钢结构课程设计
钢结构课程设计 (2)

钢结构课程设计介绍钢结构课程设计是指在学习钢结构相关知识的基础上,进行钢结构设计的实践活动。
钢结构作为一种常用的结构形式,具有高强度、轻质、可塑性好等优点,广泛应用于建筑、桥梁、塔楼等工程领域。
钢结构课程设计是学生综合运用所学知识和技能,设计实际工程项目的重要环节。
设计目标钢结构课程设计的主要目标是培养学生的设计能力和创造力。
通过设计实际的钢结构项目,学生将学到的理论知识与实际问题相结合,并深入了解钢结构的设计原理和施工流程。
设计过程中,学生需要考虑结构的强度、稳定性、刚度等方面,合理选择材料和构件,满足设计要求。
同时,还需要考虑经济性、安全性和可持续性等因素,将设计方案与实际情况相匹配。
设计内容钢结构课程设计内容一般包括以下几个方面:1. 结构形式选择根据设计要求和使用功能,选择适合的钢结构形式。
常见的钢结构形式包括钢框架结构、钢柱-钢梁结构、钢桥梁结构等。
2. 材料选择根据结构要求和使用环境,选择适合的钢材料。
常用的钢材包括碳素钢、低合金钢、高强度钢等。
根据设计要求和材料性能,选择适当的构件尺寸和连接方式。
3. 结构布置和计算根据使用功能和空间要求,确定结构布置。
使用相关设计规范和计算方法,对结构进行力学计算和稳定性分析,确定荷载、设计参数和结构尺寸。
4. 构件设计根据结构形式和计算结果,设计各个构件的尺寸和连接方式。
考虑构件的强度、刚度和稳定性等要素,进行构件的选择和细节设计。
5. 施工图设计根据设计要求和施工技术,绘制钢结构施工图纸。
包括工程平面图、剖面图、节点细部图等。
保证施工图的准确性和清晰度,方便施工人员进行施工。
设计步骤钢结构课程设计一般包括以下几个步骤:1.确定设计任务和要求,了解设计范围和使用功能。
2.进行结构形式选择,确定适合的钢结构形式。
3.选择材料,根据结构要求和使用环境,选择合适的钢材。
4.进行结构布置和计算,确定结构尺寸和参数。
5.进行构件设计,根据结构形式和计算结果,设计各个构件的尺寸和连接方式。
钢结构课程设计设计摘要

钢结构课程设计设计摘要一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构的基本理论、设计方法和施工技术,培养学生的实际工程能力。
具体目标如下:1.知识目标:了解钢结构的材料特性、受力分析、设计原理和施工工艺,掌握相关规范和标准。
2.技能目标:能够运用所学知识进行钢结构的分析和设计,熟练使用相关软件,具备一定的工程实践能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对钢结构的兴趣,树立正确的工程观念,注重团队合作,提高创新意识和综合素质。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.钢结构材料:介绍钢材料的性能、选用和检验方法。
2.钢结构受力分析:讲解钢结构的基本受力构件、连接节点和稳定性问题。
3.钢结构设计:涵盖梁、柱、框架等常见钢结构的设计方法和步骤。
4.钢结构施工:介绍施工工艺、施工和质量控制等内容。
5.相关规范和标准:使学生熟悉国家及行业相关规范和标准。
三、教学方法为提高教学效果,将采用以下多种教学方法:1.讲授法:系统讲解钢结构的基本理论和知识。
2.案例分析法:分析实际工程案例,使学生更好地理解钢结构设计及施工。
3.实验法:学生进行钢结构的实验,提高学生的实践操作能力。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养团队合作和创新意识。
四、教学资源为实现教学目标,将充分利用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:推荐相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的课件,提高课堂趣味性和直观性。
4.实验设备:保证实验教学的需求,提高学生的实践能力。
五、教学评估为全面、公正地评估学生的学习成果,将采取以下评估方式:1.平时表现:关注学生在课堂上的参与度、提问和讨论,记录在案,作为评估依据。
2.作业:布置适量作业,检查学生对知识的掌握和运用能力。
3.考试:设置期中、期末考试,评估学生的理论知识和实践能力。
4.课程设计:学生进行钢结构课程设计,检验其综合运用能力。
钢结构课程设计大纲

钢结构课程设计大纲一、教学目标本课程的目标是让学生掌握钢结构的基本概念、特点和设计方法,能够运用钢结构的知识解决实际工程问题。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解钢结构的定义、分类和特点;(2)掌握钢结构的受力分析、内力计算和变形计算;(3)熟悉钢结构的连接方式、施工技术和质量控制。
