鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書電子版

1、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一、 設(shè)計(jì)題目：某機(jī)加工車間設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)資料：1、 車間基本參數(shù)：某公司因生產(chǎn)需要，擬在濟(jì)南郊區(qū)建設(shè)一座單層單跨機(jī)加工車間（設(shè)計(jì)使用壽命50年），車間建筑平面、剖面見(jiàn)下圖 車間采用排架結(jié)構(gòu)，下部為排架柱和鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，上部采用鋼屋架結(jié)構(gòu)，屋架與排架柱鉸接。車間內(nèi)設(shè)有一臺(tái)A4工作制的軟鉤梁式吊車，屋架下弦距離牛腿頂面1.8m，軌道高度130mm。排架柱采用混凝土師實(shí)腹矩形，吊車梁采用H形截面吊車梁，抗風(fēng)柱為矩形截面鋼筋混凝土柱。車間屋面采用75mm厚彩色夾芯鋼板，屋面檁天為卷不邊C型鋼（C18070202.5），檁條間距約為1.5m。車間四周圍護(hù)墻采用240mm厚磚墻，內(nèi)外

2、各抹灰20mm厚，表面刷涂料，縱墻塑鋼窗洞高1.8m，寬為2.4m，共上下兩層。2、 車間荷載，材料自重，抗震設(shè)防等級(jí)屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5KN/（不上人屋面，無(wú)積灰荷載）基本風(fēng)壓：0.45KN/基本雪壓：0.30KN/屋面75mm厚夾芯鋼板及檁條自重吧標(biāo)準(zhǔn)值：0.25KN/鋼屋架及屋面支撐自重標(biāo)準(zhǔn)值：0.35KN/鋼筋混凝土自重25KN/，磚及抹灰自重20KN/，回填土自重20 KN/抗震設(shè)防等級(jí)：6度3、 荷載組合鋼屋架：為簡(jiǎn)化計(jì)算，屋面暫不考慮風(fēng)荷載作用：首先計(jì)算一榀典型簡(jiǎn)支屋架的內(nèi)力系數(shù)，然后計(jì)算在下述三種荷載標(biāo)準(zhǔn)值下的桿件內(nèi)力：全跨永久荷載，全跨屋面活荷載，半跨屋面活荷載，然后進(jìn)行

3、內(nèi)力組合。排架柱：不考慮車間的空間作用，將鋼屋架簡(jiǎn)化成剛度無(wú)窮大的水平橫梁，兩端與排架柱鉸接，然后計(jì)算排架柱在各種荷載下的內(nèi)力，最后進(jìn)行內(nèi)力組合。4、 地質(zhì)情況經(jīng)勘測(cè)地表土為人工填土1.2m厚，不宜作為天然地基土，建議全部挖除；其下為粘土，地基承載力特征值=200KPa,壓縮模量=100MPa,適宜作為地基持力層，場(chǎng)地地下水靜止水位埋深10.5m，可不考慮水質(zhì)對(duì)基礎(chǔ)混凝土的侵蝕，最大凍土深度可按0,5m考慮。5、 主要鋼件材料 鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋 混凝土:C20-C30 鋼材：235-B或345-B6、 設(shè)計(jì)分組屋架形式采用三角形鋼屋架：屋面坡

4、度采用1/2.0，吊車為A4軟鉤3t吊車，牛腿標(biāo)高5.1m。三、 方案選擇與布置1、 方案選擇：由上述設(shè)計(jì)建筑平面圖級(jí)剖面圖知廠房為24m66m。橫向柱距為6m，內(nèi)墻由于建筑需要沿山墻內(nèi)移500mm，由設(shè)計(jì)資料知廠房結(jié)構(gòu)為排架結(jié)構(gòu)。2、 屋架形式尺寸及支撐布置：屋架形式級(jí)尺寸見(jiàn)屋架計(jì)算部分，支撐布置如下圖：支撐布置：廠房為66m，跨度為24m。有輕級(jí)工作制吊車及第一開(kāi)間尺寸為5.5m，可在兩端第二開(kāi)間設(shè)置二道上弦橫向水平支撐，并相應(yīng)同時(shí)設(shè)置下弦橫向水平支撐，并在同一屋架的跨徑位置設(shè)置垂直支撐，上弦檁條可兼作系桿，故不另設(shè)，在下弦跨中央設(shè)置一道通長(zhǎng)的柔性系桿，在廠房?jī)啥说牡谝婚_(kāi)間下弦割舍三道剛性

