陈佳楠钢结构课程计算书..docVIP

广东技术师范学院天河学院 《钢结构基本原理》 课程设计 计 算 书 班 级：土木工程125班 课程性质：课程设计实训课 开课系部： 建筑工程系 姓 名： 陈 佳 楠 任务时间： 2014年 6月 单层工业厂房屋盖结构——三角形钢屋架设计 1.设计资料 广州地区，某车间跨度为，长度为，柱距为，三角形屋架屋面坡度为，轧制H型钢檩条的水平间距为。计算跨度,采用预应力钢筋混凝土大型屋面板，荷载为，厚 水泥砂浆找平层，高分子卷材防水，厚细石混凝土防水层。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱的截面，混凝土标号为C20。 屋架形式及几何尺寸：屋面坡度，屋面倾角，屋架计算跨度为，屋架跨中高度，上弦长度为，取3节间，节间长度为，节间水平投影长度为。如图7-18所示 2.支撑布置 根据厂房长度为，跨度和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆，上弦因有檩条亦可不设系杆。如图1所示 3.檩条设计 3.1檩条布置 檩条采用H型钢檩条，在节点处放置檩条，檩距为,檩条跨中设一根拉条。 3.2荷载计算 屋面坡度，在广州几乎不下雪，因此雪荷载为，雪荷载与活荷载不同时考虑，取较大值，按活荷载计算。 预应力钢筋混凝土大型屋面板 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 高分子卷材防水 细石混凝土 檩条和拉条 永久荷载合计 屋面活荷载 檩条均布荷载设计值 3.3内力计算 3.4强度验算 试选HK140b型钢[自重，，，，，，，，，，]截面及受力情况如图2所示 由双轴对称只验算点A（压） 但小于 满足强度要求 3.5整体稳定性验算 因在檩条跨中设有一道钢拉条，故可不进行该项验算。 3.6刚度验算 验算与屋面垂直平面的相对挠度，按短期荷载效应组合进行 荷载标准值 满足刚度要求 4.屋架设计 4.1荷载设计 因檩条沿节间布置，先将檩条作为屋架集中荷载计算，再按经验公式计算屋架和支撑自重，最后折算为屋架上弦节点荷载。 因为屋面坡度较小，风荷载为吸力，可不考虑风荷载和积灰荷载影响 檩条作用在屋架上弦的集中力为 屋架和支撑自重，按轻屋盖估算 节点荷载设计值为 4.2屋架杆件内力计算 芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下，1腹杆内力不变号，故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算屋架杆件内力。根据建筑结构静力计算手册，六节间芬克式屋架，，先查得杆件内力系数，再乘以节点荷载，即可得出杆件内力，如图3所示。最不利内力组合设计值，见表1 上弦杆局部弯矩计算，按两跨连续梁计算，如图4所示 4.3杆件截面选择 先将各杆件内力设计值、几何长度、计算长度列入表2内，分别计算各杆件需要的截面及填板，然后填入表中。 按弦杆最大内力，由表2选出中间节点板厚度为，支座节点板厚度为。 5.杆件设计 5.1上弦杆： 整个上弦采用等截面，按AB杆件的最大内力设计，即 上弦杆计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度，即 在屋架平面外，本屋架为有檩体系，因为檩条全部都连接到横向支撑，因为认为为相邻檩条间距，即 根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦杆截面选用两个等边角钢。如下图所示。 腹杆最大内力，由屋架节点板厚度参考可知：中间节点板与垫板厚度取,支座节点板刚度取。 设，查Q235钢的稳定系数表，可得（由双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类），则需要的截面积为 需要回转半径： ， 根据需要A，，查角钢规格表，选用，肢背间距，则： ，， 表1 屋架杆件内力组合设计值 杆件 内力系数 内力设计值/KN 备注 上 弦 杆 AB BC CD -6.73 -5.39 -5.39 -392.38 -314.25 -314.25 负为压杆 下 弦 杆 AE EF FG +6.25 +6.25 +3.75 +364.39 +364.39 +218.64 正为拉杆 腹 杆 BE BF CF DF DG 0.00 -1.35 -1 +1.95 0.00 0.00 -78.71 -58.30 +113.69 0.00 符号同上 1）刚度验算 按所选角钢进行验算： ，（b类）, （b类） 双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按扭曲计算长细比 则，， 2）强度验算 截面强度验算由压杆控制