钢结构设计书一、框架选型二、屋架支撑系统布置三、荷载计算、组合及内力计算四、杆件截面设计与计算五、结点板设计六、施工图专业：建筑工程班级：99建筑工程学生：一、框架选型湖南省XX厂单层装配车间，平面尺寸：21mx120m；车间内设有中级工作制桥式吊车，故选用钢筋混凝土排架结构：柱底与基础的连接形式为刚结结点；柱顶与屋架的连接形式为铰结结点。
由于平面纵向长度超过55m，故应在正中设置施工缝，施工缝的处理采用双柱形式，具体平面布置及简图详见图一。
二、屋架支撑系统布置三、荷载计算1、设计资料湖南省XX厂装配车间，平面尺寸：21mx120m，柱距：7.2m。
由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，未考虑起拱时的上弦坡度I=1/10。
屋架跨度L=21m,每端支座中线缩进0.15m ，计算跨度L0=L-2x0.15=20.7；端部高度取H0=2.m；腹杆形式为人字形；钢材采用Q235-B钢，钢材强调设计值取f=215N/mm2；焊条为E43系列，手工焊。
2、荷载及杆件内力计算屋面活荷载取雪荷载的0.5kN/m2，由于本设计的坡度为1/10小于0.3，故可不考虑风荷载。
屋架沿水平方向投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（P W=0.117+0.011x跨度）计算，跨度单位为m。
恒荷载：预应力混凝土大型屋面板： 1.5 kN/m2;三毡四油防水层：0.3 kN/m2100mm厚泡沫混凝土保温层：0.8 kN/m2屋架和支撑自重：0.117+0.011x21=0.348 kN/m2合计： 2.948 kN/m2活荷载：活载或雪载：0.5 kN/m2积灰荷载：0.3 kN/m2合计：0.8 kN/m23、荷载组合1)全跨永久荷载+全跨可变荷载按可变荷载效应控制的组合Fd=(1.2x2.948+1.4x0.5+1.4x0.9x0.3)x1.5x7.2=41.56KN按永久荷载效应控制的组合Fd=(1.35x2.948+1.4x0.5x0.7+1.4x0.9x0.3)x1.5x7.2=43.63KN取P= 44KN2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载P1=1.2x2.948 x1.5x7.2=31.84KNP2=(1.4x0.5+1.4x0.9x0.3 )x1.5x7.2=9.7KN3) 全跨屋架支撑+半跨屋面板+半跨可变荷载P3=1.35x2.948 x1.5x7.2=35.82KNP4=(1.4x0.5x0.7+1.4x0.9x0.3) x1.5x7.2=7.81KN4、内力计算详见表一。
四、杆件截面设计与计算1、杆件几何尺寸、内力图及节点示意图2、杆件截面选择(1)上弦杆EF Nmax=-529.892KN 计算长度l ox=150.8cm l oy=2×150.8=301.6cm需要:An≥Nf=529.892×103215=24.65cm2截面选取2∟100×80×10(短肢相并) A=2×17.2=34.4cm2 i x=2.35cm i y=4.85cm验算：λx=l oxi x=150.82.35=64.2<[λ]=150λy=l oyi y=301.64.85=62.2<[λ]=150查表：φ=0.785δ≥NφA =529.892×1030.785×3440=196.2N mm2⁄<f=215N mm2⁄(2)下弦杆de Nmax=534.16KN 计算长度l ox=300cm l oy=2×300=600cm需要:An≥Nf=534.16×103215=24.84cm2截面选取2∟100×80×8(短肢相并) A=2×13.9=27.8cm2 i x=2.37cm i y=4.81cm验算：λx=l oxi x=3002.37=126.6<[λ]=350λy=l oyi y=6004.81=124.7<[λ]=350δ≥NφA =529.892×1030.785×2780=192.1N mm2⁄<f=215N mm2⁄(3)竖杆①支座竖杆Aa N=-308KN 计算长度l ox=l oy=200cm 假设λ=80，查表φ=0.688An≥Nφf =308×1030.688×215=20.82cm2截面选取2∟80×8 A=2×12.3=24.6cm2 i x=2.44cm i y=3.77cm验算：λx=l oxi x=2002.44=82<[λ]=150λy=l oyi y=2003.77=53.1<[λ]=150查表：φ=0.679δ≥NφA=529.892×1030.679×2460=184.4N mm2⁄<f=215N mm2⁄②Bb N=-44KN 计算长度l ox=0.8×213.5=170.8cm l oy=213.5cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=170.82.15=79.4<[λ]=150λy=l oyi y=213.53.33=64.1<[λ]=150查表φ=0.691δ≥NφA =44×1030.691×1632=39N mm2⁄<f=215N mm2⁄③Dc N=-44KN 计算长度l