24m梯形钢屋架设计

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24m钢屋架设计说明

24m钢屋架设计说明

设计资料某工程为跨度24m的单跨双坡封闭式厂房,厂房长54m,采用梯形钢屋架,屋面坡度i=1/10,屋架间距为6m,屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。

屋面材料采用1.5*6m钢筋混凝土大型屋面板,屋面板上设150加气混凝土保温层,再设20水泥砂浆找平层,防水屋面为二毡三油上铺小石子。

上弦节间尺寸1.5m,结构重要性系数为γ0=1.0,地区基本风压w0=0.45kN/m2,基本雪压s0=0.70kN/m2,冬季室外计算温度-200C,不考虑地震设防。

1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架。

屋架计算跨度Lo=L-300=23700mm,端部高度Ho=1990mm,中部高度H=3190mm(为Lo/7.4),屋架构件的几何尺寸长度详见施工图纸GWJ24-A1(跨中起拱L/500)。

根据构造地区的计算温度和荷载性质,钢材采用Q235B。

焊条采用E43型,手工焊。

根据车间长度,屋架跨度和荷载情况,设置上下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见图1。

(放在最后)(参照桌面)2.荷载计算和内力计算(1)荷载计算大型屋面板 1.5KN/m2两毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层(2cm厚)0.4KN/m2150mm加气混凝土保温层0.9KN/m2悬挂管道0.10KN/m2屋架及支撑自重0.39KN/m2恒荷载总和 3.64KN/m2雪荷载0.7KN/m2活荷载0.5KN/m2可变荷载总和:0.7KN./m2 活荷载与雪荷载两者中取较大植参与组合。

由于屋面的风载体型系数,迎风面为-0.6,背风面为-0.5,宾个取风荷载沿高度变化系数为1.25,可得负风压设计值: 迎风面:1W =-1.4×0.6×1.25×0.45=-0.473 KN/m 2 背风面:2W =-1.4×0.5×25×0.45=-0.394 KN/m 2由于1W 2W 垂直于水平面的分力接近于荷载分项系数取1.0的永久荷载,所以受拉杆件在永久荷载和风荷载联合作用下将受压,但压力很小,因此可以不计算荷载产生的内力,只将所有拉杆的长细比控制在250以内。

单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架)

单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架)

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。

24米跨梯形钢屋架课程设计计算书

24米跨梯形钢屋架课程设计计算书

钢结构课程设计目录一、设计资料 (2)二、屋架形式和几何尺寸 (3)三、支撑布置 (4)四、屋架节点荷载 (5)五、屋架杆件内力计算 (6)六、杆件截面选择 (8)七、节点设计 (15)一、设计资料题目:某厂房总长度60m ,屋架跨度21m ,纵向柱距6m 。

1.结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。

柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=1/10;L 为屋架跨度。

地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度(0.15g ),屋架下弦标高为18m 。

2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。

3.屋盖结构及荷载:采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋面板(考虑屋面板起系杆作用)。

荷载:① 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,以KN/m 2为单位;② 屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7KN/m 2,雪荷载的基本雪压标准值为S 0=0.35KN/m 2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值; ③ 积灰荷载:0.9 KN/m 2④ 屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4KN/m 2水泥砂浆找平层 0.4KN/m 2 保温层 0.7KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05KN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.4KN/m 2二、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=1/10;屋架计算跨度0l =21000-300=20700mm ;端部高度取0H 1990mm ,跨中高度H=3040mm ,屋架几何尺寸如图1所示、屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值如图2所示、屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值如图3所示图1 21米跨屋架几何尺寸117图2 21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.57+1.848+3.960+1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCDEFGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0图3 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值三、支撑布置由于房屋长度只有60m ,故在房屋两端部开间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

24米厂房钢屋架设计.

24米厂房钢屋架设计.

