华科钢结构课程设计27m钢屋架

1 钢结构课程设计 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m ×6.0m 预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺 120mm厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235― A― F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43 型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20 普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图 1 所示。 图 1 屋架形式及几何尺寸 2 屋架支撑布置见图2 所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 3 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/㎡ 找平层（20m m 厚水泥砂浆） 0.02×20=0.40kN/㎡ 保温层（120m m 厚泡沫混凝土） 0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×27=0.417kN/㎡ 管道设备自重 0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡ 可变荷载标准值 雪荷载 0.75kN/㎡ 积灰荷载 0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一 全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 1P =4.0644×1.5×6=36.59 kN 2P =1.75×1.5×6=15.75 kN 组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 屋架上弦节点荷载 3P =0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 4P =(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表 1。 由表内三种组合可见...