米鋼屋架課程設(shè)計(jì)計(jì)算書道橋

1、一、設(shè)計(jì)資料 鄭州某工業(yè)廠房，車間內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)20/5t中級(jí)工作制橋式吊車。擬采用屋面坡度為1：10的普通梯形鋼屋架，無(wú)檁屋蓋設(shè)計(jì)方案。屋架間距6m，兩端鉸支于鋼筋混凝土柱上。上柱截面400mm×400mm，混凝土C30。屋面采用1.5m×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板（1.4kN/m2，標(biāo)準(zhǔn)值，下同）。板面以上依次為：三氈四油防水層（0.4kN/m2），20mm厚水混砂漿找平層（0.4kN/m2），80mm厚泡沫混凝土保溫層（0.48kN/m2），屋面離地面高度約為20m。屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.4kN/m2， 廠房長(zhǎng)度90m，屋架跨度24

2、m，屋面積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.0kN/m2。 二、鋼材及焊條的選擇根據(jù)鄭州地區(qū)的環(huán)境溫度、荷載性質(zhì)及連接方式，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，鋼材選用Q235B,焊條選用E43,手工焊接。三、屋架形式及尺寸由于屋面采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板和防水卷材，故采用緩坡梯形屋架i=1/10，跨度L=24000。屋架的計(jì)算跨度為L(zhǎng)0=L-300=24000-300=2370024m屋架幾何尺寸及半跨單位荷載作用下內(nèi)力圖見課程設(shè)計(jì)任務(wù)書。四、屋蓋支撐布置根據(jù)車間長(zhǎng)度（90M>60M）、跨度及荷載情況，設(shè)置三道上下弦橫向水平支撐。如下圖所示（參照教材p292圖7.51繪制）五、荷載與內(nèi)力計(jì)算1.荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)

3、值三氈四油防水層 0.40kN/20mm厚水泥砂漿找平層 0.40kN/80mm厚泡沫混凝土保溫層 0.48kN/預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1.40kN/鋼屋架和支撐自重 0.12+0.011×24=0.38kN/總計(jì) 3.06kN/可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(屋面活荷載與屋面雪荷載不同時(shí)考慮)屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.50kN/積灰荷載 1.0kN/總計(jì) 1.50kN/恒荷載設(shè)計(jì)值 1.2×3.06=3.67kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 1.4×1.50=2.10kN/2.荷載組合設(shè)計(jì)屋架時(shí)，應(yīng)考慮以下三種組合：組合一 使用階段 全跨恒荷載+全跨屋面均布活荷載 組合二 使用階段 全跨恒荷

4、載+半跨屋面均布活荷載 屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載 P恒=3.67×1.5×6=33.03 kNP活=2.10×1.5×6=18.90 kN組合三 施工階段 全跨屋架及支撐自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷載 屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載 P恒=0.38×1.2×1.5×6=4.10 kNP活=（1.40×1.2+0.50×1.2）×1.5×6=20.52 kN2、內(nèi)力計(jì)算六、桿件截面設(shè)計(jì) 根據(jù)腹桿最大設(shè)計(jì)內(nèi)力取-451.79kN，查表7.4，取中間節(jié)點(diǎn)板厚度t=10mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度t=12mm。（1

5、） 上弦桿整個(gè)上弦桿采用相同一截面，按最大內(nèi)力計(jì)算， N=-763.37KN1、計(jì)算長(zhǎng)度 屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長(zhǎng)度lox=150.8cm 屋架平面外根據(jù)支撐和內(nèi)力變化，?。簂oy=2×150.8=301.6cm因?yàn)?loxloy，故截面宜選用兩個(gè)不等肢角鋼，且短肢相并2、截面選擇先由非對(duì)稱軸選擇截面 設(shè)=60，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，=0.807需要截面積 As=4400需要回轉(zhuǎn)半徑 ixs=2.51 cm iys=5.27 cm根據(jù)需要的 As、 lxs、lys 查角鋼型鋼表，初選 2 L 1409010，A=4452， =2.56cm ， =6.77m。3、按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算=58

6、.9=150 =44.6=150由于則：=150 查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，0.847 =202.44N/<215 N/ 所選截面合適。（2）下弦桿整個(gè)下弦桿采用同一截面，按最大內(nèi)力計(jì)算，N=763.37kN1、計(jì)算長(zhǎng)度：屋架平面內(nèi)取節(jié)點(diǎn)間軸線長(zhǎng)度lox=3000mm 屋架平面外根據(jù)支撐布置取loy=6000mm計(jì)算需要凈截面面積An=3551選用 2 L1258010（短肢相并）A=3942， =2.26cm，=6.11cm。2、按所選角鋼進(jìn)行截面驗(yàn)算取。將位于gj桿支撐的螺栓孔包括在節(jié)點(diǎn)板內(nèi)，且使螺栓孔中心至節(jié)點(diǎn)板邊緣距離不小于100mm，不計(jì)截面削弱影響，按照毛截面驗(yàn)算 =193.65

7、 N/<215 N/=133< =250 =98<=350 所選截面滿足要求。（3） 端斜腹桿Ba已知N-451.79kN，loxloy253.5cm因?yàn)閘oxloy，故采用等肢角鋼，使選用角鋼2 L 100×8010，長(zhǎng)肢相并A3433，3.12cm，3.52cm截面剛度和穩(wěn)定驗(yàn)算= 81< =150 = =67< =150由于=18.3 < =150 查表得=0.738N/<215 N/ 所選截面滿足要求。填板放兩塊，lo =84.5 cm40i=40×3.12=124.8cm（4）中豎桿Jj已知N114.25KN，0.9319287.1cm中間豎桿選用2 L635的角鋼，并采用十字形截面A=12.9, cm, N/<215 N/=14