钢结构课程设计计算书3..docxVIP

设计资料与设计内容设计题目 某车间芬克式三角形普通屋架初始条件 车间为单跨厂房，全长96m。屋架支承在钢筋混凝土柱上，屋架间距6m，柱混凝土强度等级为C20.车间内设有一台起重量30t的中级工作制桥式吊车，吊车轨顶标高为+12.00m。 屋架钢材：Q235-B?F，焊条E43型 屋架跨度：∟=27m 屋面坡度：1:3 屋面材料及自重：波形石棉瓦 0.2kN/m2 （沿坡向均布荷载） 木丝板保温层0.24kN/m2 （沿坡向均布荷载） 10号槽钢檩条0.1kN/m（檩条间距700~800mm）屋架及支撑自重计算（估算）：0.12+0.011∟ kN/m2屋面活荷载0.3kN/m2基本雪压：0.55kN/m2屋架及支撑平面布置图（1）a上弦横向水平支撑在厂房纵向两端各设置一个横向水平支撑，由于厂方跨度比较大，所以在厂房中部增设一个上弦横向水平支撑 。b下线横向水平支撑厂房的横向跨度为27米，跨度太大不便设置下线横向水平支撑。所以通过加强上弦横向水平支撑和增设系杆对下弦侧向加以支承。c垂直支撑屋架的垂直支撑应与上下弦横向水平支撑布置在同一柱间，在屋架横向跨度的1/3处各设一道垂直支撑。 d系杆 上弦平面内，因为是有檩体系，檩条兼做系杆，故可不设系杆。下弦平面内，在屋架端部通长布置两根刚性系杆，中间设置一根柔性系杆。 （2）支撑平面布置图 三、屋架的形式和几何尺寸。计算跨度l0=l-300=27000-300=26700mm跨中高度 由于坡度为1:3，故H= l0/6=26700/6=4450mmn= l0/H=26700/4450=6十二节间芬克式屋架杆件n值杆件长度6长度系数1~608,10,110.373166090.527234512~170.8333707181.3335932191.0004450屋架几何尺寸及内力图：四、杆件的荷载与内力组合三角型屋架只考虑满跨荷载作用的情况。（坡角的余弦cos=0.949，坡角正弦值sWn=0.316）屋架和支撑的自重按全部作用在上弦考虑，并转化为等效的节点集中荷载Pk：屋架和自重：q1=0.12+0.011∟=0.12+0.01127=0.417kN/m2节间的檩条数由杆件尺寸知道，节间距离为2345mm，檩条间距为700~800mm由于2345/800=2.93所以取每节间2根檩条。檩条坡向间距为2345/3=781.667mm活荷载取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取雪荷载0.55 kN/m2我们按荷载规范（GB50009—2001）第六章规定，屋面倾角18.425,取屋面积雪分布系数r=1.0即仍取0.55 kN/m2.檩条承受的线荷载包括：屋面材料重檩条坡向间距、檩条自重、屋面活荷载或雪荷载檩条水平投影间距檩条线荷载标准值：q=（0.2+0.24）0.782+0.1+0.550.7820.949=0.785kN/m檩条线荷载设计值：qk=1.2（0.2+0.24）0.782+0.1]+1.40.550.7820.949=1.104 kN/m檩条承受的集中荷载设计值：Qk= 1.1046=6.624 kN檩条承受的集中荷载等效为节点荷载：Pk1=3 Qk=36.624=19.872 kN屋架自重产生的节点荷载标准值Pk2=1.20.41767.041 kN所以上弦节点荷载的设计值为Pk= Pk1+ Pk2=19.872+7.041=26.913 kN五、檩条验算由以上计算可知檩条坡向间距为781.667mm，每节间设置两根檩条，采用10号槽钢檩条。每跨设置两根拉条。檩条上的线荷载为（只考虑可变荷载效应控制的组合）：标准值：qk=(0.2+0.24)0.782+0.1+0.550.7820.949=0.752 kN/m设计值：q=1.2[(0.2+0.24)0.782+0.1]+1.40.550.7820.949=1.104 kN/mqx=qcos=1.1040.949=1.048 kN/mqy=qsWn=1.1040.316=0.349 kN/m弯矩设计值：Mx=1.04862=4.716kNm（垂直坡向向下弯曲）My=0.34922=0.175 kNm（沿坡向向下弯曲）檩条选用的是10号槽钢，查表（1）知Wx=198cm4, W x =39.7cm3,Wx=3.94cm,Wy=25.6cm4,Wy=7.8cm3,Wy=1.42cm在一个柱距间设置拉条，故不必验算檩条的整体稳定性。强度验算按下式进行验算： 查表知（2）=1.05，由于跨中无孔洞削弱，故有，代入数据则有，=131.8N/mm2f=215 N/mm2故强度满足要求。验算刚度验算垂直于屋面方向的挠度其允许值[](或[]/∟，查（3）表知，屋面材料为石棉瓦的檩条允许相对挠度值为)==]= 挠度符