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沈阳大学建筑工程学院 土木工程专业 《钢结构课程设计》计算说明书 姓 名： 李晓蕾 班 级： 土木1班 学 号： c0763129 指导教师： 梁振宇 2010年11月 一、设计资料 1、某单层单跨工业厂房，跨度24m，长度102 m。 2、厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400400，钢屋架支承在柱顶。 吊车一台150T，一台30T，吊车平台标高+12.000 m。 荷载标准值（水平投影面计） （1）永久荷载： 檩条 0.067 KN/m2 保温层（50厚玻璃面毡） 0.0025KN/m2 彩涂压型钢板 0.08 KN/m2 屋架及支撑自重（按经验公式 q=0.12+0.011L KN/m2算） 0.318 KN/m2 （2）可变荷载： 5 KN/m2 雪荷载标准值： 0.5 KN/m2 基本风压： 0.55KN/m2 屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见图1。 图1.钢屋架几何尺寸（mm） 钢材3号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条荷C级螺栓可供选用。钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16 m，运输高度3.85 m，工地有足够的起重安装条件。 屋盖形式采用无檩条方案（预应力混凝土大型屋面板）。 根据屋盖支撑系统的布置原则，在第一开间布置上弦横向水平支撑，上弦横向水平支撑间距不宜超过60m，故在中间开间布置上弦横向水平支撑；在上弦横向水平支撑处同样设置下弦横向水平支撑，并在支座处设置下弦纵向水平支撑；在支座处和跨中处设有横向支撑处设置竖向支撑，每4个开间再设置一道竖向支撑。屋架形式、尺寸及屋盖支撑布置见图2。 图2. 屋盖支撑布置 荷载计算 1、 荷载 按屋面做法，已知各荷载标准值算出永久荷载设计值；按屋面活载及雪荷载两者中取大值的原则，算出可变荷载设计值。计算可列表1进行。 表1.荷载汇集表 序号 荷载名称 标准值(KN/m2) 设计值(KN/m2) 1 檩条 0.067 0.0804 2 彩涂压型钢板 0.08 0.096 3 保温层 0.0025 0.003 4 屋架及支撑自重 0.318 0.382 永久荷载总重g 0.467 0.56 8 屋面活荷载 5 7 9 雪荷载 0.5 0.7 10 基本风压 0.55 0.77 可变荷载总重P 6.05 8.47 2、 荷载组合 荷载组合应考虑使用阶段和施工阶段两种情况，下列（1）、（2）为使用阶段的最不利荷载组合，（3）为最常见的施工方法所确定的最不利荷载情况，三种荷载组合均以屋架上弦节点荷载表示。 第一种组合：全跨永久荷载＋全跨可变荷载 P＝（0.56+8.47）×1.5×6=81.27KN 第二种组合：全跨永久荷载＋半跨可变荷载 P1＝81.27KN P2=0.56×1.5×6=5.04KN 第三种组合：全跨屋架支撑自重＋半跨屋面板重+半跨可变荷载重 P1＝（0.381＋0.096＋8.47）×1.5×6＝80.52KN P2＝0.381×1.5×6＝3.43KN 三、内力计算 根据单位节点荷载作用下各杆的内力系数，可按下表进行杆件内力的计算。 表2.杆件内力计算 杆件 内力系数（P=1） 第一种组合 第二种组合 第三种组合 选定内力设计值（KN） 左半跨 右半跨 全跨 P（3） P1（1）+P2（2） P1（2）+P2（1） P11）+P2（2） P1（2）+P2（1） 上 弦 杆 AB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BD -6.25 -2.47 -8.72 -706.7 -520.4 -232.2 -511.7 -220.3 -706.7 DF -9.04 -4.49 -13.53 -1083.31 -757.3 -410.5 -743.3 -392.5 -1083.3 FH -9.17 -6.09 -15