(完整word版)钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
24m梯形钢屋架设计方案计算书

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:拱50图1:24米跨屋架几何尺寸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﹑选择杆件截面按腹杆最大内力N ab =-413.28KN,查表7.6,选中间节点板厚度为8mm ,支座节点板厚度10mm 。
大学课程设计:30M跨梯形钢屋架设计计算书

全跨(1)
左半跨(2)
右半跨(3)
上弦
2
3、7
6、14
12、17
19
21、22
0
-11.17
-17.91
-21.16
-22.01
-23.07
0
-8.09
-12.34
-13.58
-12.85
-13.71
0
-3.08
-5.57
-7.53
-9.15
-9.36
0
-466.91
-748.64
1永久荷载:
三毡四油(上铺绿豆砂)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
预应力混凝土大型屋面板1.4KN/m2
屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L计算:0.45KN/m2
悬挂管道: 0.15 KN/m2
上弦杆计算长度:
在桁架平面内,为节间轴线长度:
在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化情况,取:
因为 =3 ,故截面宜选用两个不等肢角钢,短肢相并,如图4
腹杆最大内力N=469.00kN,查材料表9.6.4可得,中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。
设 =60,查教材附录4得 =0.807。
56.75
3.13
8.71
51.94
58.46
150
0.816
208.2
下弦
922.53
3000
6000
┛┗短肢相并
L140×90×10
44.52
钢结构课设计算书完整版

课程设计任务书题目:梯形钢屋架——某工业厂房适用专业:土木工程2010级指导教师:雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月一、设计题目:梯形钢屋架二、设计资料某工业厂房,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算),檩条采用冷弯薄壁C型钢。
屋面排水坡度见表1,有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱上,柱顶标高9.0m,柱截面尺寸为400×400mm。
不考虑积灰荷载。
注:屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑:0.30kN/m2(6.0m)0.40kN/m2(7.5m)三、设计内容及要求要求在2周内(2013.12.23~2014.1.3)完成钢结构课程设计内容,提交设计图纸及计算书一套。
1. 设计内容(1)进行屋盖结构布置并选取计算简图;(2)屋架内力计算及内力组合;(3)屋架杆件设计;(4)屋架节点设计;(5)屋架施工图。
2. 设计要求(1)整理设计计算书一份○1设计条件○2结构布置○3计算简图○4荷载选取○5内力计算○6内力组合○7构件设计○8节点设计○9挠度验算(2)绘制施工图○1屋盖布置图(图纸编号01):屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图;○2屋架施工图(图纸编号02):屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
四、参考资料(1)钢结构设计基本原理,雷宏刚,科学出版社(2)钢结构设计,黄呈伟、李海旺等,科学出版社(3)建筑结构荷载规范,GB 50009-2012(4)钢结构设计手册(上册)第三版,中国建筑工业出版社(5)轻型屋面梯形钢屋架,中国建筑标准设计研究院(6)钢结构设计规范,GB 50017-2003(7)土木工程专业—钢结构课程设计指南,周俐俐等,中国水利水电出版社课程设计计算书题目:梯形钢屋架——某工业厂房专业:土木工程班级:土木1002姓名:景天雨学号:2010001529指导教师:焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月梯形钢屋架计算书一.设计资料(题号45)(1)某工业厂房(乌鲁木齐):梯形钢屋架跨度为21m ,长度90m ,柱距7.5m ,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm 厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm ,内侧基板厚度0.4mm ,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m 2计算),檩条采用冷弯薄壁C 型钢。
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。
18m梯形钢屋架设计计算书+节点施工图

