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1、淮陰工學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書課程名稱：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)題目：某梯形鋼屋架設(shè)計(jì)專業(yè)層次：土木工程（本科）班級(jí)：土木10X姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：孫文彬、胡志軍2007年12月開始設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)資料1）某廠房跨度為24m，總長90m，柱距6m，屋架下弦標(biāo)高為18m。2）屋架鉸支于鋼筋混凝土柱頂，上45柱截面400×400，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。3）屋面采用1.5×6m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。（屋面板不考慮作為支撐用）。4）該車間所屬地區(qū)為北京市5）采用梯形鋼屋架考慮靜載：①預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（包括嵌縫）、②二氈三油加綠豆沙、③找平層2cm厚、④支撐重量考慮活載：活載（雪荷載）積
2、灰荷載6）鋼材選用Q345鋼，焊條為E50型。2、屋架形式和幾何尺寸屋面材料為大型屋面板，故采用無檁體系平破梯形屋架。屋面坡度i=（3040－1990）/10500=1/10；屋架計(jì)算跨度L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm（約1/7。4）。屋架幾何尺寸如圖1所示：圖1：24米跨屋架幾何尺寸3、支撐布置由于房屋長度有90米，故在房屋兩端及中間設(shè)置上、下橫向水平支撐和屋架兩端及跨中三處設(shè)置垂直支撐。其他屋架則在垂直支撐處分別于上、下弦設(shè)置三道系桿，其中屋脊和兩支座處為剛性系桿，其余三道為柔性系桿。（如圖2所示）4、屋架節(jié)點(diǎn)荷載
3、屋面坡度較小，故對所有荷載均按水平投影面計(jì)算：荷載計(jì)算表荷載名稱標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m^2)預(yù)應(yīng)力鋼筋混泥土屋面板1.4二氈三油加綠豆沙0.4找平層２cm厚0.4屋架及支撐重量0.12+0.011×24=0.384永久荷載總和2.58屋面活載（大于雪荷載）0.7可變荷載總和0.7計(jì)算屋架時(shí)考慮下列三種荷載組合情況1)滿載（全跨靜荷載加全跨活荷載）節(jié)點(diǎn)荷載①由可變荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.2，屋面活荷載γQ1＝1.4，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，則節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為F＝（1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝45.7992
4、kN②由永久荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.35，屋面活荷載γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，則節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為F＝（1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×60＝46.593kN2)全跨靜荷載和（左）半跨活荷①由可變荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.2，屋面活荷載γQ1＝1.4，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮節(jié)點(diǎn)永久荷載F1=（1.2×2.584）×1.5×6＝27.9072kN半垮節(jié)點(diǎn)可變荷載F2＝（1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝17.
5、892kN①由永久荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.35，屋面活荷載γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮節(jié)點(diǎn)永久荷載F1=（1.35×2.55）×1.5×6＝31.347kN半垮節(jié)點(diǎn)可變荷載F2＝（1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝31.347kN故應(yīng)取P＝46.23kN3)全跨屋架和支撐自重、（左）半跨屋面板荷載、（左）半跨活荷載+集灰荷載①由可變荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.2，屋面活荷載γQ1＝1.4，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撐自重F3=1.2×0.384×
6、1.5×6＝4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷載F4＝（1.2×1.4+0.7×1.4）×1.5×6＝23.94kN②由永久荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算：取永久荷載γG＝1.35，屋面活荷載γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷載γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撐自重F3＝1.35×0.384×1.5×6＝4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷載F4＝（1.35×1.4+1.4×0.7×0.7）×1.5×6＝23.184kN5﹑屋架桿件內(nèi)力計(jì)算見附表16﹑選擇桿件截面按腹桿最大內(nèi)力N=-413.28KN,查表7.6，選中間節(jié)點(diǎn)板厚度為8mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度10mm。1）上弦
7、桿整個(gè)上弦桿采用等截面，按最大內(nèi)力N=-711.01KN計(jì)算在屋架平面內(nèi)：為節(jié)間軸線長度，即l=l。=150.8cm,l=301.6cm＝0.659A＝N/f＝711010/(0.659×310×100)=34.803cm假定＝70i=l/＝150.8/70＝2.54cmi＝l/＝301.6/70＝5.08cm由附表9選2125×80×10，短肢相并，如下圖所示，A＝2×19.71＝39.42cm、i=2.26cm、i=6.04cm截面驗(yàn)算：＝l/i＝15
