钢结构课程设计24米梯形钢屋架建模过程
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目录一、设计题目 (1)二、设计资料 (1)三、支撑布置 (2)四、荷载计算 (2)五、内力计算 (3)六、杆件设计 (5)七、节点设计 (8)一、设计题目单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架)二、设计资料(1)该车间有20/5t电动双梁桥式起重机(A3级)、无天窗;(2)钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶,钢材采用Q235,混凝土等级为C25;(3)对于梯形屋架,屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板(屋面板可考虑作支撑用);(4)车间长度为240m,纵向柱距为6m。
温度伸缩缝采用双柱。
(5)柱网布置图如图一所示:2、荷载永久荷载:采用加气混凝土屋面板1.5×6.0m,重量(标准值)为0.9 KN/m2;改性沥青防水卷材,重量(标准值)为0.1 KN/m2;屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L计算,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,所以为0.384KN/m2;可变荷载:施工活荷载标准值为0.5KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S=0.65KN/m2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;三、支撑布置上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆,考虑大型屋面板在屋架平面外的支撑作用,取两块屋面板宽;下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。
四、荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos=(√10*10+1)/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
4.1标准永久荷载值加气混凝土屋面板1.5*6m 0.9*1.005=0.905 KN/m2改性沥青防水卷材 0.1*1.005=0.101KN/m2屋架与支撑 0.384KN/m2合计 1.39 KN/m24.2标准可变荷载屋面活荷载与雪荷载两者取大值,从资料可知屋面雪荷载大于活荷载,故取屋面雪荷载作为标准可变荷载。
第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二. 设计资料一单层单跨工业厂房,内设有2台中级工作制桥式吊车。
厂房总长120m,檐口高度15m,拟设计钢屋架,简支于钢筋混凝土柱上。
柱顶截面尺寸400×400m,柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。
厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架(属无檩体系),跨度为24米带钢屋架挡风板。
无檩体系屋面做法及永久荷载标准值防水层为三毡四油上铺小石子0.35kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20=0.40 kN/m2保温层为泡沫混凝土,选取80厚度:0.5 kN/m2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m2可变荷载标准值雪荷载0.50 kN/m2屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示,屋架支撑布置见图2所示(下弦支撑采用与上弦支撑同样布置)图1.屋架形式及几何尺寸第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度:L。
=L-300=23700mm屋架端部高度:H。
=2000mm计算跨度处高度: h=2015mm屋架高跨比: H/L。
=3860/23700=1/6.14层架上弦(下弦)支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2符号说明:GWJ(钢屋架);SC(上线支撑);XC(下弦支撑);CC(垂直支撑);GC(刚性系杆);LG(柔性系杆)图2 屋架支撑布置图1.荷载计算屋架几何尺寸如图(1)所示,支撑布置如图(2)所示。
因为活载加积灰荷载加雪荷载(2000N/m²)大于活荷载(700 N/m²),所以动载取2000 N/m²。
屋架自重,P=(120+11×L) N/m²。
永久荷载标准值:二毡三油加绿豆砂0.35kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板(含嵌缝) 1.4kN/m2支撑和钢屋架自重(120+11×30)/1000=0.38管道设备自重0.10 kN/m2总计 3.13 kN/m2可变荷载标准值:屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2总计: 1.10 kN/m2以上荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按水平投影面积计算。
钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料:1.某单层单跨工业厂房,跨度24m,长度102m。
2.厂房柱距6m,钢筋混凝土柱,混凝土强度C20,上柱截面尺寸400x400mm,钢屋架支承在柱顶。
3.吊车一台50T,一台20T,中级工作制桥式吊车(软钩),吊车平台标高12.000m。
4.荷载标准值(1)永久荷载三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架(包括支撑)自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2(2)可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。
图1 梯形屋架示意图(单位: mm)6.钢材选用Q235钢,角钢,钢板各种规格齐全,有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。
