钢结构屋架计算书

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钢结构屋架计算书

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钢结构课程设计——18m跨三角形钢屋架姓名:李竞杰学院:土木工程专业:土木工程班级:10级土木工程2班学号:1012112023指导老师:张惠华、陈誉、王卫华、王玲玲、李海峰日期:2013年7月目录一、设计资料 (1)二、屋架形式和几何尺寸 (1)三、支撑布置 (1)(一)上弦水平支撑 (1)(二)垂直支撑 (1)(三)下弦水平支撑 (2)四、荷载 (2)(一)永久荷载 (2)(二)可变荷载 (2)(三)风荷载 (2)(四)上弦节点荷载 (2)(五)上弦风荷载 (3)五、内力组合计算 (3)六、截面选择 (4)七、节点连接计算 (4)(一)一般焊缝连接 (4)(二)支座节点 (4)(三)屋脊节点 (5)(四)下弦拼接节点 (6)八、檩条计算 (6)(一)荷载计算 (6)(二)截面选择 (7)(三)截面验算 (7)九、附图 (7)附图一斜腹杆节点 (7)附图二支座节点 (8)附图三屋脊节点 (9)一、设计资料单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m, 柱距6m,檐口高度6m。

采用三角形钢屋架屋盖结构,跨度18m,屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为0.6厚波形彩钢板+60厚玻纤棉+0.5厚波形彩钢板,冷弯薄壁C型钢檩条, 檩条斜距1.555m,无吊车。

采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C30,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400mm×600mm;使用环境温度-5°C以上,地震烈度为7°(第二组)。

二、屋架形式和几何尺寸采用三角形钢屋架屋盖结构,跨度18m,屋面坡度i=1/3。

屋架计算跨度l0=17700mm。

屋架几何尺寸和杆件编号如图1-1所示。

图1-1 屋架几何尺寸和杆件编号三、支撑布置上弦横向水平支撑设置在房屋两端及中间处,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普通长的柔性水平系杆。

上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。

(a)屋架上弦水平支撑(b)屋架垂直支撑(屋脊下方)(c)下弦水平支撑图1-2 屋架支撑布置示意图四、荷载(一)恒载(沿屋面分布)标准值屋面防水结构+檩条0.25N/m2钢屋架及支撑等自重0.40kN/m20.65kN/m2(二)活荷载(水平面投影)标准值屋面活荷载0.50kN/m2(三)风荷载基本风压0.70kN/m2风压高度变化系数取1.0。

