m ;柱距6m ;跨度24m 2、屋面坡度:1:10 3、屋面材料:预应力大型屋面板 4、荷载 1)静载:屋架及支撑自重0.384KN/m 2;檩条0.2KN/m 2;屋面防水层 0.1KN/m 2; 保温层0.4vKN/m 2;大型屋面板自重(包括灌缝)0.85KN/m 2;悬挂管道0.05 KN/m 2。 2)活载:屋面雪荷载0.35KN/m 2;施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2;积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢,焊条E43系列,手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。

2.梯形钢屋架支撑布置如图所示: 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表

荷载组合方法: 1、全跨永久荷载1F+全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F+半跨可变荷载2F 3、全跨屋架(包括支撑)自重3F+半跨屋面板自重4F+半跨屋面活荷载2F 4.内力计算 计算简图如下

屋架构件内力组合表 4.内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面,按FG 杆件的最大设计内力设计,即N=-895.731KN 上弦杆计算长度: 在屋架平面内:0x 0l l 1.508m ==,0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。 腹杆最大内力N=-520.651KN ,中间节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm

多高层钢结构住宅楼毕业设计计算书

多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计

1、工程概况 1.1工程名称:雅居乐多高层钢结构住宅; 1.2建设地点:东莞市区某地; 1.3工程概况:场地大小为30m×30m,8~12层,建筑总高度不超过40m,室内外高差为0.3m,设计使用年限为50年; 1.4基本风压:0ω=0.8kN/m2,地面粗糙程度为C类; 1.5抗震要求:抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地土,设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示,首层平面设计为大空间的形式,可以用此空间做为店面,即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间,作为四爿店。由于商业的要求,首层平面将进行比较豪华的装修,例如钢柱将外包为方柱,而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外,门也将用比较好看的旋转门,以吸引顾客。

图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示,标准层平面设计为商品房,以中间两墙为分隔墙,分为四户。朝北两户面积较小,内设一个客厅,四个卧室,两个卫生间,一个厨房,一个阳台(左右侧阳台以一墙分开)。而朝南两户面积较大,内设一个客厅,五个卧室,一个书房,一个厨房,两个卫生间,一个杂物间,一个独立阳台。此外,左右两户为于中间墙对称。

图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示,顶层设计为空旷的天台,外围有1.2m的女儿墙,屋檐外挑500mm。

图3-3 顶层平面图

3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1

钢屋架设计计算书

2010年1月 一、设计资料 某厂房跨度30m,总长90m,柱距6 m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30, :1 i。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,抗震设防烈度为7度,屋屋面坡度为10 架下弦标高为18m;厂房桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。 ①永久荷载: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层0.4 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层0.3 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L 计算:0.45KN/m2

悬挂管道:0.15 KN/m2 ②可变荷载: 屋面活荷载标准值:0.7 kN/m2 雪荷载标准值:0.35 kN/m2 积灰荷载标准值: 1.0 KN/m2 钢材采用Q235-B。焊条采E43型,手工焊。 桁架计算跨度: l o=30-2 0.15=29.7m 跨中及端部高度: 桁架中间高度:h=3.490m 在29.7m处的两端高度:h o=2.005m 在30m处轴线处端部高度:h o=1.990m 桁架跨中起拱60mm(L/500)。 1.结构形式与布置 桁架形式及几何尺寸如图1所示。

桁架支撑布置如图2所示

2、荷载计算 由于i=1/10,则:α=5.71°,cosα=0.995。计算竖向节点荷载时,按水平投影面计算。节点荷载即为1.5m*6m的荷载。 桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式(P W=0.12+0.011×跨度)计算,跨度单位为米。 恒载计算: 防水层(三毡四油):0.4/0.995=0.402 kN/m2 预应力钢筋混凝土大型屋面板: 1.4/0.995=1.407 kN/m2 隔气层、找平层:0.35/0.995=0.3518 kN/m2 保温层、找平层:0.95/0.995=0.9548 kN/m2

单层钢结构厂房毕业设计计算书

单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期,我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件,这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求,巩固了所学知识。 由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日

结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件:从上到下依次为淤泥0.5m,16.5kN/m3;粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m,18.2kN/m3,f ak 170kF>,可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震,近震,U类场地。 3. 某机加工车间基本数据:车间长度72m,厂房为单跨,跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求:该普通机加工工厂在南方某地,年平均气温在21度左右,最高气温39度,最低气温0度,主导风向为东南风,屋面采用轻质屋面板(如压型钢板),屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料:屋架和柱:Q235、Q345,基础:C10、C20、C25,钢筋:I、U 级,砂浆:混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型:三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计; (2)屋架与柱设计; (3)基础设计。