7.钢屋架的制造、运输和安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16m,运输高度3.85m,工地有足够的起重安装设备。
二、结构形式与布置(1)屋架形式及几何尺寸如图2所示。
图2 屋架形式及几何尺寸(单位mm)(2)屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
横向支撑:根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面,又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑,上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。
设计人无数种屋架跨度为24m,室内有悬挂吊车,因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑,又因为长度为102m,所以应该在跨中增设一道横向支撑,保证横向支撑之间小于60m。
用电算法计算屋架各杆内力。
这里采用结构分析软件(ANSYS)电算。
首先建立单片桁架模型,用ANSYS计算当单位荷载作于全跨及半跨各节点时的杆件内力,利用荷载组合求出三种荷载组合下的杆件内力。
取其中不利内力(正、负最大值)作为设计屋架的依据。
屋架全跨单位荷载布置图
全跨受力应力云图
屋架半跨单位荷载布置图
取单片梁进行杆件和节点设计后,建立屋架整体模型进行检验,如下图:
屋架整体模型(全跨受荷)
屋脊整体变形图
屋架整体应力云图
由图中可以看出,屋架拉力和压力均不超过钢材强度设计值215MPa,即设计符合要求。
目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料:1.某单层单跨工业厂房,跨度24m,长度102m。
2.厂房柱距6m,钢筋混凝土柱,混凝土强度C20,上柱截面尺寸400x400mm,钢屋架支承在柱顶。
3.吊车一台50T,一台20T,中级工作制桥式吊车(软钩),吊车平台标高12.000m。
4.荷载标准值(1)永久荷载三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架(包括支撑)自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2(2)可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。
图1 梯形屋架示意图(单位: mm)6.钢材选用Q235钢,角钢,钢板各种规格齐全,有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。
7.钢屋架的制造、运输和安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16m,运输高度3.85m,工地有足够的起重安装设备。
二、结构形式与布置(1)屋架形式及几何尺寸如图2所示。
图2 屋架形式及几何尺寸(单位mm)(2)屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
横向支撑:根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面,又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑,上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。
设计人无数种屋架跨度为24m,室内有悬挂吊车,因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑,又因为长度为102m,所以应该在跨中增设一道横向支撑,保证横向支撑之间小于60m。
纵向支撑:设于屋架的上弦与下弦平面,布置在沿柱列的各屋架端部节间部位,它可以与横向支撑一起形成水平刚性盘,增加房屋的整体刚度,减轻受荷较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形对于梯形屋架,纵向支撑设在屋架的下弦的平面。
建筑钢结构课程设计-跨度为24m建筑钢结构课程设计题⽬:普通梯形钢屋架(1 )—1 3 学⽣姓名:学院:班级:指导教师:摘要通过课程设计,对屋盖结构的整体构造和组成有⼀个全⾯的了解,对⽀撑体系在结构中的作⽤和重要性有⼀定的理解。
运⽤以前各章学习到的基本理论、基本知识和基本计算技能,掌握普通钢屋架的设计,打到能绘制施⼯图的要求。
本次设计包括单层单跨⼚房钢屋盖⽀撑布置;计算杆件内⼒;杆件设计;节点设计等内容。
⽬录1、设计资料 01.1结构形式 (3)1.2屋架形式及选材 (3)1.3荷载标准值(⽔平投影⾯计) (3)2、⽀撑布置 (4)2.1桁架形式及⼏何尺⼨布置 (4)2.2桁架⽀撑布置如图 (4)3、荷载计算 (5)4、内⼒计算 (5)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (9)5.4 腹杆 (11)5.5 其余各杆件的截⾯ (11)6、节点设计 (12)6.1下弦节点“B” (12)6.2上弦节点“B” (13)6.3⽀座节点“A” (14)参考⽂献 (17)11、设计资料1.1、结构形式某⼚房跨度为 24m,总长 54m,柱距 6m,采⽤梯形钢屋架、1.5×6.0m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板,屋架铰⽀于钢筋混凝⼟柱上,上柱截⾯400×400,混凝⼟强度等级为 C25,屋⾯坡度为i 1 : 10 。
地震设防烈度为 7 度.1.2、屋架形式及选材屋架跨度为 24m,屋架形式、⼏何尺⼨及内⼒系数如附图所⽰。
屋架采⽤的钢材及焊条为:设计⽅案采⽤ 235 钢,焊条为E43 型。
1.3、荷载标准值(⽔平投影⾯计)永久荷载:SBS 改性沥青油毡防⽔层0.4 KN/m220 厚⽔泥砂浆找平层0.4 KN/m210 厚⽔泥珍珠岩保温层0.4 KN/m2冷底⼦油隔汽层0.05 KN/m2混凝⼟⼤型屋⾯板(包括灌浆) 1.4 KN/m2可变荷载:屋⾯活荷载(或雪荷载) 0.6KN/m2积灰荷载标准值0.5 KN/m2 22、⽀撑布置2.1 桁架形式及⼏何尺⼨布置如下图 2.1、2.2、2.3 所⽰图 2.124 ⽶跨屋架⼏何尺⼨图 2.2 24 ⽶跨屋架全跨单位荷载作⽤下各杆件的内⼒值2.2 桁架⽀撑布置桁架形式及⼏何尺⼨在设计任务书中已经给出,桁架⽀撑布置如图 1.1 所⽰,布置下弦纵向⽔平⽀撑。