钢结构设计姓名:__________学号:__________班级:__________一、设计资料厂房总长90m,跨度根据不同学号为24m1、结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。

柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度为i=1:10 ;L为屋架跨度。

地区计算温度高于一20E,无侵蚀性介质,地震设防烈度为8度,屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30 t (中级工作制),锻锤为2台5 t。

2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0 作用下杆件的内力)如附表图所示。

屋架采用的钢材、焊条为:学号为单号用Q235钢,焊条为E43型。

3、屋盖结构及荷载采用无檩体系。

用1.5 X 6.0预应力混凝土屋板。

荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.11L,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位;②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7 KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为=0.35 KN/m2,施工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载根据不同学号按附表取:0.7 KN/m2;③屋面个构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆沙)防水层0.4KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m2保温层0.55KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2水泥砂浆找平层0.3KN/m2预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2二、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=1/10 ;屋架计算跨度L°= 24000- 300= 23700mm端部高度取H=1990mm 跨中高度取3190mm下端起拱50mm屋架几何尺寸如图1 所示:h . 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值1.0ac egI ig'e'c'a'i . 24 米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值支撑布置: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。

钢结构课程设计24米梯形钢屋架建模过程

钢结构课程设计24米梯形钢屋架建模过程

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。

24m梯形钢屋架课程设计计算书

24m梯形钢屋架课程设计计算书

钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架指导教师:班级:学生姓名:学号:设计时间:2011年6月7号浙江理工大学科技与艺术学院建筑系梯形钢屋架课程设计计算书一.设计资料:1、车间柱网布置:长度60m ;柱距6m ;跨度24m2、屋面坡度:1:103、屋面材料:预应力大型屋面板4、荷载1)静载:屋架及支撑自重0.384KN/m²;檩条0.2KN/m²;屋面防水层 0.1KN/m²;保温层0.4vKN/m²;大型屋面板自重(包括灌缝)0.85KN/m²;悬挂管道0.05 KN/m²。

2)活载:屋面雪荷载0.35KN/m²;施工活荷载标准值为0.7 KN/m²;积灰荷载1.2 KN/m²。

5、材质Q235B钢,焊条E43系列,手工焊。

二 .结构形式与选型1.屋架形式及几何尺寸如图所示:拱5根据厂房长度为60m、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于跨度为24m故不设下弦支撑。

2.梯形钢屋架支撑布置如图所示:3.荷载计算屋面活荷载0.7KN/m²进行计算。

荷载计算表荷载组合方法:1、全跨永久荷载1F+全跨可变荷载2F2、全跨永久荷载1F+半跨可变荷载2F3、全跨屋架(包括支撑)自重3F+半跨屋面板自重4F+半跨屋面活荷载2F4.内力计算计算简图如下屋架构件内力组合表4.内力计算 1.上弦杆整个上弦采用等截面,按FG 杆件的最大设计内力设计,即N=-895.731KN 上弦杆计算长度:在屋架平面内:0x 0l l 1.508m ==,0y l 2 1.508 3.016m ==×上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。

腹杆最大内力N=-520.651KN ,中间节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm设λ=60,φ=0.807,截面积为32N 895.73110A 4955.1mm f 0.807215=××==φ 需要回转半径:0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60====λ==λ查表选用2┐ ┌ 160×100×10上弦截面××验算:0x x x 0yy y l 1508m 59.2mmi 28.5l 3016m 39.9mmi 75.6==λ==λ==满足长细比要求,x y >λλ查表30.813N 895.73110a a A 0.8135063.0××φ===208.86MP <215MP φ 满足要求其余计算结果见下表屋架杆件截面选择表2.节点设计下弦节点用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值wff=160MPa。

跨度 24m梯形钢屋架设计

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。

24米梯形钢屋架课程设计

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》。

梯形屋架钢结构课程设计长跨度24m

《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 。

24米跨梯形钢屋架设计计算书

1.09 × 6.3 4 = 86.6 × + 1 366.3 2 × 12
1.09b2 4 λ yz = λ y 1 + 2 2 l0 y t
= 96.9 < [λ ] = 150
由 λ yz 查表得 ϕ yz = 0.576 ,


钢 结 构 课 程 设 计

所以 λ yz = λ y 1 +
0.475b 4 l 02y t 2
yz
0.475 × 6.3 4 = 89.3 × + 1 260 2 × 0.6 2
= 92 < [λ ] = 150
由 λ yz 查 b 类截面的 ϕ
= 0 . 74
σ=
2
λx =
l 0 x 366.3 = = 63.0 < [λ ] = 150 ix 5.81
λy =
l0 y iy
=
366.3 = 86.6 < [λ ] = 150 4.23
, 故
由于
l 0 y 0.48 × 366.3 b2 11 = = 11 < 0.48 = = 16.0 t b2 1 11
2