21m屋架钢结构计算书

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一、结构形式及支撑布置桁架的几何尺寸如下图1.1所示:图1.1 桁架形式及几何桁架支撑布置如图1.2所示:二、荷载计算永久荷载:屋架及支撑自重:0.12+0.011*21=0.351压型钢板:檩条自重(间距1.5m ):0.333kn/2m 保温层荷载: 0.65 kn/2m 恒荷载总和: 1.485 kn/2m 可变荷载:屋面活荷载(雪荷载): 0.5 kn/2m 积灰荷载: 0.8 kn/2m 可变荷载总和: 1.3 kn/2m 风荷载:风压高度变化系数为1.0,迎风面体形系数为-0.6,背风面体形系数为-0.5,故负风设计值为(垂直屋面):迎风面: 1ω=-1.4*0.6*1.0*0.5=0.42 kn/2m 背风面: 2ω=-1.4*0.5*1.0*0.5=0.35 kn/2m 屋架计算跨度:030020.7l l m =-= 考虑以下两种荷载组合 ① 全跨永久荷载+全跨可变荷载由可变荷载控制的组合:(1.20.90.8)6=30.9kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ 有永久荷载控制的组合:(1.350.90.8)6=15.2kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5⨯0.7+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载 永久荷载:1F =1.2⨯1.485⨯21-0.3)/14⨯6=15.8KN (可变荷载:2F 1.40.5+1.40.9210.3/14615.2KN =⨯⨯⨯0.8⨯-⨯=()()三、内力计算(e) 21米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(f) 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力计算结果如表:四、杆件设计 ⑴上弦杆:整个上弦杆采用相等截面,max N =-378.8KN ox l =150.75cm oy l =2ox l =301.5cm 设λ=100,查表可知为b 类截面,,ϕ=0.422 需要截面积A=32378.829.00.422310N cm f ⨯10==ϕ⨯需要的回转半径:150.75 1.51100x ox l i cm ===λ 301.53.01100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表,选用2∟100×80×8(短边相并),A=227.8cm ,x i =2.37cm ,y i =4.66cm ,150.7563.62.37ox λλ==<[]=150 []301.564.71504.66oy λλ==<= 由10.5610012.516.98oy l btb ==<= 则近似64.7yz y λλ== 查表得ϕ=0.782 则3222378.810174.2/310/0.78227.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯填板每个节间放一块,175.440 3.15126l cm cm =<⨯= ⑵下弦杆:整个下弦杆采用同一截面,max N =372.0KN ox l =300cm oy l =600cm 设λ=100,查表可知为b类截面,,ϕ=0.422 需要截面积A=3223721028.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径:3003100x ox l i cm ===λ 6006100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表,选用2∟100×110×10(短边相并),A=256.8cm ,x i =3.13cm ,y i =8.71cm ,300963.13x λλ==<[]=350 []60068.93508.71y λλ==<= 由10.561801818.710oy l btb ==<= 则近似68.9yz y λλ== 查表得ϕ=0.707 则32223721092.6/310/0.70756.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板每个节间放一块,1300 5.8464l cm cm =<80⨯= ⑶斜腹杆①杆件aB :N=-239.0KN ox l =253cm oy l =253cm 设λ=100,查表可知为b类截面,,ϕ=0.422 需要截面积A=3222391018.30.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 2532.53100oy x y l i i cm ====λ根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表,选用2∟100×63×6(长边相并),A=219.24cm ,x i =3.21cm ,y i =2.53cm ,25378.83.21x λλ==<[]=150 2531002.53y λλ==<[]=150由10.566.310.522.50.6oy l b tb ==<= 则近似 100yz y λλ== 查表得ϕ=0.555 则322223910223.8/310/0.55519.2410N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放两块, 184.3 3.21128.4l cm cm =<40⨯=②杆件gH :40.3N KN = 0.80.8339271.2ox l l cm ==⨯= 339oy l l == 设λ=100,查表可知为b类截面,,ϕ=0.422 需要截面积A=32240.310 3.10.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 271.2 2.71100x oxl i cm λ=== 3393.39100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表,选用2∟75×5,A=214.8cm ,x i =2.32cm ,y i =3.33cm ,271.211.72.32x λλ==<[]=150 []339101.81503.33y λλ==<= 由10.587.510.726.20.7oy l b t b ==<= 则近似4422220.4750.4757.51101.81104.53390.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.470则322240.31057.9/310/0.47014.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块, 184.8 2.392l cm cm =<40⨯=③杆件Gg:N=-31.1KN 0.80.8289231.2ox l l cm ==⨯= 289oy l l cm == 设λ=100,查表可知为b类截面,,ϕ=0.422 需要截面积A=32231.110 2.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 231.2 2.31100xoxl i cm λ=== 289 2.89100oy yl i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表,选用2∟75×5,A=214.8cm ,x i =2.32cm ,y i =3.33cm ,231.299.72.32x λλ==<[]=350 []28986.83503.33y λλ==<=由 10.587.510.722.30.7oy l b t b ==<= 则近似 4422220.4750.4757.5186.81902890.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.621则σ=322231.31033.8/310/0.62114.810N N mm N mm f ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块,172.25 2.392l cm cm =<40⨯=其余杆件截面选择见下表,需要注意的是连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面,其斜截面计算长度0.9ox l l =,其余杆件除Aa 、Ba 、gH 外,0.8ox l l =。

钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计

钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计

钢结构_18m三⾓形钢结构钢屋架设计钢结构屋盖课程设计计算书⼀、设计说明1、设计某⼀检修⼚房屋盖,跨度为27m,长度为80m,柱距为6m,三⾓形屋架,钢材为Q235—B,焊条采⽤E43型,屋⾯为压型钢板,屋⾯坡度i=1:2.5,屋架铰接于钢筋混凝⼟柱顶,⽆吊车,外檐⼝采⽤⾃由排⽔,采⽤槽钢檩条,檩条间距为2827.25mm。

