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钢结构单层工业厂房21m跨度的设计计算书.doc

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目录

TOC\o1-2\h\z\u一、设计资料 2

1、设计题目 2

2、屋架结构荷载

错误!未定义书签。

2、支撑布置 3

3、屋架内力 错误!未定义书签。

4、杆件设计 7

1.上弦杆 8

2.下弦杆 10

3.端斜杆aB 11

4.腹杆 13

5.竖杆 21

5、节点设计 24

1.下弦节点“c” 24

2.上弦节点“B” 25

3.屋脊节点“H” 26

4.支座节点“a” 27

一、设计资料

1、设计题目

某校办工厂厂房总长度90m,跨度为21m,纵向柱距6m,车间内设有两台50/10t中级工作制吊车,地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下标高18m,采用1.5×6m的预应力混凝土大型屋面板(考虑屋面板起系杆作用),Ⅱ级防水,卷材屋面。

桁架采用梯形钢屋架,屋面坡度为,两端铰支于钢筋混凝土柱上,柱截面尺寸为450×450.柱的混凝土强度等级为C30,屋架采用Q235钢;焊条为E43型.

2、屋架结构荷载

永久荷载:

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

0.6KN/m2

一毡二油隔气层

0.05KN/m2

预应力混凝土大型屋面板

1.5KN/m2

悬挂管道

0.15KN/m2

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

屋架内力

屋架设计中,荷载组合一般考虑以下三种情况:

1、全跨永久荷载+全跨可变荷载

F=(1.35×3.43+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5)×1.5×6=51.5kN

其中屋面活荷载分享系数为1.4组合系数为0.7;机会何在为1.4;

全跨永久荷载+半跨可变荷载

永久荷载设计值:F1=1.35×3.43×1.5×6=41.7kN

可变荷载设计值:F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.5)×1.5×6=14.49kN

半跨屋面板荷载+半跨安装活荷载

屋面板荷载设计值:F3=1.5×1.35×1.5×6=18.2kN

安装活荷载设计值:F4=1.4×0.7×1.5×6=8.82kN

内力计算:

四、杆件设计

1、上弦杆

整个上弦架采用等截面,按FG、GH杆件最大设计内力计算。

上弦杆计算长度:(取两块屋面板宽度)。

假定λ=60查附录1.2:。

查角钢规格表,选用短肢相拼,,

,,

双角钢T形截面绕对称轴(y轴)应弯扭屈曲计算换算长细比:

满足长细比的要求。

由于,查表得。

所需截面合适

2、下弦杆

整个下弦杆采用等截面,按最大内力Neg=640.0KN计算。

根据所需截面积查表选用短肢相并。

,,

所需截面适合。

3、端斜杆aB

杆件轴力:

计算长度lox=loy=l=253cm。

假定λ=60,查附录1.2得,

查角钢规格表,选用2L100×80×8(长肢相拼)

A=27.88cm2

满足长细比要求,

由于,查表得

所选截面合适。

4、腹杆

4.1Bc杆

杆件轴力:

杆件计算长度:,

选用2L63×6等边角钢,,,

满足长细比的要求。

4.2cD杆

杆件轴力:

杆件计算长度:,

假定λ=100查附录1.2得

,

选用2L75×7,,,

,

由于,查附录1.2,得

所选截面满足。

4.3De杆

杆件轴力:

杆件计算长度:,

选用屋架需采用的最小角钢2L50×5就可满足要求,

,,

满足长细比的要求。

所选截面满足。

4.4eF杆

杆件轴力:

杆件计算长度:,

假定λ=120查附录1.2得

选用2L63×6等边角钢,,,

由于,查附录1.2,得,

所选截面满足。

4.5、Fg杆

将Fg杆按的拉杆设计,但考虑到该杆在其他荷载组合时可能产生内力变号,故宜按压杆的容许长细比进行控制。为了使角钢型号不要太多,偏于安全选择已有型号相近的角钢,现选用2L63×6。

,,

拉应力:

所选截面满足。

4.6gH杆

,,

将gH杆按的拉杆设计,但考虑到该杆在其他荷载组合时可能产生内力变号,故宜按压杆的容许长细比进行控制。为了使角钢型号不要太多,偏于安全选择已有型号相近的角钢,现选用2L63×6.

,,

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