钢 结 构 课 程 设 计
λy =
l0 y iy
=
260 = 89.3 < [λ ] = 150 2.91
λx =
l 0 x 208 = = 107.8 < [λ ] = 150 i y 1.93
由于
l y 0.58 × 260 b 6.3 = = 10.5 < 0.58 = = 23.9 t 0.6 b 6.3
3、内力计算
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钢结构课程设计学生姓名:李兴锋学号:20094023227所在学院:工程学院专业班级:09级土木(2)班指导教师:目录1、设计资料 (3)2、屋架形式和几何尺寸 (5)3、节点荷载设计 (5)4、屋架荷载 (6)5、杆件截面选择 (6)6、屋架杆件计算总表 (13)7、焊缝计算 (14)8、杆件应力计算 (16)9、节点设计 (19)10、课程设计小结 (25)11、设计手写稿 (27)12、施工图 (28)T型钢架课程设计任务书一、设计资料某车间(或厂房)跨度L,长度96m,柱距6m,屋盖采用梯形钢屋架,屋面材料为压型钢板复合板,檩条间距1.5m,屋面坡度i = 1/10,屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,当地基本风压为0.55kN/m2,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C30,柱截面400mm×400mm。

其他设计资料如下:A.跨度B.永久荷载注:表中给出的永久荷载尚未包含屋架和支撑自重。

C.雪荷载D.积灰荷载二、题目分配注:土木07-1班执行D1组合;土木07-2班执行D2组合;土木07专升本执行D3组合。

各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。

三、设计要求计算书:内容应详尽,主要内容应包括:设计任务书,材料选择,屋架形式、几何尺寸,支撑布置,荷载汇集,杆件内力计算及组合,杆件截面选择,典型节点设计(屋脊、跨中拼接节点,上下弦节点)等。

图纸:应符合制图规范及要求,表达应完整;绘制要求:主要图面应绘制正面图、上下弦平面图,必要的侧面图、剖面图,以及某些安装节点或特殊零件的大样图;在图的左上角绘制屋架简图,并注明杆件几何长度(左半跨)及杆件内力设计值(右半跨),图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明,如钢材型号、(注:采用A1图纸594mm×841mm)附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。

四、主要参考资料1. 戴国欣主编.钢结构(第三版).武汉:武汉理工大学出版社,20072. 夏志斌,姚谏.钢结构—原理与设计.北京:中国建筑工业出版社,20043. 张耀春主编.钢结构设计原理.北京:高等教育出版社,20044. 汪一骏等.钢结构设计手册(第三版).北京:中国建筑工业出版社,20045. 建筑结构荷载规范(GB50009—2001 )6. 钢结构设计规范(GB50017—2003)7. 建筑结构制图标准(GB/T50105—2001)1、设计资料(1)某厂房跨度为24m,总长96m,柱距6m,檩条间距1.5m。

(2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。

(3)屋面材料为压型钢板复合板。

(4)采用梯形钢屋架。

(5)钢材选用Q345B,焊条为E43型。

(6) 永久荷载标准值0.4kN/㎡,风压0.50 kN/㎡,活荷载标准值0.5 kN/㎡,雪荷载0.30 kN/㎡,积灰荷载0.75 kN/㎡。

2、屋架形式和几何尺寸屋面坡度;i=(3190-1990)/11850=1/10;屋架计算跨度;L0=24000-300=23700mm;端部高度取H=1990mm,中部高度取H=3190mm。

屋架几何尺寸如图所示:24米跨屋架几何尺寸3节点荷载设计;由可变效应控制的组合:F=(1.2×0.784+1.4×0.50+1.4×0.9×0.75)×1.5×6=23.2722kN由永久荷载效应控制的组合:F=(1.35×0.784+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.75)×1.5×60=22.4406 kN节点荷载取为23.2722 kN支座反力为8F=186.1776Kn4.将荷载23.2722kN作用于屋架整个跨度,其受力图如下:5﹑杆件截面选择腹杆最大内力N=15.25×23.2722=354.9KN,选中间节点板厚度为10mm ,支座节点板厚度12mm 。