2、基本风压为0.4KN/m2,屋⾯离地⾯⾼度为12 m,不上⼈屋⾯。

雪荷载0.6KN/m2⼆、檩条设计1、檩条采⽤轻型槽钢檩条2、屋⾯材料为压型钢板,屋⾯坡度为1:2.5(α=21.80°)檩条跨度为6m,于跨中设置⼀道拉条,⽔平檩距2396.4×cos21.80°=2396.4×0.93=2228.65mm,坡向斜距2396.4mm3、荷载标准值(对⽔平投影⾯)⑴永久荷载:压型钢板(不保温)⾃重为0.1 KN/m2,檩条(包括拉条和⽀撑)⾃重设为0.11 KN/m2⑵可变荷载:屋⾯雪荷载ω=0.6KN/m2,基本风压ωo=0.40 KN/m24、内⼒计算⑴永久荷载于屋⾯活荷载组合檩条线荷载pK=(0.21+0.6)×2.229=1.805 KN/mp=(1.2×0.21+1.4×0.6)×2.229=2.434 KN/mpX=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/mpY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m弯矩设计值: MX= pY l2/8=2.264×62/8=10.188KN·mMy= pX l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m⑵永久荷载和风荷载的吸⼒组合按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001房屋⾼度为12m 取µz=1.0按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A,风荷载体型系数为:1.5㏒A-2.9=-1.211 A=2.22865m ×6m=13.72m2垂直于屋⾯的风荷载标准值ωk=µSµzω0=-1.211×1.0×(1.05×0.4)=-0.509 KN/m2檩条线荷载pXY=(0.509-0.21×cos21.80)×2.22865=0.314×2.22865=0.070KN/mpX =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 KN/mpY =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 KN/m 弯矩设计值 MX= pYl2/8=3.344×62/8=15.048KN/m My= pXl2/8=0.174×62/8=0.783KN/m⑶截⾯选择选⽤选⽤轻型槽钢【20 W=152.2 cm3 Wynmax=54.9 cm3 Wynmin=20.5 cm3IX=152.20 cm4 ix=8.07 cm iy=2.20 cm计算截⾯有孔洞削弱,考虑0.9的折减系数,则净截⾯模量为:WNX=0.9×152.2=136.98cm3 Wynmax=0.9×54.9=49.41 cm3 Wynmin=0.9×20.5=18.45 cm3⑷屋⾯能阻⽌檩条失稳和扭转,截⾯的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截⾯a、b点的强度为(见图)бx = Mx/(γx WNX)+My/(γy Wynmin)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0. 783×106/(1.2×18.45×103)=139.99<215N/mm2бy = Mx/(γx WNX)+My/(γyWynmax)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0.783×106/(1.2×49.41×103)=117.83<215N/mm2⑸挠度计算因为⽀撑压型钢板⾦属板,有积灰的⽡楞铁和⽯棉等⾦属⾯者,容许挠度为L/200当设置拉条时,只须计算垂直于屋⾯⽅向的最⼤挠度vy=(5/384)×(3.344×cos21.80×60004)/(206×103×1522×104)=16.7mm构造要求λx=600/8.07=74.35<200 λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平⾯内外均满⾜要求三、屋架设计⑴屋架结构的⼏何尺⼨如图檩条⽀撑于屋架上弦节点。

钢结构设计-24米钢屋架计算书

钢结构设计-24米钢屋架计算书

目录一、设计资料 (3)二、荷载与内力计算 (3)1、荷载组合 (3)2、内力计算 (3)三、杆件截面设计 (5)1.上弦杆 (5)2.下弦杆 (6)3.竖杆 (6)4.斜腹杆 (8)屋架杆件截面选用表 (9)四.节点设计 (10)1.“下弦节点b” (10)2.“上弦节点B” (12)3.屋脊节点“E” (13)4.支座节点“a” (15)一、设计资料柱距6m ,跨度L=24m ;荷载标准值:活荷载=0.6KN m ⁄2,恒荷载=1.0KN m ⁄2,,屋架布置如下图所示。

