08011309钢结构.docVIP

一、设计资料　 1、结构形式 某厂房跨度为18m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地面粗糙度类别为B类，结构重要性系数为，基本风压。屋架下弦标高为18m，厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2、 屋架形式及选材 屋架跨度为18m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：设计方案用钢，焊条为型。 3、参考文献 1 陈志华. 建筑钢结构设计[M] .天津：天津大学出版社，2004 2 魏明钟主编. 钢结构（第二版）[M] ．武汉：武汉理工大学出版社，2002 3 钢结构设计规范（GB50017—2003）.GB/T 50105-2001） ．北京：中国计划出版社，2002． 6 钢结构设计手册（上册） 图1 18米跨屋架几何尺寸 三、荷载计算 ①永久荷载： 由i=1/10，得α=5.71°，cosα=0.995. 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4/cosα=0.402 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4/cosα= 0.402 KN/m2 保温层 0.4/cosα=0.402 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05/cosα=0.050 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3/cosα=0.302 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4/cosα=1.407 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式 q=0.12+0.011×18= 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 小计 Σ3.073 KN/m2 恒载设计值按分项系数1.35为=3.073×1.35=4.150 KN 节点荷载P=1.5×6.0×cosα×=37.163KN. ②可变荷载 屋面活荷载标准值 0.7 KN/m 雪荷载标准值 0.35/cosα=0.352 KN/m Max｛屋面活荷载标准值，雪荷载标准值｝： 0.7 KN/m2 积灰荷载标准值： 0.6/cosα=0.603 KN/m2 小计 Σ1.303 KN/m2 q=1.303×1.4=1.824 KN , P=1.5×6.0q=16.42 kN/m2 风载 迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面则为-0.5，故得 P=-0.6×0.50×1.4×1.5×6.0/0.995=3.799 KN（迎风面） P=-0.5×0.50×1.4×1.5×6.0/0.995=3.166 KN（背风面） 2、荷载组合 （1）恒荷载+活（或雪）荷载 （2）恒荷载+半跨活（或雪）荷载 （3）恒荷载+风荷载 （4）物价、檩条自重+半跨（屋面板+0.30KN/m安装荷载） 四、内力计算 屋架在上述荷载组合作用下的计算简图见图2、图3所示。 由电算先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出全跨满载情况下的内力组合，计算结果表1。 图2 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 图3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 表1：屋架杆件内力组合表 注：“+”表示杆件受拉，“-”表示杆件受压。 五、杆件截面设计 1、上弦杆截面计算 上弦杆采用相同截面，以节间F-G最大内力N= -665.375KN计算，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm；其余节点板与垫板厚度取10mm。 计算长度：屋架平面内取节间轴线长度 屋架平面外根据支撑和内力变化取 因为，故截面宜选用两个不等肢角钢（短肢相并），如图4所示：