钢结构课程设计

发布 2022-10-01 19:16:28 阅读 3359

钢结构厂房屋架。

指导教师: ddddddd

班级: 土q 班

学生姓名: aa aa

学号: 22222222222

分组: 丁—ⅳ—a—c

2024年 06 月 26 日。

1.结构形式与布。

某车间跨度24m,长度240m,柱距6m,采用梯形钢屋架,屋面材料为1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,屋面坡度i=1/12,檐口高度h。=1.8m,混凝土强度c20。

桁架计算跨度:l。=24000m-2×150=23700mm

在23.7m的两端部高度:h。=1800mm

在30m轴线处端部高度: h。=2785mm

桁架跨中起拱50mm(≈l /500)

桁架形式及几何尺寸如图1、图2、图3、图4、图5所示。

桁架形式及几何尺寸图1

桁架及桁架上弦支撑布置图2

桁架下弦支撑布置图3

垂直支撑1-1 图4

垂直支撑2-2 图5

标准永久荷载 (1/cosα=/1.0035)

预应力钢筋混凝土大型屋面板1.0035×1.5= 1.505kn/㎡

找平层(20mm厚1.0035×0.4= 0.4kn/㎡

防水层1.0035×0.38=0.381kn/㎡

保温层1.0035×0.97= 0.973kn/㎡

支撑重量1.0035×0.8=0.803 kn/㎡

屋屋架自重0.12+0.011×24=0.384kn/㎡

总计4.447kn/㎡

准值可变荷载标。

积灰荷载0.8kn/㎡

屋面活荷载0.7kn/㎡

总计 1.5kn/㎡

考虑以下三种荷载组合:

1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)

f=(1.35×4.447+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.8)×1.5×6=69.274kn

2)全跨永久荷载+半跨可变荷载。

全跨节点永久荷载设计值:

f1.1=1.35×4.447×1.5×6=54.03kn(按永久荷载为主的组合)

f1.2=1.2×4.447×1.5×6=48.03kn(按可变荷载为主的组合)

对结构有利时:

f1.3=1.0×4.447×1.5×6=40.02kn

半跨节点可变荷载设计值:

f2.1=1.4×(0.7×0.7+0.9×0.8)×1.5×6=15.25kn(按永久荷载为主的组合)

f2.2=1.4×(0.7+0.9×0.8)×1.5×6=17.89kn(按可变荷载为主的组合)

3)全跨屋架包括支撑+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)

全跨节点桁架自重设计值:

对结构不利时,f3.1=1.2×0.384×1.5×6=4.151kn

对结构有利时,f3.2=1.0×0.384×1.5×6=3.46kn

半跨节点面板自重及活荷载设计值:

f4=(1.2×1.5+1.4×0.77)×1.5×6=25.9kn

1) ,2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。计算详图如下:a)b)

c)2. 内力计算。

由结构力学求解器解得f=1的桁架各杆件的内力系数。

计算结果见表1

表13.杆件设计。

1)上弦杆。

整个上弦采用等截面,按fg杆件之最大设计内力设计。

n=1254.48kn =1254480n =150.5cm =3×150.5cm=451.5cm

选用两个不等肢角钢,短肢相并;

腹杆最大内力n=680.23kn,查表(书p336)节点板厚选用12mm,支座节点板厚度选用14mm。

设λ=60,查附表4的=0.807

需要截面积:

需要的回转半径:

根据需要的a , ix , iy 查角钢规格表(附表8),选用2∟200×125×12,a=75.824

ix=3.57cm,iy=9.61cm,b1/t=200cm/12cm=16.67, 按所选角钢进行验算:

因为 b1/t=200cm/12cm=16.67>0y /b1=0.56×4515cm/200cm=12.64

所以 截面在x和y平面皆属b类,,只需求。查表得y=0.878

所选截面合适。

上弦截面 2)下弦杆整个上弦采用等截面,按最大设计内力计算。n=1190.06kn =1190060n

300cm =1185cm

需要截面积:

选用2∟180×110×12,因,故用不等肢角钢,短肢相并。

考虑下弦有的栓孔消弱,下弦净截面面积:

下弦截面 3)斜腹杆

计算长度因为,故采用不等肢角钢,长肢相并,使。选用2∟140×90×10,a=44.522。

因为。所需截面适合。

端斜杆截面

4)腹杆df-fi

此杆在f节点处不断开,采用通长杆件。

最大拉力:n fi=157.71kn 另一段 n df=106.7kn

最大压力:n fi=44.81kn 另一段 n df=40.87kn

再分式桁架中的斜腹杆,在桁架平面内的计算长度取节点中心间距:

cm选用2∟705,由附表8得:

a=13.75cm

所以。拉应力:

df-fi截面。

5)竖杆gd

n=-69.27kn=-69270n

内力较小,按选择,需要的回转半径为:

查型钢表,选用2∟635,截面几何特征:

因为。所以。

因为。gd截面

表2 屋架杆件截面选用表。

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