二、荷载与内力计算1、荷载组合F d =(1.3×1.0+1.5×0.6)×3×6=42.3KN故节点荷载取为42.3KN ,支座反力为R d =4F d =169.2KN2、内力计算本设计采用数解法计算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力。

其内力设计值见图,内力计算结果如表所示。

三、杆件截面设计腹杆最大内力N =-209.39kN ,查表,中间节点板厚度选用t=8mm,支座节点板厚度选用10mm。

1.上弦杆整个上弦不改变截面,按最大内力计算:N max=215.73KN在屋架平面内,计算长度系数为1.0,计算长度:l ox=l=305.8cm在屋架平面外,计算长度系数偏安全地取为2.0,计算长度:l oy=2l=2×305.8=611.6cm假定λx=λx=80,A=Nϕf =215.73×1030.687×215=14.6m2i x=l ox=305.8=3.82cm i y=l oyλy=611.680=7.65cm根据平面内外的计算长度,上弦截面选用2L160×16。

肢背间距a=8mm,所提供的A=98.14cm2,i x=4.89cm,i y=6.89cmλx=l oxx=305.8=62.54<[λ]=150λy=l oyi y =611.66.89=88.81<[λ]=150,满足()0.736byϕ=类双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzb t =160.8=20<0.58×l oyb1=0.58×611.616=38.24λyz=λy(1+0.475b4l oy2t2)=88.81×(1+0.475×164611.62×0.82)=100.36>λy故由λmax=λyz=100,按b类查附表4.2得:φ=0.555σ=NϕA=215.73×1030.555×98.14×102=39.61N/mm2<f=215N/mm22.下弦杆下弦也不改变截面,按最大内力计算:N max=226.73 kN下弦杆为受拉构件,可只需计算面内的长细比,计算长度系数为1.0,计算长度:l ox=l=300.0cm选用2L160×10,提供:A=63.00cm2,i x=4.97cm(1).刚度验算λx=l oxi x =3004.97=60.36<[λ]=350,满足(2).强度验算N A =226.73×10363×102=35.99N/mm2<f=215N/mm2,满足3.竖杆面内和面外的计算长度系数分别为0.8和1.0,计算长度(1).A-a杆:N=−21.15kN,l ox=0.8l=192cm,l oy=l=240cm 取2L63*6, A=11.44cm2,i x=2.43cm,i y=3.06cmλx=l oxi x=1922.43=79.01<[λ]=150λy=l oyi y =2403.06=78.43<[λ]=150,满足。

钢结构屋架计算说明书

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课程设计说明书课程名称:钢结构设计题目:钢屋架设计院系:土木与建筑工程学院学生姓名:学号:专业班级:10土木工程2班指导教师:李珂2012年12月16日课程设计任务书梯形钢屋架课程设计摘要:本设计说明说包括梯形钢屋架的形式及尺寸、支撑布置,内力计算,节点焊缝计算及设计方法,屋架施工图绘制,相关的详图大样绘制以及必要的结构剖面图。

关键词:梯形钢屋架节点节点焊缝支撑目录1 设计背景 (1)1.1设计资料 (1)1.2屋架形式 (1)2 设计方案 (2)3 方案实施 (3)3.1荷载与内力计算 (3)3.2杆件截面设计 (4)3.3节点设计 (10)4 结果与结论 (17)5收获与致谢 (18)5.1收获 (18)5.2致谢 (18)6 参考文献 (19)7 附件 (20)1.1 设计资料某地区一金加工车间。

厂房总长度为150m ,柱距6m ,跨度为24m 。

车间内设有两台中级工作制桥式吊车。

该地区冬季最低温度为-20℃。

屋面采用1.5m ⨯6.0m 预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10,上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。

