1.设计资料。
某单跨单层厂房,长度72米, 柱距6米,跨度24米,屋架铰接于混凝土柱上,混凝土强度等级c30.柱顶截面尺寸为400mm*400mm。屋面采用6.
0m*1.5m大型屋面板,屋盖(包括屋架和支撑)均布荷载标准值为3.5.
屋面均布活荷载标准值为0.50。钢材采用q235-bf,焊条采用e43型,手工焊。
2.结构形式、尺寸、材料选择及支撑布置。
选用平坡梯形钢屋架,i=1/10。屋架计算跨度,端部高度取h0=2m,中部高度h=3.2m;屋架杆件几何长度见施工图(跨中起拱按l/500考虑),钢材选用q235-b,焊条采用e43型,手工焊。
设置上、下弦横向水平支撑,下弦纵向水平支撑,垂直支撑和系杆。其布置如图:
3.荷载和内力计算。
1)荷载计算。
恒荷载: ,活荷载:
2)荷载组合。
按可变荷载效应控制的组合:
其中,永久荷载的荷载分项系数;屋面活荷载的分项系数。
按永久荷载效应控制的组合:
其中,永久荷载的荷载分项系数;
屋面活荷载的分项系数,故节点荷载取为,支座反力为。
3)内力计算。
求得全跨荷载作用下屋架各杆件的内力。其内力设计值见图(a)
4.截面选择。
腹杆最大内力543.6 kn,查表7.4,选用中间节点板厚度为,支座节点板厚度。
1)上弦。整个上弦不改变截面,按最大内力计算:,(取两块屋面板宽度)。
选用2┗160×12,,
验算强度。验算弯矩作用平面内的稳定。
(b类) 验算弯矩作用平面外稳定。
(b类)填板每个节间放两块(满足范围内不少于两块),2)下弦。
下弦也不改变截面,按最大内力计算。
连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm,可不考虑螺栓孔削弱。
选用2∟140×90×10(短肢相并),填板每个节间放两块,
3)斜腹杆。
杆件b-f:
选用2∟140×90×12(长肢相连),故按式(4.17)有:
故由按b类查表4.2得。
填板放两块, <
杆件b-g:,选用2∟140×90×10(长肢相连),故有:
故由按b类截面查表得。
填板放两块, 。
杆件d-g:,内力不大,接受压杆长细比控制截面(不考虑由于半跨作用下,引起屋架跨中部分斜杆变号的受力情况)。。
选用2∟75×5,
填板放一块,。
杆件d-h:,内力较小可按选择截面。
选2∟70×4,填板放3块,
其余杆件截面选择见下表。需要注意的是连接垂直支撑的**竖杆采用十字形截面,其斜平面计算长度。
其他腹杆除、外,。
屋架杆件截面选用表
5.节点设计。
1)下弦节点g(如图)
下弦节点g先算腹杆与节点板的连接焊焊缝:b-g杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取,则所需焊缝长度(考虑起灭弧缺陷):
肢背 ,用130mm;
肢尖,用90mm
腹杆c-g,d-g的杆端焊缝同理计算。
其次验算下弦杆与节点板连接焊缝,内力差。由斜腹杆焊缝决定节点板尺寸,量得实际节点板长度是44.0cm,角焊缝计算长度,采用,肢背焊缝应力为:
2)上弦节点b(如图)
上弦节点b腹杆b-f杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取,则所需焊缝长度(考虑起灭弧缺陷):
肢背 ,用225mm;
肢尖,用155mm
腹杆b-g的杆端焊缝同理计算。
其次验算上弦杆与节点板的连接焊缝:节点板缩进8mm,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。,肢尖焊缝承担弦杆内力出差,偏心距,偏心力矩,采用,则。
对δn:对m有:
则焊缝强度为:
3)屋脊节点(如图)
屋脊节点e腹杆杆端及香案与节点板连接焊缝按构造设计。
拼接技术:拼接交感采用与上弦杆相同截面2∟160×12。
除倒棱外,竖肢需切去,取,并按上弦坡度热弯。
拼接角钢与上弦连接在头一侧的总长度(设):
共四条焊缝,认为平均受力,每条焊缝实际长度:
拼接角钢总长度:
取拼接角钢长度为500mm。
4)支座节点f(如图)
支座节点f杆端焊缝计算从略。以下给出底板的计算。
1 底板计算。
支座反力,混凝土强度c20,,所需底板净面积:
锚栓直径去,锚栓孔直径为50mm,则所需底板面积:
按构造要求采用底板面积为垫层采用━70×70×20,孔径26mm。实际底板净面积为:
底板实际应力:
查表得,则:
所需底板厚度:
用,底板尺寸为━100×100×19
2 加劲肋与节点板连接焊缝计算。
一个个加劲肋的连接焊缝所承受的内力取为,。加劲肋高度、厚度取与中间节点板相同(即━450×140×12)。采用,验算焊缝应力:
对v:对m:
3 节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算所采用。
实际焊缝总长度:
焊缝设计应力:
梯形屋架施工图见图纸。
钢结构屋架课程设计
陕西广播电视大学。精品文档,超值 课程设计。课程名称 钢结构 分校 工作站。专业。指导老师。学号。学生姓名。1 设计资料1 2 结构形式及布置1 3 荷载计算3 3.1 永久荷载设计值3 3.2 可变荷载设计值3 3.3 荷载组合3 4 内力计算3 5 截面选择4 5.1 上弦杆截面选择4 5.2 ...
钢结构屋架课程设计
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钢结构课程设计钢屋架
广播电视大学。人才培养模式改革和开放教育试点。理工类 课程设计。课程名称 钢结构课程设计。学校 双鸭山市广播电视大学 专业 土木工程 姓名 李畅学号 指导教师职称 黑龙江广播电视大学制。2016年 05 月。说明 成绩分为优 良 中 及格 不及格。目录。1 设计说明6 2 屋架支撑布置6 3 荷载计...