米单层厂房梯型钢屋架课程设计.doc

本科生课程设计 题目： 单层厂房梯型钢屋架课程设计 学 院 建筑工程学院 专 业 土木工程 学 号 2012451004 姓 名 李朋朋 指导教师 郑轩 2015年 7月 6 日 题目 27m×90m跨厂房普通钢屋架设计 二、课程设计目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 设计资料 屋面材料为大型屋面板，。 屋架计算跨度。 跨中高度：。 屋架高跨比：。 屋架跨中起拱取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，屋架几何尺寸如下图所示。 27米跨屋架几何尺寸 屋架支撑布置图 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） 六、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，故取屋面活荷载0.7kN/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L单位为m。 (1)永久荷载标准值（荷载一） 改性沥青防水层 0.4kN/m2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 80厚泡沫混凝土保温层 0.48kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4kN/m2 悬挂管道 0.10N/m2 屋架和支撑自重为 （0.120+0.011L）kN/m2 总计 3.197kN/㎡ (2)可变荷载标准值 基本风压： 0.35kN/m2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.45kN/m2 积灰荷载 0.6kN/m2 不上人屋面活荷载 0.7kN/m2 （可变荷载可按水平投影面积计算） 永久荷载设计值 1.2×3.197=3.8364 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×(0.6+0.7)=1.82kN/㎡ (3)荷载组合 设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况： 组合一 全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载： 组合二 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： 组合三 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： 半跨节点屋面板自重及活荷载： 组合一，组合二为使用阶段荷载情况，组合三为施工阶段荷载情况。 七、内力计算 由电算法先解得F=1的桁架各杆的内力系数（F=1作用于全跨，左半垮和右半跨），然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表一。 表内三种组合：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。 表一 屋架杆件内力组合表 杆件名称 内力系数（F=1） 内力组合值 计算杆内力(kN) 全跨① 左半跨② 右半跨③ 第一种组合F×① 第二种组合 第三种组合 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 0.0 BC -9.97 -7.19 -2.79 -507.6 -462.0 -390.0 -217.0 -111.7 -507.6 CD -9.97 -7.19 -2.79 -507.6 -462.0 -390.0 -217.0 -111.7 -507.6 DE -15.8