屋面可变荷载标准值为20.50/kN m ,雪荷载标准值为20.50/kN m , 积灰荷载标准值为20.50/kN m 。

屋架采用梯形钢屋架, 其两端铰支于钢筋混凝土柱上。

柱头截面为mm mm 400400⨯, 所用混凝土强度等级为C20。

根据该地区的温度及荷载性质, 钢材采用235Q B , 其设计强度2/215mm N f =,焊条采用E43型, 手工焊接。

构件采用钢板及热轧型钢, 构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架的计算跨度:024000215023700L mm =-⨯=,端部高度:2000h mm = (轴线处),2015h mm =(计算跨度处),桁架的中间高度:3200h mm =。

1.2 屋架形式屋架形式及几何尺寸见图 1所示图1屋架形式及几何尺寸屋架支撑符号说明:GWJ-(钢屋架);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)图2屋架支撑3方案实施3.1 荷载与内力计算1.荷载计算屋面可变荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的可变荷载计算。

钢结构屋架计算书

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一、 设计资料1、 车间平面尺寸为150m ×30m ,柱距7.5m ,跨度为30m ,术网采用封闭结合,车间内有两台15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车。

2、 屋面采用长尺复合屋面板,板厚100m ,檩距不大于1800mm ,檩条采用冷弯薄壁斜卷边Z 形钢Z250×75×20×2.5,屋面坡度1/20i =。

3、 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。

上柱截面为400mm ×400mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴上抗压强度设计值214.3N/mm c f =。

抗风柱的柱距为6m ,上端与层架上弦用板铰连接。

4、 钢材用Q235—B ,焊条采用E43系列型。

5图1 屋架外形尺寸及腹杆布置形式6、 该车间建于深圳近郊。

7、 屋盖荷载标准值:(1)屋面活荷载 0.50kN/m 2(2)基本雪压S O 0kN/m 2(3)基本风压W 0 0.75kN/m 2(4)复合屋面板自重 0.30kN/m2(5)檩条自重 0.0821kN/m 2(6)屋架及支撑自重 0.45kN/m28、运输单元最大尺寸长度为15m ,高度为4.0m 。

二、屋架几何尺寸及檩条布置1、屋架几何尺寸屋架上弦节点用大写字母A ,B ,C …连续编号,下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a ,b ,c …连续编号。

由于梯形屋架跨度L=30m >24m ,为避免影响使用和外观,制造时应起拱。

屋架/50060mm f L ==计算跨度2m o l L =-⨯0.15=30-2⨯0.15=29.7。

起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图2所示(基中虚线为原屋架,实线为起拱后屋架)。

图2 屋架几何尺寸运输单元的最大尺寸为长度15m,高度4m。

此屋架跨度30m,高度3.3m,所以可将屋架从屋脊处断开,取一半屋架作为运输单元,长度为15m,高度为2.85m。

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

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-、设计资料1、某工厂车间,采纳梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距 6m。

采纳× 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 m2。

屋面活荷载标准值为 m2,雪荷载标准值 m2,积灰荷载标准值为 m2,轴线处屋架端高为,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。

钢材采纳 Q235B 级,焊条采纳E43 型。

2、屋架计算跨度:Lo=27m- 2× =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、结构形式与部署屋架形式及几何尺寸如图一所示:2、荷载组合设计桁架时,应试虑以下三种组合:①全跨永远荷载+全跨可变荷载(按永远荷载为主控制的组合):全跨节点荷载设计值: F=× +×× +×× ×× 6=图三桁架计算简图本设计采纳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。

内力系数( F=1)第二种组合第三种组合计算杆件杆件名称左半跨右半跨第一种组F1×①F1×①F3×①F3×①全跨①合 F×①内力( KN)②③+F2×②+F2×③+F4×②+F4×③AB000000000上弦 BC,CDDE,EFFG,GHHJIJ,JKabbc下cd弦deefaBBbbDDccFFd斜 dH腹He杆eggKgI0Aa0Cb Ec-1-10竖Gd-1-10杆Jg-1-10Ie0Kf000000000四、杆件截面设计1、上弦杆:IJ、 JK计算,依据表得:整个上弦杆采纳相等截面,按最大设计内力N= ,屋架平面内计算长度为节间轴线长度,即:l ox =1355mm,本屋架为无檩体系,以为大型屋面板只起刚性系杆作用,不起支撑作用,依据支撑部署和内力变化状况,取屋架平面外计算长度 l oy为支撑点间的距离,即: l oy=3l ox=4065mm。