ox=0.8×243.5=194.8cm l oy=243.5cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=194.82.15=90.6<[λ]=150λy=l oyi y=243.53.33=73.1<[λ]=150查表φ=0.617δ≥NφA =44×1030.617×1632=43.7N mm2⁄<f=215N mm2⁄④Fd N=-44KN 计算长度l ox=0.8×273.5=218.8cm l oy=273.5cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=218.82.15=101.8<[λ]=150λy=l oyi y=273.53.33=82.1<[λ]=150查表φ=0.55δ≥NφA =44×1030.55×1632=49N mm2⁄<f=215N mm2⁄⑤中竖杆He N=59.708KN 计算长度l ox=0.9×303.5=273.2cm l oy=303.5cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=273.22.15=127.2<[λ]=350λy=l oyi y=303.53.33=91.1<[λ]=350δ≥NA =59.708×1031632=36.6N mm2⁄<f=215N mm2⁄（4）斜腹杆①Ab N=323.224KN 计算长度l ox=0.8×241.3=193cm l oy=241.3cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=1932.15=89.8<[λ]=350λy=l oyi y=241.33.33=72.5<[λ]=350δ≥NA =323.224×1031632=198.1N mm2⁄<f=215N mm2⁄②Cb N=-267.872KN 计算长度l ox=0.8×273.3=218.64cm l oy=273.3cm 截面选取2∟80×8 A=2×12.3=24.6cm2 i x=2.44cm i y=3.77cm验算：λx=l oxi x=218.642.44=89.6<[λ]=150λy=l oyi y=273.33.77=72.5<[λ]=150查表φ=0.624δ≥NφA =267.872×1030.624×2460=174.5N mm2⁄<f=215N mm2⁄③Cc N=185.46KN 计算长度l ox=0.8×273.3=218.64cm l oy=273.3cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=218.642.15=101.7<[λ]=350λy=l oyi y=273.33.33=82.1<[λ]=350δ≥NA =185.46×1031632=113.6N mm2⁄<f=215N mm2⁄④Ec N=-128.392KN 计算长度l ox=0.8×298.9=239.1cm l oy=298.9cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=239.12.44=111.2<[λ]=150λy=l oyi y=298.93.77=89.8<[λ]=150查表φ=0.486δ≥NφA =128.392×1030.486×1632=161.9N mm2⁄<f=215N mm2⁄⑤Ed N=66.22KN 计算长度l ox=0.8×298.9=239.1cm l oy=298.9cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2 i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=239.12.15=111.2<[λ]=350λy=l oyi y=298.93.33=89.8<[λ]=350δ≥NA =66.22×1031632=40.6N mm2⁄<f=215N mm2⁄⑥Gd N=-24.6384KN 计算长度l ox=0.8×325.2=260.2cm l oy=325.2cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=260.22.44=121<[λ]=150λy=l oyy=325.2=97.7<[λ]=150查表φ=0.432δ≥NφA =24.6384×1030.432×1632=34.9N mm2⁄<f=215N mm2⁄⑦Ge N=-44.2329KN 计算长度l ox=0.8×325.2=260.2cm l oy=325.2cm 截面选取2∟70×6 A=2×8.16=16.32cm2i x=2.15cm i y=3.33cm验算：λx=l oxi x=260.22.44=121<[λ]=150λy=l oyy=325.2=97.7<[λ]=150查表φ=0.432δ≥NφA =44.2329×1030.432×1632=62.7N mm2⁄<f=215N mm2⁄五、结点板设计用E43焊条角焊缝的抗拉、抗剪、抗压强度设计值=wff160N/mm2。