千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦鋼結構課程設計參考示例參考實例：

鋼結構課程設計例題

－、設計資料

某一單層單跨工業(yè)長房。廠房總長度為120m，柱距6m，跨度為27m。車間設有兩臺中級工作制橋式吊車。該地區(qū)冬季最低溫度為－20℃。

屋面采納1.5m×6.0m預應力大型屋面板，屋面坡度為i=1:10。上鋪120mm厚泡沫混凝土保溫層和三氈四油防水層等。屋面活荷載標準值為0.6kN/㎡，雪荷載標準值為0.75kN/㎡，積灰荷載標準值為0.5kN/㎡。

屋架采納梯形鋼屋架，其兩端鉸支于鋼勁混凝土柱上。柱頭截面為400mm×400mm，所用混凝土強度等級為C20。

按照該地區(qū)的溫度及荷載性質，鋼材采納Q235―A―F，其設計強度f=215kN/㎡,焊條采納E43型，手工焊接。構件采納鋼板及熱軋鋼勁，構件與支撐的銜接用M20一般螺栓。

屋架的計算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（軸線處），h=2022mm（計算跨度處）。

二、結構形式與布置

屋架形式及幾何尺寸見圖1所示。

圖1屋架形式及幾何尺寸

屋架支撐布置見圖2所示。

符號說明：GWJ-（鋼屋架）；SC-（上弦支撐）：XC-（下弦支撐）；

CC-（垂直支撐）；GG-（剛性系桿）；LG-（柔性系桿）

圖2屋架支撐布置圖

三、荷載與力計算

1.荷載計算

荷載與雪荷載不會同時浮現，故取兩者較大的活荷載計算。

永遠荷載標準值

放水層（三氈四油上鋪小石子）0.35kN/㎡找平層（20mm厚水泥砂漿）0.02×20=0.40kN/㎡

保溫層（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡

預應力混凝土大型屋面板1.40kN/㎡鋼屋架和支撐自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡

管道設備自重0.10kN/㎡

總計3.387kN/㎡

可變荷載標準值

雪荷載0.75kN/㎡積灰荷載0.50kN/㎡

總計1.25kN/㎡

永遠荷載設計值1.2×3.387=4.0644kN/㎡（由可變荷載控制）

可變荷載設計值1.4×1.25=1.75kN/㎡

2.荷載組合

設計屋架時，應考慮以下三種組合：

組合一全跨永遠荷載+全跨可變荷載

屋架上弦節(jié)點荷載P=(4.0644+1.75)×1.5×6=52.3296kN

組合二全跨永遠荷載+半跨可變荷載

屋架上弦節(jié)點荷載

P=4.0644×1.5×6=36.59kN

1

P=1.75×1.5×6=15.75kN

2

組合三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)點荷載

P=0.417×1.2×1.5×6=4.5kN

3

P=(1.4×1.2+0.75×1.4)×1.5×6=24.57kN

4

3.力計算

本設計采納程序計算桿件在單位節(jié)點力作用下各桿件的力系數，見表1。由表三種組合可見：組合一，對桿件計算主要起控制作用；組合三，可能引起中間幾根斜腹桿發(fā)生力變號。假如施工過程中，在屋架兩側對稱勻稱鋪設面板，則可避開力變號而不用組合三。

注：表負責表示壓力；正當表示拉力

圖3屋架接點圖

四、桿件截面設計

腹桿最大力，N=-619.16KN，由屋架節(jié)點板厚度參考可知：支座節(jié)點板剛度取14mm；其余節(jié)點板與墊板厚度取12mm。

1.上弦桿

囫圇上弦桿采納相同一截面，按最大力計算，N=-1117.37KN

計算長度：屋架平面取節(jié)間軸線長度Oxl=150.8cm

屋架平面外按照支撐，考慮到大型屋面板能起一定的支撐作用，取

上弦橫向水平支撐的節(jié)間長度：Oyl=3000cm

由于2Oxl≈Oyl，故截面宜選用兩個不等肢角鋼，且短肢相并，見圖4

圖4上弦截面

設λ=60，查軸心受力穩(wěn)定系數表，?=0.807

需要截面積*A=f

N.?=2158070103711173

??..=64402mm

需要回轉半徑*xi=60

1508=λoxl=2.51cm*

y

i=60

3000=λoxl=5.00cm按照需要的*

A、*xi、*y

i查角鋼型鋼表，初選2L160?100?14，A=69402mm，

xi=2.80cm，yi=7.86m。

按所選角鋼舉行驗算

xλ=xoxil=828150..=52.9＜[λ]=150

yλ=

y

oyil=

86

7300

.=38＜[λ]=150

因為51016030005605604111416011./.b/l.＞./t/boy=?===

則：444167524130014116737521734

2

242

21.)..(..)b.tl(tb.oyyz=??+?=+=λ＜[λ]=150

因為yyzxλλλ>>，只需求出xmin??=，查軸心受力