矩形钢结构屋架计算书

矩形钢结构屋架计算书

1、1 工程概况某一大型室内交易市场宽18m,长度75m,标准柱距6m,建筑高度8.6m,檩条间距1.5m,屋面坡度i=1 /10。

1、2荷载说明屋面活荷载标准值为0.3kN/ m2,雪荷载标准值0.45kN/m2,屋面恒荷载标准值0.8kN/m2,基本风压为0.3kN/m2。

1、3 设计说明该交易市场设防烈度为6度,恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.4,雪荷载系数取0.7,设计使用年限为30年。

1、4 材料选择该交易市场采用梯形钢屋架,屋面材料为双层带保温棉彩钢板屋面,屋架铰接于钢筋混凝土柱上,上柱截面b×h=400×400,混凝土强度等级为C30.2、屋架形式,尺寸,材料选择及支撑布置屋架的计算跨度l0=l-2×150mm=14700mm;取屋架高度H=3000mm。

根据荷载性质,材料采用Q235-A.F,屋架连接采用焊接,焊条选用E43型,手工焊。

3、荷载及内力计算3、1 荷载计算恒荷载总和:0.8kN/m2雪荷载 :0.45kN/m 2 风荷载 :0.30kN/m 2 恒荷载值 :dF 1.20.8 1.568.64kN=⨯⨯⨯=雪荷载值 :1F 1.40.45 1.560.7 3.969kN =⨯⨯⨯⨯= 屋面活载值:2F 1.40.3 1.56 3.78kN=⨯⨯⨯=3、2 荷载布置情况及内力情况组合1 全跨永久荷载+全跨可变荷载(使用阶段)组合2 全跨永久荷载+半跨可变荷载(施工阶段)4、杆件截面选择4、1 上弦整个上弦不改变截面,按最大内力计算:KNN 65.75max-=,mmlx15000= , mm l oy 3000= 。

假设max90λ=,b类截面。

查表得:0.621ϕ= 2235/f N mm=所以 mmmmN fNA 2283.518/235621.075650=⨯==ϕ ,mmmml i oxox67.16901500max===λ , mmmm l i oyoy33.33903000max===λ选用6.28080⨯⨯的方截面钢管,查表得:A=787.52mm mmiy34.31=51.9534.3130000.4533.331500======mmmm i l mm mm i l yoy y x ox x λλ查表得:588.0=ϕ于是:222/235/37.163/5.787588.075650mmN f mmN mmN NAN=<=⨯==ϕσ4、2斜腹杆KNN 44.63max = , mml loy ox1.3354== ,假设max 90λ=,b 类截面。

