钢结构课程设计

① 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋； ② 混凝土：C20~ C30； ③ 钢材：Q235-B。

7、钢屋架形式为梯形钢屋架，牛腿柱顶标高为5.1m。

二、结构布置

采暖地区非采暖房屋 L=66m<180m 不设温度缝

按构造设上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，垂直支撑，柱间支撑

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三、钢屋架设计

1、设计资料

取屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。

2、屋架布置及几何尺寸

屋架几何尺寸图

屋架计算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。

3、荷载组合

设计屋架时，考虑以下两种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载

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恒载设计值按分项系数为1.2, q1=1.2×0.6=0.72 kN/m ，按1.35为1.35×0.6=0.81 kN/m

2

活载计算：分项系数1.4，q2=１.4×0.5=0.7 kN/m

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活荷载0.5 kN/m>雪荷载0.3 kN/m

2

永久荷载控制的组合：0.81+0.7×0.7=1.30 kN/m

2

可变荷载控制的组合：0.72+0.7=1.42 kN/m

取可变荷载控制的组合，节点荷载p1=0.72×1.5×6=6.48kN 节点荷载p2=0.7×1.5×6=6.30kN

4、内力计算

按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架的依据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。

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0.501.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.000.50

1011121314151617181920212223242526123456789

全跨荷载布置图

全跨荷载内力图

0.501.001.001.001.001.001.001.000.50JKLMNOPQRSTUVWXY@ABCDEFGHI

左半跨荷载布置图

左半跨荷载内力图

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内力计算表

杆内力系数 杆 件 名 称 P=1 在左半跨 ① JK KL LM 上 MN 弦 杆 OP PQ QR 下 弦 杆 AB BC CD DE AK KB 斜 腹 杆 BM MC CO OD DQ QE AJ 竖 杆 BL CN PD RE -9.62 -9.62 -7.84 3.51 8.22 9.75 8.92 -6.54 4.89 -3.54 2.06 -0.86 -0.32 1.44 -2.40 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 0.80 -6.39 -6.39 -7.84 1.26 3.62 5.54 7.12 -2.54 2.17 -2.09 1.88 -1.83 1.67 -1.63 1.50 0 0 0 0 0.80 -16.01 -16.01 -15.68 4.76 11.84 15.29 16.04 -8.89 7.06 -5.63 3.95 -2.69 1.35 -0.19 -0.90 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 1.60 -204.61 -204.61 -200.39 60.83 151.32 195.41 204.99 -113.61 90.23 -71.95 50.48 -34.38 17.25 -2.43 -11.50 -6.39 -12.78 -12.78 -12.78 20.45 -164.35 -164.35 -151.00 52.96 128.51 160.50 160.14 -98.81 76.56 -57.78 38.57 -22.85 6.73 7.84 -20.95 -6.39 -12.78 -12.78 -12.78 15.41 -144.00 -144.00 -151.00 38.78 99.53 133.98 148.80 -73.61 59.42 -49.65 37.44 -28.96 18.83 -11.50 -3.62 -3.24 -6.48 -6.48 -6.48 10.37 -204.61 -204.61 -200.39 60.83 151.32 195.41 204.99 -113.61 90.23 -71.95 50.48 -34.38 18.83 -11.50 -20.95 -6.39 -12.78 -12.78 -12.78 20.45 NO 0 -6.35 -6.35 -9.35 -9.35 在右半跨 ② 0 -2.51 -2.51 -4.64 -4.64 全跨 ③ 0 -8.86 -8.86 -14.00 -14.00 全跨永久荷载+全跨可变荷载 N=P×③ 0 -113.23 -113.23 -178.92 -178.92 全跨永久荷载+半跨可变荷载 P1=6.48kN P2=6.30kN N右=P1×③+P2×② 0 -97.42 -97.42 -149.63 -149.63 0 -73.23 -73.23 -119.95 -119.95 0 -113.23 -113.23 -178.92 -178.92 计算内力 KN P=12.78kN N左=P1×③+P2×① 5、杆件截面设计

（1）、上弦杆截面计算

整个上弦杆采用同一截面，按最大内力计算N = -204.61kN（压力），查《钢结构设计手册》，节点板厚度选用8mm，支座节点板厚度选用10mm。 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度l0x?150.5cm 屋架平面外根据支撑和内力变化取l0y?4?150.5?602.0cm

因为4l0x?l0y，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。如图1所示。

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