2.技能目标:(1)能够运用钢结构的基本理论进行简单的结构设计和计算;(2)具备分析钢结构工程问题、提出解决方案的能力;(3)学会使用钢结构设计和施工相关软件。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对钢结构的兴趣和热情,提高学习的积极性;(2)培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德;(3)培养学生关注社会、关注工程安全、关注环保的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.钢结构基本概念:钢结构的定义、分类和特点;2.钢结构受力分析:轴心受力构件、受弯构件、受剪构件、组合受力构件;3.钢结构内力计算:强度计算、稳定性计算、刚度计算;4.钢结构连接方式:焊接连接、螺栓连接、铆接连接;5.钢结构施工技术:施工准备、构件制作、构件运输、现场安装;6.钢结构质量控制:质量检查、质量验收、质量问题处理。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握钢结构的基本概念和理论知识;2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解钢结构的施工技术和质量控制;3.实验法:通过实验操作,使学生掌握钢结构的连接方式和施工技术;4.讨论法:通过分组讨论,培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威的钢结构教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的钢结构设计规范和施工标准,方便学生查阅;3.多媒体资料:制作精美的课件,形象生动地展示钢结构的特点和施工技术;4.实验设备:准备充足的实验设备,保证学生能够亲自动手操作,掌握钢结构的施工技术。
钢结构课程设计附录

钢结构课程设计附录一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构的基本理论、设计方法和施工技术,培养学生的实践能力和创新精神。
具体目标如下:1.知识目标:了解钢结构的材料性质、受力特点、设计原理和施工技术,熟悉相关规范和标准。
2.技能目标:能够运用所学知识进行钢结构的分析和设计,具备一定的工程实践能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对钢结构的兴趣和热情,提高学生的工程责任感和职业道德。
二、教学内容1.钢结构的材料性质:主要包括钢材的力学性能、工艺性能和耐久性能。
2.钢结构的受力分析:主要包括受力特点、内力计算和稳定性分析。
3.钢结构的设计原理:主要包括结构体系、连接节点和构件设计。
4.钢结构的施工技术:主要包括施工准备、焊接技术和质量控制。
5.相关规范和标准:主要包括国家现行钢结构相关规范和标准。
三、教学方法1.讲授法:通过讲解钢结构的基本理论和设计方法,使学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解钢结构的实际应用和施工技术。
4.实验法:通过实验室测试和现场实习,培养学生的实践能力和动手能力。
四、教学资源1.教材:选用权威、实用的钢结构教材,如《钢结构设计原理》、《钢结构施工技术》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,如《钢结构设计规范》、《钢结构施工规范》等。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、动画和视频,直观展示钢结构的设计和施工过程。
4.实验设备:配备齐全的实验室设备,如拉伸试验机、焊接设备等,为学生提供实践操作机会。
5.现场实习:学生参观钢结构工程现场,了解实际施工情况和工程应用。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程采用多种评估方式,包括平时表现、作业、考试等。
具体评估方法如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和思考能力。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力。
钢结构课程设计

钢结构课程设计
钢结构课程设计是一门涉及钢结构设计和分析的课程,旨
在培养学生掌握钢结构设计的基本原理和方法,并能运用
相关软件进行结构计算与分析。
以下是一个钢结构课程设
计的大致内容和步骤:
1. 钢结构基础知识:学习钢结构的概念、组成和特点,了
解常见的钢材及其性能。
2. 荷载分析与选择:学习荷载的种类和计算方法,包括活载、恒载、风载等,根据设计需求选择合适的荷载标准。
3. 钢结构的构造形式:学习常见的钢结构形式,包括框架
结构、空间结构、悬挂结构等,并了解其特点和适用范围。
4. 钢结构的设计原理:学习根据材料力学和结构力学原理
进行结构设计,包括截面计算、稳定性分析、抗震设计等。
5. 钢结构的连接设计:学习钢结构的连接方式及其设计原理,包括焊接、螺栓连接等。
6. 结构设计软件:学习常用的钢结构设计软件,如
SAP2000、ETABS等,掌握其使用方法和分析结果的解读。
7. 综合设计项目:根据课程要求或实际工程需求,选择一
个钢结构设计项目进行综合设计,包括结构设计、计算、
分析和绘图等环节。
8. 结果评估和修改:对设计结果进行评估和修改,确保设
计的合理性和安全性。
9. 结果展示和报告:撰写设计报告,总结设计过程和结果,以及分析设计的优缺点和应用前景。
以上只是钢结构课程设计的一些基本内容和步骤,具体的