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由以上两式求得 NcH 1.304,Ncd 3.675
x 0 , 0.995NHC 0.683NHc 0.995NHD 0.683NHd 0 y 0 , F 0.101NHC 0.101NHD 0.731NHc 0.731NHd 0
别为 B 类,结构重要性系数为 0 1.0 。排水:外天沟。屋架形式:梯形钢屋架,
屋架下弦标高为 9.8m。雪荷载 0.45kN/m2,风荷载 0.40 kN/m2。轴线处屋架端部高
度为 1.890m,距轴线 0.15m 处屋架端部高度 h1 为 1.995m。
பைடு நூலகம்
二、屋架几何尺寸的确定
屋架的计算跨度 l0 L 300 24000 300 23700mm ,端部高度取 H 0 1995mm ,跨
设计值(kN/m2) 1.4×0.8=1.12 1.4×0.01274=0.017836 1.4×0.167=0.2338 1.4×0.384=0.5376 1.909236 取较大者,故取: 1.4×0.65=0.91 1.4×0.39=0.546 1.4×0.325=0.455 1.5099
五、屋架杆件内力计算与组合
图 2 梯形屋架上弦支撑布置 图 3 梯形屋架下弦支撑布置 图 4 梯形屋架垂直支撑布置
四、荷载计算
荷载名称 轻质大型屋面板 2mm 厚 SBS 防水卷材 檩条(0.5kN/m) 屋架及支撑自重 永久荷载总和 活荷载 雪荷载 风荷载
可变荷载总和
标准值(kN/m2) 0.8 0.01274 0.167 0.384 1.36374 0.5 0.65 迎风面:0.39 背风面:0.325 1.0785
结点 a
x 0 ,得 Nab 0 ; y 0 ,得 NaA Ra 3.002 。
结点 A
x 0 ,得 0.995NAB 0.823NAb 0 y 0 ,得 0.101NAB 0.567NAb 2.502 0
由以上两式求得 NAb 3.856, NAB 3.191
结点 B
由永久荷载控制的荷载组合值为:1.35×1.909236+0.7×1.4×0.5=4.0574686 kN/m2 由可变荷载控制的荷载组合值为:1.2×1.909236+1.4×0.5=4.1910832 kN/m2 故可变荷载效应起控制作用。 1、荷载组合 考虑以下二种荷载组合 (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载 (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载 (3)全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载 因在施工中能保证屋面板对称布置,所以不考虑第三种荷载组合。 2、节点荷载 (1)永久荷载:F1=1.2×1.909236×2.985×6=41.0333 kN (2)可变荷载:F2=1.4×1.0785×2.985×6=27.042309kN 3、内力系数计算
结点 C 结点 c 结点 H
x 0 , 0.995NCG 0.995NCH 0 y 0 , F 0.101NCG 0.101NGH NCc 0
由以上两式求得 NCc 1.011,NCH 4.589
x 0 , 0.755NcG Ncb 0.683NcH Ncd 0 y 0 , NcC 0.731NcH 0.6554NCc 0
因屋架结构对称,由结点法解得 F=1 作用于左半跨时的屋架各杆件的内力系数,如图 5 所示。计算过程如下
图 5 F=1 作用于左半垮内力系数
由 Ma 0 ,Rf×23.7-0.5×11.85-1.0×8.865-1.0×5.880-1.0×2.895=0 得:
Rf=0.998,由 y 0 ,得 Ra=3.002。
由以上两式求得 NbG 1.772,Nbc 4.497
x 0 , 0.995NGB 0.755NGb 0.995NGC 0.755NGc 0 y 0 , F 0.101NGB 0.6554NGb 0.6554NGc 0.101NGC 0
由以上两式求得 NGc 1.772,NGC 4.588
中高度为 H H 0 i L 1995 24000 3195mm ,取 H=3200mm,跨中起拱高度为
2
2 10
50mm(L/500)。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图 1 所示。
图 1 梯形钢屋架形式和几何尺寸 mm
三、屋盖支撑布置
根据厂房长度(90m>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柱间支撑 的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面有檩条代替刚性与柔性系杆,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、刚性系杆,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、 图 3、图 4 所示。其中 SC#为上弦支撑、XC#为下弦支撑、CC#为垂直支撑、GG#为刚性系杆、 RG#为柔性系杆、GWJ#为屋架。
x 0 ,得 0.995NBA 0.995NBG 0 y 0 ,得 F NBb 0.101NBA 0.101NBG 0
由以上两式求得 NBb 1.009,NBG 3.192
结点 b 结点 G
x 0 ,得 0.755Nbg Nbc 0.823NbA Nba 0 y 0 ,得 NbB 0.567NbA 0.655Nbg 0
单层厂房钢屋盖设计计算书
一、设计计算资料
屋架跨度 24m,屋面坡度 1:10,屋面材料采用 1.5×6.0m 太空轻质大型屋面板, 卷材屋面(防水层:2mm 厚 SBS 防水卷材),无悬挂管道,屋面均布活荷载(不 与雪荷载同时考虑)为:0.5kN/m2。屋架钢材为 Q235B,焊条 E43 型,手工焊。 屋架支承在钢筋混凝土排架柱上,钢筋混凝土柱上柱截面尺寸为:400mm× 400mm;混凝土强度等级为 C25,屋架节点采用焊接方式。厂房柱距为 6m,长 度为 90m,厂房内设 A5 级工作制桥式吊车,起重量 Q≤200kN。地面粗糙度类
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