算例一:三角形角钢屋架设计计算书_xk要点

三角形角钢屋架设计 1、设计资料 屋架跨度18m ,屋架间距6m ,屋面坡度1/3,屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、 木望板。薄壁卷边Z 形钢檩条,檩条斜距为0.778m ,基本风压为0.35kN/m 2 ,雪荷载为 0.20kN/m 2 。钢材采用Q235-B ,焊条采用E43型。 2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置 屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图7-35所示,上弦节间长度为两个檩距,有节间荷载。 上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。为此,上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度;下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。 图7-35 屋架形式、几何尺寸及支撑布置 3、荷载(对水平投影面) (1)恒载 标准值 石棉瓦 0.2 kN/m 2/0.949=0.21kN/m 2 油毡、木望板 0.18kN/m 2/0.949=0.19kN/m 2 檩条、屋架及支撑 0.20kN/m 2 合计 0.6kN/m 2 (2)活荷载

活荷载与雪荷载中取大值 0.30kN/m 2 因屋架受荷水平投影面积超过60m 2 ,故屋面均布活荷载可取为(水平投影面) 0.30kN/m 2 。 (3)风荷载 基本风压 0.35kN/m 2 计算中未考虑风压高度变化系数。 (4)荷载组合 ①恒载+活荷载 ②恒载+半跨活荷载 ③恒载+风荷载 (5)上弦的集中荷载及节点荷载,见图7-36、7-37及表7-6。 图7-36 上弦集中荷载 图7-37 上弦节点荷载 表7-6 上弦集中荷载及节点荷载表 kN/m 6.022??

钢结构屋架设计计算书Word 文档

1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1:3,屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面,C型檩条,檩距为1.5~2.1米。结构的重要度系数为,屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为,雪荷载为,不考虑积灰荷载、风荷载,不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B,焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间,并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆,下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。

图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上,间距1.866m。因屋架间距为6m,所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。

5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 (kN)内力 系数 恒载 内力 (kN) 雪载 内力 (kN) 内力 系数 半跨雪 载内力 (kN) 1.2恒+ 1.4雪 (kN) 1.2恒+ 1.4半跨 雪(kN)123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22

24m钢结构课程设计计算书

设计某厂房钢屋架 一、设计资料 梯形屋架跨度24m,物价间距6m,厂房长度120m。屋架支撑于钢筋混凝土柱子上,节点采用焊接方式连接,,其混凝土强度C25,柱顶截面尺寸400mm×400mm。屋面用预应力钢筋混凝土大型屋面板。上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度,下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。屋面坡度i=1/10。刚材采用Q235B钢,焊条E43××系列,手工焊。 二、屋架形式和几何尺寸 屋架的计算跨度l0=L-300=24000-300=21000mm,端部高度取H0=2000mm,跨中高度H=3200mm 三、屋盖支撑布置(见图1) 四、荷载计算 ⒈永久荷载:预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1.40KN/m2 防水层(三毡四油上铺小石子)0.35 KN/m2 找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/m2 保温层(泡沫混凝土)厚40mm 0.25KN/m2 钢屋架及支撑重0.12+0.011×24=0.384KN/m2 合计 2.784KN/m2 ⒉可变荷载:屋面荷载0.5KN/m2 雪荷载0.6KN/m2 由于可变荷载和雪荷载不能同时达到最大,因此去他们中的较大值。取0.6 KN/m2 五、屋架杆件内力计算与组合 永久荷载分项系数1.2,可变荷载分项系数1.4. ⒈荷载组合: ⑴全跨恒载+全跨活载 ⑵全跨恒载+半跨活载 ⑶全跨屋架,支撑自重+半跨屋面板重+半跨活载 ⒉节点荷载: 永久荷载F1=1.2×2.784×1.5×6=30.07KN

可变荷载F2=1.4×0.6×1.5×6=7.56KN ⒊屋架杆件内力计算 表一屋架构件内力组合表(单位:KN)见表1 六、屋架杆件设计 支座斜杆的最大内力设计值为-333.40 KN,查表9.1,中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。 ⒈上弦杆 上弦采用等截面,按N=-572.28KN,FG杆件的最大设计内力设计。上弦杆计算长度:平面内:l ox=l o=1507mm;在屋架平面外,根据支撑和内力变化情况,取l oy =2×l0=3014mm。 假设λx=λy=120,查表得φ=0.437。取强度设计值f=215 N/mm2, 则需要的截面面积: A=N∕φf=572280∕0.751×215=3544mm2=35.44 cm2 需要回转半径: i x=l ox∕λ=1507∕70=21.5mm i y= l oy∕λ=1507×2∕70=43mm 根据需要的A、i x,查角钢型钢表,