设计项目和要求可能会根据不同的课程和学校而有所不同。
在进行课程设计时,建议学生进行充分的资料搜集和实践
操作,结合理论知识与实际工程背景进行设计。
钢结构课程设计 (3)

钢结构课程设计一、设计背景钢结构是一种使用钢材构成的结构体系,具有高强度、重量轻、稳定可靠等特点,广泛应用于建筑物、桥梁、塔楼等工程项目中。
钢结构设计是一个综合性的课程,需要学生掌握基本的结构力学知识和设计方法,能够独立完成一个钢结构项目的设计。
二、设计目标本次设计的目标是让学生通过实际项目的设计来加深对钢结构原理和设计过程的理解,提高学生的设计能力和实践能力。
具体的设计目标包括:1.熟悉钢结构的基本原理和设计规范;2.掌握结构分析和设计的基本方法;3.能够应用软件进行结构分析和设计;4.能够合理选取材料和构件,进行结构计算和验算。
三、设计内容本次设计的内容为一个多层钢结构厂房的设计。
设计要求如下:1.设计一个4层钢结构厂房,地面面积为1000平方米,层高为5米;2.结构采用钢柱和钢梁作为主要构件,楼板采用钢混凝土板;3.设计要考虑地震力、风力和荷载等因素,确保结构的安全可靠;4.进行结构的静力分析和动力分析,以确保结构的抗震性能;5.确定钢结构的材料和构件规格,进行结构计算和验算。
四、设计步骤本次设计按照以下步骤进行:1.确定设计参数和设计规范,包括结构的荷载标准、设计等级等;2.绘制建筑平面图和剖面图,确定建筑物的结构形式和尺寸;3.进行结构的受力分析,包括静力分析和动力分析;4.选取合适的材料和构件,确定其规格和数量;5.进行结构的计算和验算,包括钢柱、钢梁、楼板等的强度、稳定性和抗震性能;6.编制设计报告,包括结构的设计计算过程和结果。
五、设计工具本次设计使用以下工具进行:1.AutoCAD:用于绘制建筑平面图和剖面图;2.SAP2000:用于进行结构的受力分析和计算;3.Excel:用于进行结构的计算和验算。
六、设计成果本次设计的成果包括:1.设计报告:包括设计计算过程、计算结果和结构图纸;2.设计图纸:包括建筑平面图、剖面图、结构平面图和结构剖面图。
设计报告的内容应包括:设计参数、结构受力分析、材料选用、构件规格、计算结果和结构图纸等。
水工钢结构第四版课程设计
水工钢结构第四版课程设计一、课程设计背景和意义1.1 背景水工钢结构是水工工程领域中的重要课题,其在水坝、桥梁、码头、船舶等水工工程中具有重要的应用价值。
近年来,随着水工工程建设的不断推进和钢结构技术的不断发展,水工钢结构的应用范围也在不断扩大。
水工钢结构课程是工程结构专业和水利工程专业中的重要课程之一。
通过学习该课程,学生能够掌握水工钢结构的基本概念、设计原则、计算方法和设计规范等知识,并能够运用所学知识进行实际工程的设计和施工。
1.2 意义水工钢结构课程设计是培养工程结构专业和水利工程专业学生综合能力的重要环节。
通过课程设计,学生能够深入了解水工钢结构的实际应用情况和设计要求,掌握工程设计过程中的方法和技巧,提升工程实践能力和创新思维能力,为未来从事相关专业的工作打下坚实的基础。
二、课程设计内容2.1 课程设计目标本次课程设计旨在让学生通过实际工程案例学习水工钢结构的设计过程,掌握一定的设计方法和技巧,提高工程实践能力和创新思维能力。
2.2 课程设计内容本次课程设计主要涵盖以下内容:•案例分析:选取实际的水工钢结构案例,分析其设计要求和难点,掌握工程设计过程中的方法和技巧。
•设计计算:根据案例要求,进行设计计算,掌握计算方法和流程。
•图纸绘制:根据计算结果,绘制设计图纸,包括结构图、质量表、零件图等。
•课程报告:按照要求编写课程报告,包括设计步骤、计算结果、图纸说明等内容。
2.3 课程设计要求•设计要求:选取难度适中的实际案例,按照设计要求和规范进行设计计算。
•计算要求:计算过程严谨、计算结果准确、符合规范要求。
•图纸要求:图纸清晰、规范、标注准确。
•报告要求:报告内容详实、逻辑清晰、结论准确。
2.4 课程设计流程•第一周:确定课程设计内容和要求,选取案例,分组开展课程设计。
•第二周:进行案例分析和设计计算,明确设计方案和计算方法。
•第三周:绘制设计图纸,规范标注,确保图纸准确完整。
•第四周:完成报告撰写和汇报,评估课程设计效果。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书⼀由设计任务书可知:⼚房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部⾼度为2m,车间内设有两台中级⼯作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋⾯采⽤1.5m×6.0m预应⼒⼤型屋⾯板,屋⾯坡度为i=1:10。
卷材防⽔层⾯(上铺120mm 泡沫混凝⼟保温层和三毡四油防⽔层)。
屋⾯活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采⽤梯形钢屋架,钢屋架简⽀于钢筋混凝⼟柱上,混凝⼟强度等级C20.⼆选材:根据该地区温度及荷载性质,钢材采⽤Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采⽤E43型,⼿⼯焊接,构件采⽤钢板及热轧钢筋,构件与⽀撑的连接⽤M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700,端部⾼度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置:屋架形式及⼏何尺⼨见图1所⽰:图1屋架⽀撑布置见图2所⽰:图2四荷载与内⼒计算:1.荷载计算:活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较⼤的活荷载计算。