24m 钢结构开 始 设 计1、设计资料1)某厂房跨度为24m ,总长90m ,柱距6m ,屋架下弦标高为18m 。
2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上45柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。
3)屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。
(屋面板不考虑作为支撑用)。
4)该车间所属地区为北京市 5)采用梯形钢屋架考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载:活载(雪荷载)积灰荷载 6)钢材选用Q345钢,焊条为E50型。
2、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。
屋面坡度 i=(3040-1990)/10500=1/10;屋架计算跨度L 0=24000-300=23700mm ;端部高度取H=1990mm ,中部高度取H=3190mm (约1/7。
4)。
屋架几何尺寸如图1所示:1拱50图1:24米跨屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90米,故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆,其中屋脊和两支座处为刚性系杆,其余三道为柔性系杆。
(如图2所示)上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、屋架节点荷载屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算:计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载(全跨静荷载加全跨活荷载)节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为F=(1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=45.7992kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为F=(1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×60=46.593 kN2) 全跨静荷载和(左)半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全垮节点永久荷载F1=(1.2×2.584)×1.5×6=27.9072kN半垮节点可变荷载F2=(1.4×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=17.892kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全垮节点永久荷载F1=(1.35×2.55)×1.5×6=31.347 kN半垮节点可变荷载F2=(1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=31.347kN故应取P=46.23kN3) 全跨屋架和支撑自重、(左)半跨屋面板荷载、(左)半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.2×0.384×1.5×6=4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=(1.2×1.4+0.7×1.4)×1.5×6=23.94kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.35×0.384×1.5×6=4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=(1.35×1.4+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=23.184kN5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面=-413.28KN,查表7.6,选中间节点板厚度为8mm,支座按腹杆最大内力Nab节点板厚度10mm。
目录一、设计资料 (1)二、屋架形式和几何尺寸确定 (1)三、支撑布置 (1)四、屋架节点荷载计算 (3)五﹑屋架杆件内力计算 (4)六﹑杆件截面选择 (6)七、节点设计 (16)八、课程设计小结 (24)一、设计资料厂房的跨度为24m,长度为60m,柱距6m车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车梯形屋架,屋架端高为1.9m,屋面坡度i=1/12屋架支撑在钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400mm,混凝土标号为C25计算温度最低-20℃采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。
屋面做法:三毡四油绿豆砂防水层,20厚1:3水泥砂浆找平层,80厚泡沫混凝土保温层。
屋面活荷载标准值0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值0.5kN/m2。
由于屋面坡度小、重型屋面,不考虑风荷载。
二、屋架形式和几何尺寸确定屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。
屋面坡度1/12i=屋架计算跨度L0=24000-300=23700mm;端部高度取H=1900mm,中部高度取H=2900mm,屋架跨中起拱,按0/50023700/50047l mm==。
屋架几何尺寸如图1所示图1:24米跨钢屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米,故在房屋两端设置上、下横向水平支撑,厂房两端的的横向支撑设在第一柱间,在所有柱间的上弦平面内设置刚性与柔性杆,以保证安装时弦杆的稳定,在各柱间的下弦平面的跨中和端部设置柔性系杆,以传递上墙风荷载,屋架两端及跨中设置垂直支撑。
