攀枝花學院
學生課程設計（**）
題目： 鋼結構設計原理課程設計
24 m跨鋼屋架設計
學生姓名： 楊兵學號： 201021212091
所在院系： 工程技術學院
專業： 建築工程技術
班級2010級2班
指導教師： 周春利職稱： 講師
年月日攀枝花學院教務處制
課程設計（**）指導教師成績評定表
附件一、題目
某廠房總長度90m，跨度l＝ 24 m(按選題表取)，屋蓋體系為無檁體系，縱向柱距6m。
1、結構形式:鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強度等級為c25，屋面坡度i=1/10。
地區計算溫度高於-200c，不考慮**設防，屋架下弦標高為18m；廠房內橋式吊車為2臺150/30t（中級工作制），鍛錘為2臺5t。
2、屋架形式及荷載:屋架形式、幾何尺寸及內力係數（節點荷載p=1.0作用下桿件的內力）如附圖所示。
屋架採用的鋼材、焊條為：題號為單號的同學用q345鋼，焊條為e50型；雙號的同學用q235鋼，焊條為e43型。
3、屋蓋結構及荷載
無檁體系：採用1.5×6.0m預應力混凝土屋板（考慮屋面板起系杆作用）
荷載：①屋架及支撐自重：按經驗公式q=0.12+0.011l，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；
②屋面活荷載：施工活荷載標準值為0.8kn/m2，雪荷載的基本雪壓標準值為s0=0.
5kn/m2，施工活荷載與雪荷載不同時考慮，而是取兩者的較大值；積灰荷載 1.0 kn/m2(按選題表取)。
③屋面各構造層的荷載標準值：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層0.4kn/m2
水泥砂漿找平層0.4kn/m2
保溫層0.7 kn/m2(按選題表取)
一氈二油隔氣層0.05kn/m2
水泥砂漿找平層0.3kn/m2
預應力混凝土屋面板1.45kn/m2
二、選題表（在自己所選題號上塗黑！）
三、幾何尺寸及內力值
24公尺跨
圖1 24m跨屋架幾何尺寸
圖2 24m跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內力值
圖3 24m跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內力值
一、 設計資料
某廠房總長度90m，跨度l＝ 24 m(按選題表取)，屋蓋體系為無檁體系，縱向柱距6m。
1、結構形式:鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強度等級為c25，屋面坡度i=1/10。
地區計算溫度高於-200c，不考慮**設防，屋架下弦標高為18m；廠房內橋式吊車為2臺150/30t（中級工作制），鍛錘為2臺5t。
2、屋架形式及荷載:屋架形式、幾何尺寸及內力係數（節點荷載p=1.0作用下桿件的內力）如附圖所示。
屋架採用的鋼材、焊條為：題號為單號的同學用q345鋼，焊條為e50型；雙號的同學用q235鋼，焊條為e43型。
3、屋蓋結構及荷載
無檁體系：採用1.5×6.0m預應力混凝土屋板（考慮屋面板起系杆作用）
荷載：①屋架及支撐自重：按經驗公式q=0.12+0.011l，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；
②屋面活荷載：施工活荷載標準值為0.8kn/m2，雪荷載的基本雪壓標準值為s0=0.
5kn/m2，施工活荷載與雪荷載不同時考慮，而是取兩者的較大值；積灰荷載 1.0 kn/m2(按選題表取)。
③屋面各構造層的荷載標準值：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層0.4kn/m2
水泥砂漿找平層0.4kn/m2
保溫層0.7 kn/m2(按選題表取)
一氈二油隔氣層0.05kn/m2
水泥砂漿找平層0.3kn/m2
預應力混凝土屋面板1.45kn/m2
二、 屋架形式及尺寸
確定屋架的計算跨度、端部高度、跨中高度、起拱高度。配合屋面板1.5m的寬度，為使屋架上弦只受節點荷載，腹杆體系採用節間為3m的人字形式屋面板採用1.
5×6.0m預應力混凝土屋板（考慮屋面板起系杆作用），故採用屋檁體系，梯形屋架
屋架計算跨度應取l。=l-2*150=24000-300=23700mm,
取屋架端部高度h。=1990mm.
為使屋架上弦只受節點荷載，腹杆體系採用節間為3m的人字形式，屋面板傳來的荷載，正好作用在節點上，使之傳力更好。
屋架跨中起拱1/500,可取50mm.屋面坡度i=1/10
幾何尺寸如下圖所示：
三、無蓋支撐布置
根據車間長度，屋架坡度，荷載情況，以及吊車設定情況，宜布置3道上，下弦橫向水平支撐，垂直和系杆，屋脊節點及物價支座處沿廠房通長設定剛性系杆，屋架下弦沿跨中通長設一道柔性系杆。凡與支撐連線的屋架可編號為gwj-2,其他編號為gwj-1.如圖：
桁架支撐布置
符號說明：sc：上弦支撐； xc：下弦支撐； cc：垂直支撐
gg：剛性系杆； lg：柔性系杆
四、荷載和內力計算
1、荷載計算
荷載計算總匯表
荷載組合應考慮以下方面：
（1） 使用階段：全跨永久荷載＋全跨可變荷載
全跨永久荷載＋半跨可變荷載
p=4.42×1.5×6=39.78（kn）
p=2.45×1.5×6=22.5（kn）
（2）施工階段：
全跨屋架和支撐自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載
p=0.46×1.5×6=4.14（kn）
p=（1.74+2.45）×1.5×6=37.71（kn）
2、內力計算〔不考慮起拱〕：
本設計採用**法計算內力。應用**法求得單位荷載作用於全跨及半跨各節點的各桿內力，即內力係數，然後可求出當荷載作用於全跨及半跨各節點時的桿件內力，並求出荷載組合下的桿件內力，取其中不利內力〔正、負最大值〕作為設計屋架的依據。
圖2 24m跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內力值
圖3 24m跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內力值
內力組合表
課程設計 鋼結構課程設計
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