永久荷载标准值:防⽔层(三毡四油上铺⼩⽯⼦)0.35KN/㎡找平层(20mm厚⽔泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝⼟0.25 KN/㎡预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板 1.4 KN/㎡钢屋架和⽀撑⾃重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计:2.784 KN/㎡可变荷载标准值:雪荷载<屋⾯活荷载(取两者较⼤值)0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸⼒,起卸载作⽤,⼀般不予考虑。
总计:1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2.荷载组合:设计屋架时应考虑以下三种组合:组合⼀全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合⼆全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及⽀撑⾃重+半跨⼤型屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内⼒计算:⾸先求出杆件内⼒系数,即单位荷载作⽤下的杆件内⼒,荷载布置如图3所⽰。
课程设计钢结构平台设计
由专业教师对设计成果进行点评,指出设计中的亮点和不足,提出改进意见。教 师点评应注重专业性、客观性和指导性,帮助学生提升设计水平。同时,教师还 可结合课程设计的教学目标和要求,对学生的学习成果进行综合评价。
THANKS
感谢观看
钢结构平台设计原理
02
阐述钢结构平台设计的基本原理,包括结构力学、材料力学、
稳定性等方面的知识。
钢结构平台构造与细节设计
03
详细介绍钢结构平台的构造方式、连接方法、节点设计等细节
问题。
课程设计目标与要求
01
02
03
知识目标
掌握钢结构平台设计的基 本原理和方法,了解相关 规范和标准。
能力目标
能够独立完成钢结构平台 的设计、分析和优化,具 备一定的创新能力和实践 能力。
动态分析法
考虑结构在动力荷载作用下的响应,采用动力学原理进行 建模和分析,得到结构的动力特性参数,评估其在动力荷 载下的稳定性。
有限元法
利用有限元软件对钢结构平台进行建模和计算,可以得到 详细的应力、变形分布情况,以及结构的整体和局部稳定 性。
提材料性能
通过改进结构形式,如采用空间桁架、网 架等高效结构形式,提高结构的整体刚度 ,增强其抵抗变形的能力。
选用高强度、高韧性的钢材,提高材料的 屈服强度和抗拉强度,从而增强结构的承 载能力。
强化连接方式
增加支撑条件
采用可靠的连接方式,如焊接、高强度螺 栓连接等,确保结构在荷载作用下不发生 连接失效,提高结构的整体稳定性。
通过设置合理的支撑点和支撑方式,如设 置柱间支撑、水平支撑等,提高结构的整 体刚度和稳定性。
荷载组合
考虑不同荷载同时作用的情况,进 行荷载组合,确定最不利荷载组合 。
土木工程本科《钢结构课程设计》报告
《钢结构课程设计》报告一、引言钢结构是土木工程中非常重要的一门学科,其广泛应用于各类建筑和基础设施中。
本次课程设计旨在让学生全面了解和掌握钢结构的设计原理和方法,提高解决实际问题的能力。
二、设计任务本次课程设计要求设计一个简单的单层钢结构厂房,主要内容包括主体结构的布置、构件截面的选择、节点设计、基础设计等。
在设计过程中,需要考虑厂房的承载能力、稳定性、施工方便性等因素。
三、设计过程1. 主体结构布置:根据厂房的跨度、高度和使用要求,确定采用门式刚架结构形式。
按照《钢结构设计规范》进行布置,包括梁、柱、支撑等构件。
2. 构件截面选择:根据厂房的承载要求和使用环境,选择合适的H型钢或圆钢管作为主要承重构件。
通过计算,确定各构件的截面尺寸和长度。
3. 节点设计:节点设计是钢结构设计的关键环节,需要考虑连接的强度、刚度和稳定性。
根据规范要求,采用焊接或螺栓连接方式,确保节点的安全可靠。
4. 基础设计:根据厂房的重量和地质条件,设计合适的基础结构。
基础形式可以是独立基础、条形基础或筏板基础等。
通过计算和分析,确定基础的尺寸和材料。
四、设计结果本次课程设计完成了以下主要内容:1. 主体结构布置图:包括平面图和立面图,标注了各构件的位置和尺寸。
2. 构件截面选择表:列出了各主要承重构件的截面尺寸和长度。
3. 节点设计图:展示了节点连接方式和构造细节,包括焊接和螺栓连接的示意图。
4. 基础设计图:包括基础平面图和剖面图,标注了基础的尺寸和材料。
五、结论本次《钢结构课程设计》使学生们对钢结构的设计有了更深入的理解和实践经验。
通过本次课程设计,学生们学会了如何根据实际需求进行结构布置、选择合适的构件截面、设计和分析节点连接以及基础结构等。
