钢结构课程设计计算书-跨度为24m讲解.doc

钢结构课程设计任务书 姓名： 学号： 指导教师： 1、设计资料 1 1.1结构形式 1 1.2屋架形式及选材 1 1.3荷载标准值（水平投影面计） 1 2、支撑布置 2 2.1桁架形式及几何尺寸布置 2 2.2桁架支撑布置如图 3 3、荷载计算 4 4、内力计算 5 5、杆件设计 8 5.1上弦杆 8 5.2下弦杆 9 5.3端斜杆aB 9 5.4腹杆 11 5.5 竖杆 16 5.6其余各杆件的截面 16 6、节点设计 20 6.1下弦节点“c” 20 6.2上弦节点“B” 21 6.3屋脊节点“H” 22 6.4支座节点“a” 23 6.5下弦中央节点“h” 23 参考文献 27 图纸 27 1、设计资料 1.1、结构形式 某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，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C25，屋面坡度为。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 1.2、屋架形式及选材 屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用235B钢，焊条为E43型。 1.3、荷载标准值（水平投影面计） 永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 kN/m2 20厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2 100厚加气混凝土保温层N/m2 一毡二油隔气层0.05kN/m2 预应力混凝土屋面板1.4kN/m2 屋架及支撑自重(按经验公式计算) 0.384 KN/m2 可变荷载： 屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2 雪荷载标准值： 0.5 KN/m2 积灰荷载标准值： 0.7 KN/m2 2、支撑布置 2.1桁架形式及几何尺寸布置 如下图2.1、2.2、2.3所示 图2.1 24米跨屋架几何尺寸 图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 2.2桁架支撑布置 桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。其中考虑到厂房内有桥式吊车2台150/30t(中级工作制 )，锻锤为2台5t，布置下弦纵向水平支撑。（见下图） 桁架支撑布置图 符号说明：SC上——上弦支撑；XC——下弦支撑；CC——垂直支撑; GG——刚性系杆；LG——柔性系杆 3、荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影面分布的荷载。 标准永久荷载值： 三毡四油防水层： 1.005×0.4=0.402 kN/m2 水泥砂浆找平层： 1.005×0.4=0.402 kN/m2 保温层： 1.005×0.7=0.704 kN/m2 一毡二油隔气层： 1.005×0.05=0.050 kN/m2 水泥砂浆找平层： 1.005×0.3=0.302 kN/m2 预应力混凝土大型屋面板： 1.005×1.40=1.407 kN/m2 屋架及支撑自重： 0.12+0.011×24=0.384 kN/m2 共 3.833 kN/m2 可变荷载标准值： 屋面活荷载标准值（大于雪荷载）： 0.8 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.7 kN/m2 共 1.5 kN/m2 设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合： 3.1、全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) 全跨节点永久荷载设计值： F=（1.35×3.833+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×0.7）×1.5×6=61.56 kN 荷载组合（1）计算简图如图4.1， 图 4.1 荷载组合（1） 4、内力计算 F=1的桁架各杆件内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）已经给出。求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表4.1。 表4.1 桁架杆件内内力组合表 杆件名称 内力系数（F=1） 内力组合 计算杆件内力/kN 全跨 左半跨荷载 第一种组合F×① 第二种组合 第三种组合 左半跨 右半跨 F1.i×①+F2.i×② F1.i×①+F2.i×③ F3.i×①+F4×② F3.i×①+F4×③ 上弦杆