24米廠房鋼屋架設(shè)計(jì)

1、-鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓名： 學(xué)號： 班級： 一、設(shè)計(jì)資料廠房總長90，跨度根據(jù)不同學(xué)號為24m。1、結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強(qiáng)度等級為c30，屋面坡度為i=1:10；l為屋架跨度。地區(qū)計(jì)算溫度高于20，無侵蝕性介質(zhì)，地震設(shè)防烈度為8度，屋架下弦標(biāo)高為18；廠房內(nèi)橋式吊車為2臺150/30 t（中級工作制），鍛錘為2臺t 。2、屋架形式及荷載屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點(diǎn)荷載p=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附表圖所示。屋架采用的鋼材、焊條為：學(xué)號為單號用q235鋼，焊條為e43型。3、屋蓋結(jié)構(gòu)及荷載采用無檁體系。用1.56.0預(yù)應(yīng)力混凝土屋板。荷載：屋架及支撐自重：按經(jīng)驗(yàn)公式q

2、=0.12+0.11l，l為屋架跨度，以m為單位，q為屋架及支撐自重，以kn/m2為單位；屋面活荷載：施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7 kn/m2，雪荷載的基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值為 =0.35 kn/m2，施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值與雪荷載不同時(shí)考慮，而是取兩者的較大值；積灰荷載根據(jù)不同學(xué)號按附表?。?.7 kn/m2；屋面?zhèn)€構(gòu)造層的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：三氈四油（上鋪綠豆沙）防水層 0.4kn/m2水泥砂漿找平層 0.4kn/m2保溫層 0.55kn/m2一氈二油隔氣層 0.05kn/m2水泥砂漿找平層 0.3kn/m2預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 1.45kn/m2二、屋架形式和幾何尺寸屋面材料為大型屋面板，故采用無檁體系平破梯形屋架

3、。屋面坡度i=1/10；屋架計(jì)算跨度l02400030023700mm；端部高度取h=1990mm，跨中高度取3190mm，下端起拱50mm。屋架幾何尺寸如圖1所示：g . 24米跨屋架幾何尺寸h . 24米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值i . 24米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值支撐布置：由于房屋長度有90米，故在房屋兩端及中間設(shè)置上、下橫向水平支撐和屋架兩端及跨中三處設(shè)置垂直支撐。其他屋架則在垂直支撐處分別于上、下弦設(shè)置三道系桿，其中屋脊和兩支座處為剛性系桿，其余三道為柔性系桿。四、屋架節(jié)點(diǎn)荷載屋面坡度較小，故對所有荷載均按水平投影面計(jì)算：荷 載 計(jì) 算 表表1荷 載 名

4、稱標(biāo) 準(zhǔn) 值（kn/m2）設(shè) 計(jì) 值（kn/m2）預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板1.451.451.35=1.958三氈四油（上鋪綠豆沙）防水層0.40.41.35=0.54水泥砂漿找平層0.40.41.35=0.54保溫層0.550.551.35=0.743一氈二油隔氣層 0.050.051.35=0.068找平層0.30.31.35=0.405屋架和支撐自重q=0.12+0.011l=0.3840.3841.35=0.518永久荷載總和3.4844.772屋面活荷載0.70.71.4=0.98積灰荷載1.21.21.4=1.68可變荷載總和1.92.66計(jì)算屋架時(shí)考慮下列三種荷載組合情況1) 滿載

5、（全跨永久荷載加全跨可變荷載）f（4.772+2.66）1.5666.888kn2) 全跨永久荷載f1=4.7721.5642.948kn 半垮節(jié)點(diǎn)可變荷載f22.661.5623.94kn3) 全跨屋架和支撐自重、半跨屋面板荷載、半跨活荷載全跨節(jié)點(diǎn)屋架自重：f3=0.5181.564.662kn半跨屋面板自重及半跨活荷載f4（1.958+1.33）1.5629.5927kn五屋架桿件內(nèi)力計(jì)算表 2 屋架桿件內(nèi)力組合表?xiàng)U件名稱內(nèi)力系數(shù)（f=1）第一種組合f第二種組合第二種組合桿件計(jì)算內(nèi)力（kn）全跨左半跨右半跨f1+ f2f1+ f2f3+ f4f3+ f4上弦桿ab0.000.000.000

6、.000.000.000.000.000.00bc;cd-8.72-6.25-2.47-583.26-524.13-433.64-225.60-113.74-583.26de;ef-13.53-9.04-4.49-904.99-797.50-688.58-330.59-195.94-904.99fg;gh-15.26-9.17-6.09-1020.71-874.92-801.18-342.50-251.36-1020.71hi-14.71-7.38-7.38-983.92-808.44-808.44-286.97-286.97-983.92下弦桿ac4.733.481.25316.38286.

