一.设计资料。
杆件轴线长度(mm)
1. 长沙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400×400mm,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12.00m。
4. 屋架做法及荷载标准值:
5. 屋架计算跨度、几何尺寸及屋面坡度见附图。
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:在金属结构厂构造,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.荷载计算。
荷载。1. 荷载组合。
荷载组合应考虑使用阶段和施工阶段两种情况,下列(1)、(2)为使用阶段的最不利荷载组合,(3)为最常见的施工方法所确定的最不利荷载情况,三种荷载组合均以屋架上弦节点荷载表示。
fig.02 屋架计算简图。
1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载(如图fig.02-(a))
p=3.7408×1.5×6=33.6672kn
2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载(如图fig.02-(b))
p1=33.6672kn p2=3.0408×1.5×6=27.3672kn
3) 全跨屋架和支撑自重+全跨。
p1=(0.4608+1.68+0.70)×1.5×6=25.5672kn
p2=0.4608×1.5×6=4.1472kn
2. 内力计算。
四.杆件截面选择。
表1 屋架杆件内力组合表。
1.节点板厚。
最大腹杆内力n=-307.382,查表7-6,选用节点板厚t=10mm,支座t=12mm
2.上弦杆。
采用一种杆截面,按上弦杆fg gh的最大内力设计。
n=-594.785kn
计算长度:截面选择:选用不等边角钢,短边相连。
设,查附表2-5。
截面特性:
根据需要的a 查型钢表选用2l140×90×10短边相连。
截面特性:a=44.522cm2, =2.56cm, =6.77cm
由=89.10附表2-5,φ=0.628
符合要求)3.下弦杆。
下弦杆采用同一截面,按下弦杆gi的最大内力计算。
计算内力:n=544.735kn
计算长度:
截面选择:a=
根据需要的a 查型钢表选用2l125×80×8短边相连。
截面特性::a=31.978cm2, =2.28cm, =6.07cm
截面验算:
1. 端斜杆ab
计算内力:n=-307.382kn= -307382n
计算长度:
选用2l100×80×8长边相接。
截面特性::a=27.888cm2, =2.37cm, =4.74cm
截面验算::
查附表2——5,5. 腹杆bc
计算内力:n=236.007kn
计算长度:
截面选择:a=
根据需要的a 查型钢表选用2l63×5
截面特性::a=12.286cm2, =1.94cm, =2.96cm
截面验算:
6.腹杆hi
计算内力:n=-59.15kn
计算长度:
截面选择:取, 查表得,选用2l75×6, ,
查附表2——5,得。
表2 屋架杆件截面选择表。
五。节点设计。
重点设计“a” “b” “c” “i” “i” 五个典型节点,(如图fig.02)其余节点类同。
fig.03 需要设计的节点。
1.下弦杆节点“c”
先计算腹杆焊缝长度,然后定出节点板的形状和尺寸,最后计算下弦杆与节点板之间的连接焊缝。
fig.04 下弦节点“c”
1) bc 杆焊缝计算。
n=236.007kn 角焊缝强度设计值ffw=160 n/mm2,设hf=6mm,则焊缝所需长度:
2)cc杆焊缝计算。
n=-33.667kn hf=6mm
3)cd杆焊缝计算。
n=-184.160kn hf=6mm
4) 下弦杆焊缝验算。
下弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻内力之差:△n=420.84-174.733=246.107kn
根据节点放样,得节点板尺寸为350×300mm
2.上弦杆节点“b”
fig.05 上弦节点“b”
1)ab 杆焊缝计算。
n=-307.382kn hf=6mm
(2)上弦杆焊缝验算。
hf=6mm,上弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻上弦杆内力之差,节点板尺寸为350×500mm
n=0-(-320.175)=320.175kn
3.屋脊节点“i”
fig.06 屋脊节点“i”
1)上弦杆节点拼接计算。
上弦杆常用同号角钢拼接,将拼接角钢的棱角削圆并切去垂直肢的一部分宽度:
=t+hf+5mm=10+6+5=21mm ,拼接接头一侧的连接焊缝长度按上弦杆内力计算,设焊缝hf=6mm
2)上弦杆与节点板连接焊缝计算。
上弦杆与节点板之间槽焊承受节点荷载,强度足够,计算略。
上弦杆肢尖与节点板之间连接焊逢,按上弦杆内力15%计算。
设hf=6mm,节点板尺寸为400×300mm,节点一侧焊缝:
焊缝应力验算:
4.跨中下弦拼接点“i”
fig.07 跨中下弦拼接节点“i”
1)上弦杆拼接计算。
下弦杆拼接常用同号角钢,将拼接角钢的棱角削圆并切去垂直肢的一部分宽度:
=t+hf+5mm=10+6+5=21mm ,拼接接头一侧的连接焊缝长度按下弦等强度计算,设焊缝hf=6mm,每条焊缝所需长度为:
设hf=6mm,节点板尺寸为500×400mm,节点一侧焊缝:
5.支座节点“a”
fig.08 支座节点“a”
1)支座底板计算。
支座反力:r=10p=10×33.667=336.672kn
所需底板净面积:
设底板尺寸为300×300mm,底板锚栓孔径为60mm,
底板平面净面积:
底板下平均应力为:
底板为两相邻边支撑板,单位宽度弯矩为。
2)加劲肋与节点板的连接焊缝计算。
fig.09 加筋肋计算简图。
设一个加劲肋承受1/4屋架支座反力,即。
焊缝内力为:
设焊缝,焊缝计算长度:焊缝应力检算:
3)节点板,加劲肋与底板的连接焊缝计算。
设底板焊缝传递全部支座反力,底板焊缝总长度为:
设焊缝,底板焊缝验算。
钢结构课程设计钢结构平台设计
课程名称 钢结构课程设计 设计题目 钢结构平台设计 院系 土木工程系 专业 土木工程 年级2009 姓名。指导教师。2011年12月19日。目录。1总体设计 1 2 平台次梁设计 2 2.1 次梁内力分布 2 2.2 次梁高度 2 2.3 截面选择 3 2.4 截面验算 3 3 平台主梁设计 3 3...
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作品名称 单跨双坡轻型门式刚架设计。学院名称 土木与建筑工程学院。姓名 学号 专业班级 指导教师 xxxx大学土木与建筑工程学院。2012年月日。一 设计资料2 二 结构形式与支撑布置2 1 屋架形式及几何尺寸2 2 屋架支撑布置2 三 荷载计算4 1 荷载设计值4 2 荷载组合4 四 内力计算5 ...
钢结构课程设计
宁夏大学新华学院。任务书。专业班级。姓名学号。教师。一 设计目的。本课程设计是建筑工程专业学生学完 钢结构 课程后进行的重要的实践教学环节。通过设计掌握钢屋盖系统的结构布置要求和构件编号的方法,能综合运用有关力学分析 杆件截面设计 节点设计等知识,进行内力分析 杆件截面设计 节点设计,并正确绘制钢屋...