(1) 上弦整个上弦杆采用等截面,按最大内力N=-15.25×23.2722=354.9KN 计算 在屋架平面内:计算长度 l ox =l 。

=150.8cm, l oy =300cm 选用2 ∟ 110 ×14A=2 ×29.06 =58.12 cm 2 i x =3.34cm i y =5cm截面验算:刚度:x λ=l ox / i x =150.8/3.32=45.42<[λ]=150 y λ=l oy / i y =300/5=60<[λ]=150双角钢T 形截面绕对称轴y 轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=110/10=11<0.58 l oy / b=0.58×300/11=15.8 则:(6002.601430011475.018.50475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ 故由max λ=y λ=60.02查附表得ϕ=0.807 整体稳定:223/215/206)10034.21807.0/(109.354/mm N mm A N <N =⨯⨯⨯==ϕσ填板每节间放一个:l=95.5㎝<40i=40×2.79=111.6㎝故上弦杆采用2∟110×14截面形式(2)下弦整个下弦杆采用等截面,按最大内力N=15.17×23.2722=353KN 计算选2 ∟100×80×8l ox =300cm l oy =1200cm, A =2×13.9=27.8 cm 2,i x =2.37cm ,i y =4.73cmx λ=l ox / i x =300/2.37=126.6<[λ]=350y λ=l oy / i y =1200/4.73=253.7<[λ]=350n A /N =σ=353×103/(27.8×102)= 127N/ 2m m < f=215N/mm ² 填板每节间放一个:l=150㎝<80i=80×2.379=189.6㎝故下弦杆采用2 ∟100×80×8短肢相并(3)腹杆3,4,8选一个人截面,内力最N =8.87×23.2722=206.42KN l ox =286.4×0.8=229.12cm l oy =286.4 cm 选用2 ∟90×6 A=21.28 cm 2 i =2.79cm ,i y =4.05cmx λ=l ox / i x =229.12/2.79=82.12<[λ]=150y λ=l oy / i y =286.4/4.05=70.7<[λ]=150双角钢T 型截面绕对称轴(Y )轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=90/6=15<0.58*loy/ b=0.58×286.4/90=18.46(6016.786.04.2869475.017.70475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλyz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ=0.68982则=A ϕ/N 413.28×1000/(0.472*27.88*100)= 314.058N/ 2m m < f填板放两个:l=95.5㎝<40i=40×2.79=111.6㎝采用2∟90×6截面形式(4) 9, 13 ,14 , 19选用一个截面,内力最大值为3.70×23.2722=86.1 KN 选用2∟80×5 A =2 l×7.91=15.82 cm 2,i x =2.48cm ,i y =3.63cm l ox =339×0.8=271.2cm l oy =339cmx λ=l ox / i x =271.2/2.48=109.3<[λ]=150y λ=l oy / i y =339/3.63=93.46<[λ]=150双角钢T 型截面绕对称轴(Y )轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=80/5=16<0.58 l oy /b=0.58×339/5=24.58(4.937.995.03398475.014.93475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ=0.6708则=A ϕ/N 86.1×1000/(0.6708*15.82*100)= 97.7N/ 2m m < f=215N/㎜²填板放三个:l=90.4㎝<40i=40×2.48=99.2㎝采用280×5截面形式(5)1, 6, 11, 16, 18, 选一个截面,内力最大值为:1*23.2722=23.2722kN 选用2∟80×5 A =2 l×7.91=15.82 cm 2,i x =2.48cm ,i y =3.63cm l ox =339×0.8=271.2cm l oy =339cmx λ=l ox / i x =271.2/2.48=109.3<[λ]=150y λ=l oy / i y =339/3.63=93.46<[λ]=150双角钢T 型截面绕对称轴(Y )轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=80/5=16<0.58 l oy /b=0.58×339/5=24.58(4.937.995.03398475.014.93475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ=0.6708则=A ϕ/N 23.2722×1000/(0.6708*15.82*100)= 26.4N/ 2m m < f=215N/mm填板放三个:l=84.75㎝<40i=40×2.48=99.2㎝采用2∟80×5截面形式(6)21杆 内力:1.94*23.2722=45.15kN 选用2∟70×8 A =21.34 cm 2,i x =2.68cm ,i y =2.68cml ox =319×0.9=287.1cm l oy =287.1cmx λ=l ox / i x =287.1/2.68=107.1<[λ]=150y λ=l oy / i y =287.1/2.68=107.1<[λ]=150双角钢T 型截面绕对称轴(Y )轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=70/8=8.75<0.58 l oy /b=0.58×319/8=23.8(1.1074.1098.03197475.011.107475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ=0.4966则=A ϕ/N 45.15×1000/(0.4966*21.34*100)= 42.6N/ 2m m < f=215N/ 2m m 放两块填板:L=106.3<40i=40*2.68=107.2cm采用2∟70×8截面形式6.屋架杆件计算总表7、焊缝计算在确定节点板的形状和尺寸时,需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。

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