这些技能对于他们未来的学习和工作具有重要的意义。
同时,通过本次课程设计,学生们也提高了团队协作和沟通能力,为今后在工程领域的发展奠定了坚实的基础。
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1 钢结构设计原理课程设计 ――钢屋架
土木工程专业本科
指导教师: *** 班 级: 06级土木二班 学生姓名: *** 学生学号: ************ 设计时间: 二00九年二月
临沂师范学院工程学院建筑工程系 钢结构设计原理教学组 2
一 由设计任务书可知: 厂房总长为96m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部高度为2m,车间内设有两台中级工作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:15。卷材防水层面(上铺120mm泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层)。屋面活荷载标准值为0.35KN/㎡,雪荷载标准值为0.3KN/㎡,风标准值为0.45KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架,钢屋架铰支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C25.
二 选材: 根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。
三 结构形式与布置: 屋架形式及几何尺寸见图一所示: 3
屋架支撑布置见图二所示: 4
四 荷载与内力计算: 1,荷载计算: 活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值: 防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35KN/㎡ 找平层(20mm厚水泥砂浆) 0.02×20=0.40 KN/㎡ 保温层(120mm厚泡沫混凝土) 0.12×6=0.72 KN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡ 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 管道自重 0.1 KN/㎡
总计:3.354 KN/㎡ 可变荷载标准值: 雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值)0.35KN/㎡ 积灰荷载0.5KN/㎡ 风荷载:查表可知迎风坡面体形系数为-0.6,背风坡面为-0.5,即当屋面夹角(3.8°)小于15°时,风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。 总计:0.85 KN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.354 KN/㎡=4.0248KN/㎡ 可变荷载设计值 1.4×0.85 KN/㎡=1.19KN/㎡ 2,荷载组合: 设计屋架时应考虑以下三种组合: 组合一 全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(4.0248KN/㎡+1.19KN/㎡) ×1.5×6=46.9332KN 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=4.0248KN/㎡×1.5×6=36.22KN P2=1.19KN/㎡×1.5×6=10.71KN
组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载 屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KN P4=(1.4×1.2+0.35×1.4)×1.5×6=19.53KN
3,内力计算: 首先求出杆件内力系数,即单位荷载作用下的杆件内力,荷载布置如图3所示。 5
经计算得表一,表一列出了各个杆件的内力系数和杆件内力值,由表中的三种组合可见:组 合一,对杆件计算起主要控制作用;组合三可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号,在施工过程中,在屋架两侧对称均匀铺设面板则可避免内力变号。 表一 屋架杆件内力组合表 杆件 名称 全跨1 左半跨2 右半跨3 P*1 P1*1+ P2*2 P1*1+ P2*3 P3*1+ P4*2 P3*1+ P4*3 计算内力(KN)
上弦
AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0. BCD -9.82 -7.06 -2.76 -460.884 -431.293 -385.24 -178.6348 -94.6558 -460.88 DE -15.89 -10.78 -5.11 -745.769 -690.9896 -630.2639 -276.4769 -165.7418 -745.77 EFG -16.49 -11.37 -5.12 -773.928 -719.0405 -652.103 -290.4896 -168.4271 -773.93 GHIJ -17.58 -9.68 -7.91 -825.086 -740.4204 -721.4637 -262.0074 -227.4393 -825.09
