1、 钢结构设计姓名:李均入学时间:学号:1151201203828专业:土木工程目录题目 .3设计资料 .3屋架形式及几何尺寸.3支撑布置3檩条设计.4屋架设计.6杆件截面设计.15节点连接设计.21- 1 -(一)题目某单跨单层厂房钢屋盖设计。(二)设计资料1、钢材为 Q235-B,焊条 E43 型。2、屋架支承于钢筋混凝土柱子上,屋架节点采用焊接方式连接。3、钢筋混凝土柱高为 8m。5、厂房内有中级工作制桥式吊车,起重量为 Q。6、屋面均布活荷载(不与雪何在同时考虑)为::轻型屋面取0.30kN/;但计算负荷面积不超过 60时,取 0.5kN/。7、屋架形式:三角形钢屋架。7-1 长尺压型钢
2、板屋面,屋面坡度为 i=1/3,槽钢檩条(坡向间距750850mm) 。7-2 屋架间距:6m。7-3 屋架跨度:15m。7-4 基本风压为 0.35 kN/。7-5 基本雪压为 0.33 kN/。(三)屋架形式及几何尺寸采用三角形屋架(芬克式) ,坡度为 i=1/3,计算跨度为 21m- 2 -0.3m=20.7m。跨中起拱为L/500=21000/500=42mm,H=L/6=3450mm ,屋面材料采用压型钢板。屋架形式及几何尺寸如图所示。(四)支撑布置1、根据车间长度为 72m,而支撑间距不宜大于 60m,因此宜在沿长度方向第二柱间起布置上弦横向支撑,这样就避免了支撑间距大于 60m
3、的问题,一共两道上下弦横向支撑。具体布置如图示。2、跨度为 21m18m,应设置 2 道垂直支撑,但是为了与上下弦的横向支撑布置在同一柱间,因此只在第二柱间起开始布置垂直支撑,为使支撑交叉杆满足 45 度的角度要求,在一个柱间布置两个交叉杆作为一道垂直支撑。具体布置如图示。3、屋架上弦不再设置刚性系杆,由檩条兼作刚性系杆,屋架下弦沿跨中和约 1/3 处设置 2 道柔性系杆。- 3 -(五)檩条设计1、荷载汇总屋架自重(包括支撑)估算公式 = L=0.0121=0.21 wkN/,- 4 -可变荷载:檩条坡向间距取 728mm,可计算得水平间距为700mm,因此可得受荷面积 S=0.7286=4
4、.428 =40mm43854yxqlEI385450.71/cos8.360291 150l2-5 构造要求=6000/39.5=151.960,取为 0.3 kN/,与雪荷载相同,因此取屋面活载为 0.3 kN/。b.风荷载:基本风压为 0.35 kN/1-3 荷载组合a.恒载活载b.恒载半跨活载c.恒载风载1-4 上弦节点荷载上弦节点恒载标准值为 P1=0.5460.728=2.39kN- 7 -下弦节点恒载标准值为 P2=0.360.728=1.33kN假定基本组合由可变荷载效应控制,则上弦节点荷载设计值1.22.391.41.33=4.73kN假定基本组合由恒载荷载效应控制,则上弦节
5、点荷载设计值为1.352.391.40.71.33=3.55kN综上所述,本工程的屋面荷载组合由可变荷载组合控制上弦节点恒荷载集中荷载(P 表示恒荷载)上弦节点活荷载集中荷载(P 表示活荷载)- 8 -上弦集中荷载及节点荷载汇总表荷载形式荷载分类集中荷载(设计值)P(kN)节点荷载(设计值)3P(kN )备注恒荷载 2.722 8.166 P=1.20.540.76=2.722kN活荷载 1.764 5.292 P=1.40.30.76=1.764kN恒荷载+活荷载4.486 13.458 P=2.722+1.764=4.486kN1-5 风荷载设计值因为钢筋混凝土柱高为 8m,故取风压高度变化系数为 =1z