梯形钢屋架课程设计例题21m.doc

梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 题号61，屋面坡度1：16，跨度21m，长度96m，，地点：上海，基本风压：0.20kN/m,基本雪压：0.55 kN/m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.5m。 采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa，血荷载标准值为0.55 kN/m，积灰荷载标准值为0.6 kN/m。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm。 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B级，焊条采用E43型。 屋架计算跨度：=21m-2×0.15m=20.7m 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架，取屋架在21m轴线处的端部高度。屋架跨中起拱按考虑，取60mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图： 梯形钢屋架支撑布置如下图： 荷载计算 屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为米（m）。荷载计算表如下： 　荷载名称 　标准值（kN/m） 设计值（kN/m）　 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135 永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 0.3 1.82 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合 全跨永久荷载+全跨可变荷载： 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： 半跨节点可变荷载： （3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重： 半跨接点屋面板自重及活荷载： （1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 4、内力计算 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下: 由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨\左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表: 杆件名称 内力系数(F=1) 第一种组合F×① 第二种组合 第三种组合 计算杆件内力(kN) 全跨① 左半跨② 右半跨③ F1×①+F2×② F1×①＋F2×③ F3×①＋F4×② F3×①＋F4×③ 上弦 AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC、CD -11.29 -8.46 -3.46 -628.05141 -581.69601 -499.79601 -258.9589 -142.4089 -628.15141 DE、EF -18.19 -13.05 -6.28 -1011.8915 -927.69831 -816.80571 -403.6948 -245.8861 -628.05141 FG、GH -21.58 -14.61 -8.52 -1200.4738 -1086.30522 -986.55102 -458.6017 -316.6438 -1011.8915 HI -22.43 -13.98 -10.33 -1247.7585 -1109.34747 -1049.5605 -448.5659 -363.4844 -1200.4738 IJ、JK -22.9 -14.45 -10.33 -1273.9041 -1135.4931 -1068.0075 -462.0925 -366.0553 -1247.7585 下弦 ab 6.02 4.6 1.75 334.88658 311.62698 264.94398 140.1554 73.7219 334.88658 bc 15.18 11.15 4.93 844.44822 778.43682 676.55322 342.9411 197.9529 844.44822 cd 20.14 14.07 7.42 1120.36806 1020.94146 912.01446 438.1375 283.126 1120.36806 de 22.15 14.45 9.42 1232.18235 1106.05635 1023.66495 457.99 340.7407 1232.18235 ef 21.3 11.66 11.77 1184.8977