下弦
ab 5.43 3.99 1.44 254.8473 239.4075 212.097 100.4592 50.6577 254.85 bc 13.25 9.28 3.98 621.8649 579.3038 522.5408 236.2259 132.7169 621.87 cd 18.81 11.76 7.05 882.8135 807.2478 756.8037 307.7343 215.748 882.81 de 19.29 9.6 9.6 905.3414 801.4998 801.4998 267.5415 267.5415 905.34
腹杆
Aa -0.5 -0.5 0 -23.4666 -23.465 -18.11 -11.84 -2.075 -23.47 Ba -10.08 -7.4 -2.67 -473.087 -444.3516 -393.6933 -186.354 -93.9771 -473.09 Bb 8.14 5.71 2.44 382.0362 355.9849 320.9632 145.2973 81.4342 382.04 Cb -1 -1 0 -46.9332 -46.93 -36.22 -23.68 -4.15 -46.-93 Db -6.79 -4.38 -2.42 -318.676 -292.8436 -271.852 -113.7199 -75.4411 -318.68 Dc 5.1 2.91 2.22 239.3593 215.8881 208.4982 77.9973 64.5216 239.36 Ec -1.57 -1.57 0 -73.6851 -73.6801 -56.8654 -37.1776 -6.5155 -73.69 E1 0.69 0.69 0 32.38391 32.3817 24.9918 16.3392 2.8635 32.38 c1 -4.1 -4.1 -2.68 -192.426 -192.413 -177.2048 -97.088 -69.3554 -192.43 F1 -1 -1 0 -46.9332 -46.93 -36.22 -23.68 -4.15 -46.93 G1 -3.36 -3.36 -2.69 -157.696 -157.6848 -150.5091 -79.5648 -66.4797 -157.70 Gd -2.92 -2.92 1.8 -137.045 -137.0356 -86.4844 -69.1456 23.036 -137.05 23.04 Hd 0 0 0 0 0 0 0 0 0 H2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 J2d 1.14 1.14 -2.3 53.50385 53.5002 16.6578 26.9952 -40.188 -40.19 53.50 Je 0 0 0 0 0 0 0 0 0 注:表内负值表示压力,正值表示拉力。 6
五 杆件截面设计: 腹杆最大内力N=-473.09KN,由屋架节点板后参考可知:支座节点板厚可取12mm,其余节点厚和垫板厚度均取10mm。 1, 上弦杆 整个上弦杆采用同一截面,按最大内力计算,N=-825.09KN。 计算长度:屋架平面内取节点轴线长度 lox=133.7cm。 屋架平面外根据支撑,考虑到大型屋面板能起一定的支撑作用,取上弦横向水平支撑的节点长度loy=267cm。 因:2lox=loy 故截面宜选用两个不等肢的角钢,且短肢相并,见图4:
设λ=60,查轴心受压稳定系数表 =0.807 需要截面积*A=fN.=215807.01009.8253=47752mm
需要回转半径ix=23.2601337oxl㎝ 需要回转半径iy=45.46012760oyl㎝ 根据需要的*A, ix, iy 查角钢型钢表,初选2L140×90×12,A=52802mm,ix=2.54cm, 7
iy=6.81cm。 按所选角钢进行验算: 6.5254.27.133xoxxi
l][
=150
2.3981.6267yoyyi
l][
=150
由于1b/t=140/12=11.7>0.56×270/140=10.7 则)7.521(7.3412201btltbyyz=)147.522.12671(2.1147.3422=45.4<「λ」=150 由于λx>λyz>λy,只需求出xmin 查轴心稳定系数表x=0.844 223/215/1855280844.01009.825mmNmmNANX
所选截面合适。
2,下弦杆 整个下弦杆采用同一截面,按最大内力计算,N=905.34KN。 计算长度:屋架平面内取节点间轴线长度 lox=3990mm。 屋架平面外根据支撑布置,取 loy=11850mm。
计算需要净截面面积*A=fN.=02151034.9053=42112mm 选用2L125×80×12(短肢相并),见图5:
A=46802mm,xi=2.24cm,yi=6.15cm。