钢结构课程设计计算书-跨度为24m

钢结构课程设计任务书 姓名:杨文博学号:A13110059 指导教师:王洪涛

目录 1、设计资料 0 1.1结构形式 (2) 1.2屋架形式及选材 (2) 1.3荷载标准值(水平投影面计) (2) 2、支撑布置 (2) 2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2) 2.2桁架支撑布置如图 (3) 3、荷载计算 (5) 4、内力计算 (5) 5、杆件设计 (8) 5.1上弦杆 (8) 5.2下弦杆 (9) 5.3端斜杆A B (9) 5.4腹杆 (11) 5.5竖杆 (16) 5.6其余各杆件的截面 (16) 6、节点设计 (20) 6.1下弦节点“C” (20) 6.2上弦节点“B” (21) 6.3屋脊节点“H” (22) 6.4支座节点“A” (23) 6.5下弦中央节点“H” (23) 参考文献 (27) 图纸 (27)

1、设计资料 1.1、结构形式 某厂房跨度为24m,总长90m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C25,屋面坡度为10 = i。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7 :1 度,屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。 1.2、屋架形式及选材 屋架跨度为24m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为:设计方案采用235B钢,焊条为E43型。 1.3、荷载标准值(水平投影面计) ①永久荷载: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4 kN/m2 20厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2 100厚加气混凝土保温层0.6kN/m2 一毡二油隔气层0.05kN/m2 预应力混凝土大屋面板(加灌缝) 1.4kN/m2 屋架及支撑自重(按经验公式L .0+ =计算) 0.384 KN/m2 12 .0 q011 ②可变荷载: 屋面活荷载标准值: 0.8 KN/m2 雪荷载标准值: 0.5 KN/m2 积灰荷载标准值: 0.7 KN/m2 2、支撑布置 2.1桁架形式及几何尺寸布置

24米钢屋架计算书绝对实用

钢屋架设计—计算书 一、设计资料 厂房总长度120m,檐口高度15m。厂房为单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土等级为C30。柱顶截面尺寸为400mm x 400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 二、选题 厂房柱距选择:6m 屋架形式:D,如图,跨度=24m。 图 荷载取值: 永久荷载

防水层(三毡四油上小石子) kN/m2 找平层(2cm厚水泥砂浆) kN/m2 保温层(8cm厚泡沫混凝土) kN/m2 一毡二油隔气层 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 kN/m2 钢屋架及支撑重(+×24)= kN/m2 悬挂管道: m2 小计∑ kN/m2 可变荷载 雪荷载(第三组) kN/m2 屋面活荷载 m2 积灰荷载 m2 三、钢材选择及焊接方法和焊条型号 钢材选择:Q235

焊条选择:E43型,手工焊 四、屋盖支撑系统布置图 本屋盖为无檩盖房,i=10,为平坡梯形屋架。屋架计算长度为L。=L-300mm=23700mm,端部高度,中部高度和屋盖杆件几何尺寸见施工图(跨中起拱按L/500考虑)。上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆布置见图。因连接孔和连接零件上有区别,图中分别给出了W1,W2和W3三种编号。 五、荷载计算 在荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑。各荷载均按水平投影面积计算。 永久荷载设计值: kN/m2 可变荷载设计值,取活载和雪荷载中的较大值:(+)=m2 荷载组合 考虑以下三种荷载组合: (1)组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载:F=(+)××6= (2)组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨永久荷载:F=××6=

钢结构屋架设计计算书

1. 设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m 。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1:3,屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400mm ×400mm ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面,C 型檩条,檩距为1.5~2.1米。结构的重要度系数为γ0=1.0,屋面的恒荷载的标准值为0.5 kN m 2?。屋面的活荷载为0.2 kN m 2?,雪荷载为0.35 kN m 2?,不考虑积灰荷载、风荷载,不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B ,焊条采用E43型。 2. 屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为α=arctan 1 3=18°26′,檩距为1.866m 。 图1 屋架形式和几何尺寸 3. 支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间,并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆,下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。 图2 支撑的布置图

4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上,间距1.866m。因屋架间距为6m,所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 5.荷载标准值 =0.5×1.77×6=5.31kN 上弦节点恒荷载标准值P1=0.5×1.866×6× √10 =0.35×1.77×6=3.72kN 上弦节点雪荷载标准值P2=0.35×1.866×6× √10 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载

钢结构课程设计计算书

钢结构课程设计计 算书

一由设计任务书可知: 厂房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部高度为2m,车间内设有两台中级工作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用 1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面(上铺120mm泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层)。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架,钢屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20. 二选材: 根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700,端部高度:h= mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置: 屋架形式及几何尺寸见图1所示:

图1 屋架支撑布置见图2所示: 图2 四荷载与内力计算: 1.荷载计算: 活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值: 防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35KN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆) 0.02×20=0.40 KN/

㎡ 保温层(40mm厚泡沫混凝土 0.25 KN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡ 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计:2.784 KN/㎡ 可变荷载标准值: 雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值) 0.7KN/ ㎡ 积灰荷载 0.5KN/㎡ 风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。 总计:1.2 KN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡ 可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡ 2.荷载组合: 设计屋架时应考虑以下三种组合: 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN

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