7、46233.07125.0359.04316.38ce11.538.03.53771.22686.71579.70290.49158.21771.22eg14.659.345.31979.91852.79756.31344.69225.43979.91gi15.178.446.731014.69853.57812.64320.48269.881014.69斜腹桿ab-8.87-6.53-2.34-593.30-537.28-436.97-234.59-110.60-593.30bc6.884.76-2.12460.19409.44244.73172.93-30.66460.19cd-5.44-

8、3.14-2.02-363.87-308.81-282.00-118.28-85.14-363.87de3.701.901.80247.49204.39202.0073.4770.52247.49ef-2.460.71-1.75-164.54-88.65-147.559.54-63.25-164.54fg1.11-0.451.5674.2536.9085.02-8.1451.3485.02gh0.021.55-1.531.3437.97-35.7745.96-45.18-45.18hi-1.08-2.471.39-72.24-105.52-13.11-78.1336.10-105.52豎桿aa

9、-0.5-0.50-33.44-33.44-21.47-17.13-2.33-33.44cc-1.0-1.00-66.89-66.89-42.95-34.25-4.66-66.89ee-1.0-1.00-66.89-66.89-42.95-34.25-4.66-66.89gg-1.0-1.00-66.89-66.89-42.95-34.25-4.66-66.89ii00.970.970.0023.2223.2228.7028.7028.70六、桿件界面設(shè)計(jì)（1） 上弦桿整個(gè)上弦不改變截面，按最大內(nèi)力計(jì)算：nmax=-1020.71kn，l0x=150.8cm，l0y=300.0cm(取兩塊大型

10、屋面板的寬度之和為橫向支撐間距，即l0y；取每個(gè)上弦桿的長度為l0x)。2l0xl0y，故截面應(yīng)選擇不等邊角鋼截面。假定=60，則=0.807，areq=n/f=1020710/（0.807215）=5882.89mm2i=lox/=1508/60=25.13mmi= l/3000/6050mm 由附表7.6選2l16010012，短肢相并，肢背間距a=10mma=230.1100=6020mm2、ix=28.2mm、iy=77.5mm截面驗(yàn)算：l/ i1508/28.2=53.48150(滿足) l/ i=3000/77.5=38.710.563000/160=10.5求得=49.48=79

11、.87，=79.87查表4.2得0.839由n/a=1020710/(0.8396020)202.09 n/mm2215 n/mm2 (滿足)故上弦桿采用2 l16010012短肢相并，如下圖：（2） 下弦桿整個(gè)下弦桿采用等截面，按最大內(nèi)力n=1014.69kn計(jì)算l300cm l=2400/2=1200cmareq=n/f=1014690/215=4719mm2由附表7.6選2 l16010010短肢相并a=10mma225.350.6 cm，i 2.85cm ，i7.70cm =1014690/5060= 200.53 n/mm2 215 n/mm2 (滿足)l/ i300/2.85=10

12、5.26350(滿足) l/ i=1200/7.70=155.84350(滿足)故下弦桿采用2 l16010010短肢相并，如下圖：（3） 斜腹桿gh按壓桿計(jì)算：n=-45.18kn，l0x=0.8339.6=271.68cm，l0y=339.6cm，選用截面2l636 a=10mm截面幾何特性：幾何面積：a=14.58cm2回轉(zhuǎn)半徑：ix=1.93cm，iy=2.98cm長細(xì)比： l/ i271.68/1.94=104.04350(滿足) l/ i=339.6/2.96=114.72，只需求，查表得=0.342則=45180/0.3421228= 100.70 n/mm2，只需求，查表得=0

13、.722則=593300/0.7224062= 202.30 n/mm2 215 n/mm2 (滿足)所以選擇截面為2l9012的等肢角鋼，肢背間距為a=10mm，如下圖：（5） 腹桿bc n=460.19kn，l0x=0.8260.8=208.6cm，l0y=260.8cm 選用截面2l807 a=10mm 截面集合特性： 幾何面積：a=21.72cm2回轉(zhuǎn)半徑：ix=2.44cm，iy=4.05cm長細(xì)比： l/ i2086/24.4=85.49150(滿足) l/ i=2608/37.0=70.49150(滿足) 承載力驗(yàn)算：=460190/2172=211.87n/mm2423.83c

14、m2，錨栓墊塊采用10010020，孔徑26cm。底板實(shí)際應(yīng)力：an=784-235-3.1452/4=734.4cm2q=535104/73440=7.29n/mm2a1=（140-12/2）2=189.5mmb1= a1/2=94.8mmb1/a1=0.5，查表得：=0.056，則：m= qa2=0.0567.29189.52=14.66knmm所需底板厚度：t=20.71mm用t=22mm，底板尺寸為28028022。（2） 加勁肋與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算：一個(gè)加勁肋的受力為支座反力的1/4，則焊縫受力v=r/4=535104/4=133776ne=14/2=7cmm=13377670=9364032knmm驗(yàn)算焊縫應(yīng)力：加勁肋尺寸取為29014012。采用hf=