5、系桿。由于溫度區(qū)段長(zhǎng)150mm，且設(shè)防裂度為6度，故僅在廠房中部設(shè)一道下層柱間支撐，同時(shí)上部設(shè)上層柱間支撐，上層柱間支撐還應(yīng)與樓蓋支撐同開(kāi)間設(shè)置。四、 內(nèi)力分析計(jì)算1、 屋架尺寸及形狀檁條布置：根據(jù)設(shè)計(jì)容許檁距，強(qiáng)檁條布置于上弦節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)還應(yīng)設(shè)在節(jié)間點(diǎn)上，檁距為1,656m，檁條跨度為6度，由于4mL6m,在檁條跨中設(shè)置拉條。屋架尺寸：計(jì)算跨度,屋面傾角，屋面跨中高度，上弦總長(zhǎng)度,節(jié)間長(zhǎng)度，節(jié)間水平投影長(zhǎng)度,檁條間水平投影長(zhǎng)度屋架荷載計(jì)算：恒載屋面75mm厚芯鋼板及檁條自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.25 KN/ 鋼屋架及屋面支撐自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.35 KN/ 活載：取屋面活荷載及基本雪壓的標(biāo)準(zhǔn)值較大者為0.

6、50 KN/故：作用在屋架上弦檁條處活荷載集中力標(biāo)準(zhǔn)值 作用在屋架上弦檁條處屋面板集中力標(biāo)準(zhǔn)值為 作用在屋架上弦節(jié)點(diǎn)處屋架恒重集中力標(biāo)準(zhǔn)值為 故作用在檁條處的荷載：恒載： 活載: 故作用在節(jié)點(diǎn)處的恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 設(shè)計(jì)值：節(jié)點(diǎn)處的活載標(biāo)準(zhǔn)值：設(shè)計(jì)值：節(jié)點(diǎn)處荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合：故節(jié)點(diǎn)處的荷載設(shè)計(jì)值為檁條處荷載設(shè)計(jì)值為節(jié)間荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)荷載，產(chǎn)生彎矩弦桿在端處正彎矩弦桿中間點(diǎn)正彎矩及節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩為2、 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算分別對(duì)屋架施加半跨荷載求的各桿的內(nèi)力系數(shù)：如下圖名稱桿件內(nèi)力系數(shù)第一種組合第二種組合第三種組合最不利組合全跨1左半跨2右半跨3+上弦桿AB-7.826-

7、5.590-2.236-197.55-169.73-127.99-197.55BC-7.380-5.143-2.237-186.27-158.44-122.28-186.27CD-6.934-4.698-2.236-175.01-147.19-116.56-175.01DE-6.847-4.251-2.236-172.82-140.52-115.45-172.82下弦桿AH7.0015.0012.000176.71151.82114.48176.71HG6.0014.0012.000151.47126.58101.69151.47GF4.0002.002.00100.9676.0876.081

8、00.96腹桿EF0000000EI3.0023.002075.7775.7738.4275.77DI-0.894-0.8940-22.56-22.56-11.44-22.56CI1.0021.002025.2925.2912.8225.29CG-1.790-1.7900-45.18-45.1822.91-45.18CH1.0001.00025.2425.2412.8025.24IG2.0012.001050.5150.5125.6150.51BH-0.894-0.8940-22.56-22.56-11.44-22.563、 屋架桿截面選擇：屋架鋼材選用Q235-B鋼，f=214N/,弦桿端節(jié)間最大內(nèi)力為197.55KN，由焊接屋架節(jié)點(diǎn)上板厚度選用表，可選用屋架中間節(jié)點(diǎn)板厚度為6mm,支座節(jié)點(diǎn)板厚度為8mm。上弦桿：整個(gè)上弦桿不改變截面，按最大內(nèi)力計(jì)算，,由于節(jié)點(diǎn)荷載F在上弦桿，應(yīng)按壓彎構(gòu)件計(jì)算，整個(gè)上弦桿的彎矩圖如下：彎矩作用平面內(nèi)計(jì)算 側(cè)向無(wú)支撐初選上弦桿截面為2L14010，如上圖 ， ，查截面塑性發(fā)展系數(shù) a.強(qiáng)度驗(yàn)算：正彎矩截:負(fù)彎矩截面： 均滿足要求b.平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：由圖可知、上弦桿A-B的內(nèi)力最大，最大正彎矩在