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钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构18m梯形屋架设计实例
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钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构课程设计任务书
一、题目
某厂房总长度90m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。
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=L/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。
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=作用下杆件的内力)如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为:Q345钢,焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载
(1)无檩体系:采用×预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)
荷 载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=+,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m2,雪荷载的基本雪压标准 值为S0=m2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载为m2
③屋面各构造层的荷载标准值:
三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 m2
水泥砂浆找平层 m2
保温层 kN/m2(按附表取)
预应力混凝土屋面板 m2
附 图
(a) 18米跨屋架
(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值
(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
设计内容
1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直
支撑和系杆,见下图。因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三
种编号
(a)上弦横向水平支撑布置图
(b)屋架、下弦水平支撑布置图
1-1、2-2 剖面图
2.荷载计算
三毡四油防水层 kN/m2
水泥砂浆找平层 m2
保温层 m2
预应力混凝土屋面板 m2
屋架及支撑自重 +=m2
恒荷载总和 m2
活荷载 m2
积灰荷载 m2
可变荷载总和 m2
屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。风荷载对屋面为吸力,重屋面可不考虑。
3.荷载组合
1.全跨永久荷载+全跨可变荷载
可变荷载效应控制的组合:
F=×+×+××××6=
永久荷载效应控制的组合:
F’=×+××+××××6=
故F=
2.全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨永久荷载设计值:
F1=×××6=
半跨可变荷载设计值:
F2=×+××××6=
屋架杆件内力组合表
杆件名称
杆件编号
单位内力作用时的内力系数
组合1
组合2
计算内里
全跨A
左半跨B
右半跨C
F×A
F1×A+F2×C
F1×A+F2×B
上弦
AB
BC、CD
DE、EF
FG
下弦
ac
ce
eg
441..64
斜腹杆
aB
Bc
cD
De
eF
Fg
竖杆
Aa
Cc
Ee
Gg
4. 截面选择
按腹杆最大内力N=查表选用中间节点板厚度t=10mm,荷载支座节点板厚度t=12mm。
1. 上弦
整个上弦不改变截面,按最大内里计算:
假定λ=60,对于双角T形钢,当绕轴失稳时属于类b截面,由附表查得
ψx= ,需要的截面几何量:
A=N/ψminf= / ×310)=2
ix=lox/λ=90=
iy=loy/λ=300/90=
由附表选用2L80×10,A=2,ix=,iy=
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