《钢结构基本原理》课程设计计算书.doc

中南大学土木工程专业钢结构课程设计 专 业：土木工程 姓 名: 江 文 龙 学 号：1201070113 指导老师：郭 文 华 日期：2010.7.7 《钢结构基本原理》课程设计计算书 一、设计基本资料 1、结构形式 某厂房跨度为18m，总长102m，柱距6 m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0 m预应力混凝土大型屋面板。屋面坡度i=1/10。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1.1 kN/m2。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C20。 2、屋架形式及选材 屋架跨度为18m，屋架形式及几何尺寸如图1所示。屋架采用的钢材为钢，焊条选择型，手工焊。 图1：屋架形式及几何尺寸 3、荷载标准值 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 0.7 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：按经验公式计算：0.318 KN/m2 悬挂管道 0.15 KN/m2 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： 1.1 KN/m2 二、屋架支撑布置 屋架的支撑布置如图2所示。 图2：屋架支撑布置图 三、荷载计算及杆件内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 ①永久荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.40KN/m2 水泥砂浆找平层 0.40KN/m2 保温层 0.70KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.30KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.40KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式计算：0.318KN/m2 总计：3.568kN/m2 ②可变荷载标准值： 屋面活荷载标准值 0.70KN/m2 积灰荷载标准值 1.1KN/m2(按附表取) 总计：1.80kN/㎡ 永久荷载设计值： 1.2×3.568=4.2816kN/m2 可变荷载设计值： 1.8×1.40=2.52kN/m2 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 屋架上弦节点荷载 P=(4.2816+2.52) ×1.5×6=61.2144kN 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 =P=61.2144kN =4.2816×1.5×6=38.5344kN 组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 屋架上弦节点荷载 =6×1.5×（0.3816+1.68+2.52）=41.2344kN =0.318×1.2 ×1.5×6=3.4344kN 3、内力计算 杆件内力计算 组合一 p 61.214 　 　 　 　 　 　 　 　 　 组合二 p1 61.211 p2 38.534