(如图2所示)桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2:梯形钢屋架支撑布置SC :上弦支撑 XC :下弦支撑 CC :垂直支撑 GG :刚性系杆 LG :柔性系杆四、屋架节点荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大荷载标准值计算;屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式(0.120.011)/k g l kN m =+计算,跨度单位为(m ) 屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算:荷 载 计 算 表计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载(全跨永久荷载加全跨可变荷载)F =(4.131×+1.4)×1.5×6=49.779kN 2) 全跨永久荷载和半跨可变荷 F1=4.131×1.5×6=37.179kN 半垮节点可变荷载F2=1.4×1.5×6=12.6kN3) 全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载全跨节点屋架自重: F3=0.513×1.5×6=4.617KN 半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=(1.89+0.7)×1.5×6=23.31kN屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图3所示(a)(b)(c)图3:荷载计算简图五﹑屋架杆件内力计算见下表2其中左半跨节点及杆件编号如下图4所示图4:节点及杆件编号六﹑杆件截面选择按腹杆最大内力N ab =-449.52KN,查表7.4,选中间节点板厚度为10mm ,支座节点板厚度12mm 。
24米梯形钢屋架课程设计1. 引言钢屋架是一种以钢材为主要材料的轻型钢结构体系,具有自重轻、强度高、稳定性好、施工方便等特点。
本课程设计以24米梯形钢屋架为对象,通过对钢屋架的设计、分析和优化,探讨其在实际工程中的应用。
2. 设计要求钢屋架的设计要求如下:•跨度:24米•屋架类型:梯形•荷载标准:GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•材料标准:GB50017-2017《钢结构设计规范》3. 分析与计算3.1 载荷分析根据荷载规范,对24米梯形钢屋架进行荷载分析。
包括永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等。
3.2 结构方案设计根据荷载分析结果,选择合适的结构方案进行设计。
考虑梯形钢屋架的自重以及承受外部荷载的能力。
3.3 结构计算与优化根据结构方案,进行钢屋架的各项计算,包括受力分析、截面设计、节点设计等。
通过对结构的计算与优化,提高钢屋架的性能和安全性。
4. 设计流程4.1 载荷分析流程1.确定荷载标准和设计要求;2.分析永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等;3.计算每种荷载的作用效果;4.求取每个节点的内力。
4.2 结构方案设计流程1.根据荷载分析结果,选择合适的结构方案;2.绘制结构草图,确定主要构件的尺寸和数量;3.进行初步计算,确定杆件的选型和布置。
4.3 结构计算与优化流程1.进行各构件的截面设计;2.进行节点设计,以保证节点的强度和刚度;3.对结构进行全面计算审查,进行必要的优化和调整。
5. 结果与讨论通过对24米梯形钢屋架的设计、分析和优化,得到了满足设计要求的结构方案。
经过计算和优化,结构的性能和安全性得到了提高。
6. 结论本课程设计以24米梯形钢屋架为对象,通过对其进行荷载分析、结构方案设计、结构计算与优化等步骤,得到了满足设计要求的结构方案。
钢屋架作为一种轻型钢结构体系,在建筑工程中具有广泛的应用前景。
参考文献•GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•GB50017-2017《钢结构设计规范》。
《钢结构》(钢屋架)课程设计任务书1.设计资料: (2)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (5)4.内力计算 (6)附件:设计资料1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》2、设计任务及参数:应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。
钢材选用Q235B,焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表,7位同学3、设计成果要求在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。
1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。
2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。
3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。
A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。
B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。
C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。
4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。
单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料:(1)某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。
采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。
用电算法计算屋架各杆内力。
这里采用结构分析软件(ANSYS)电算。
首先建立单片桁架模型,用ANSYS计算当单位荷载作于全跨及半跨各节点时的杆件内力,利用荷载组合求出三种荷载组合下的杆件内力。
取其中不利内力(正、负最大值)作为设计屋架的依据。
屋架全跨单位荷载布置图
全跨受力应力云图
屋架半跨单位荷载布置图
取单片梁进行杆件和节点设计后,建立屋架整体模型进行检验,如下图:
屋架整体模型(全跨受荷)
屋脊整体变形图
屋架整体应力云图
由图中可以看出,屋架拉力和压力均不超过钢材强度设计值215MPa,即设计符合要求。