梯形钢屋架课程设计梯形钢屋架课程设计计算书 1. 设计资料:1、 车间柱网布置:长度90m ;柱距6m ;跨度18m2、 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0.45KN/m ²;屋面防水层 0.4KN/m²;找平层0.4KN/m ²;大型屋面板自重(包括灌缝)1.4KN/m ²。
2) 活载:屋面雪荷载0.3KN/m²;屋面检修荷载0.5KN/m ² 5、 材质 Q235B 钢,焊条E43XX 系列,手工焊。
2 . 结构形式与选型屋架形式及几何尺寸如图所示根据厂房长度(90m>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18m 故不设下弦支撑。
3 . 荷载计算屋面活荷载0.7KN/m ²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5. 杆件设计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=-210.32KN 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=-115.16 KN ,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 210.3210A 1327.4mm 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┐ ┌ 110×70×6上弦截面110×70×6xxy y验算0x x x 0y y yl 1508m 75.0mm i 20.1l 3016m 85.2mm i 35.4==λ==λ==满足长细比要求,y x >λλ查表y 3y 0.655N 210.3210a a A 0.6552120××φ===151.5M P <215M P φ满足要求其余计算结果见下表 屋架杆件截面选择表6、 节点设计1. 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wf f =160MPa 。
梯形钢屋架计算书

钢结构屋架设计一、设计资料:某厂房总长90m,跨度24m,结构形式为钢筋混凝土柱,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—20℃,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5t 。
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=作用下杆件的内力)如附表图所示。
屋架采用Q345钢,焊条为E50型。
保温层积灰荷载。
3屋盖结构及荷载(1)无檩体系:采用×预应力混凝土屋板(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=+,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KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S=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KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2预应力混凝土屋面板KN/m2二、屋架结构形式与选型(如图)三、荷载及内力计算1.永久荷载标准值三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2预应力混凝土屋面板 KN/m2屋架及支撑自重 +×24=m2悬挂管道 KN/m2总计 m2可变荷载标准值屋面活荷载 KN/m2积灰荷载 KN/m2总计2.荷载组合按可变荷载效应控制的组合:F d=×+×+××××6=按永久荷载效应控制的组合:F d=×+××+××××6=故节点荷载取3.内力计算全跨荷载作用下屋架杆件内力见图4截面选择(1)上弦整个上弦不改变截面,按最大内力计算:N max =,l ox =,l oy = (l 1去两块屋面板宽度) 选用2∟110×10,A=,i x = i y =λx =ix lox =38.38.150= λy =iy loy =00.5300=60<[λ]=150,ϕ=(b 类) 双脚刚T 型钢截面绕对称轴(y )轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzt b =0.111=11<b loy 58.0=1130058.0⨯=,故 λyz=λy (1+224475.0tloy b )=60×(1+2240.130011475.0⨯)=>λy 故由λmax =λyz = 按b 类查附表得ϕ=,故 σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板每个节间放一块(满足l 1范围内不少于两块)la=<40i=40×= (2)下弦整个下弦不改变截面,按最大内力计算: N max =,l ox =300cm ,l oy =1200cm选用2∟140×90×8(短肢相并),A=36cm 2,i x = i y =λx =ix lox =59.2300=<[λ]=350 λy =iy loy =80.61200=<[λ]=350; σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板每个节间放一块,l 1=150cm <80i=40×=360cm(3)斜腹杆①杆件B-a :N=,l ox =l oy =选用2∟125×80×8(长肢相并),A=32cm 2,i x = i y =λx =ix lox =01.45.253=[λ]=150 λy =iy loy =35.35.253=<[λ]=150; t b 2=8.8=10<248.0b loy =85.25348.0⨯=,故λyz=λy (1+22409.1tloy b )=60×(1+2248.05.253809.1⨯)=>λy 故由λyz =按b 类查附表得ϕ=,故 σ=A N ϕ=320.661578.3⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板放两块:la=<40i=40×=②杆件G-g :N= l ox =231cm l oy =289cm ;由于内力较小可按[λ]选择截面。
钢结构课程设计 钢屋盖设计任务书(梯形屋架)

钢屋盖设计任务书(梯形屋架)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C.雪荷载D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、附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。
(注:采用A1图纸594mm×841mm)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)目录1、设计资料 (1)2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置 (1)3、荷载和内力计算 (1)3.1荷载计算 (1)3.2荷载组合 (2)3.3内力计算 (3)4、杆件截面计算 (3)4.1上弦 (3)4.2下弦 (4)4.3斜腹杆B-a (4)4.4斜腹杆B-b (5)4.5斜腹杆C-b (5)5、节点设计 (6)5.1下弦节点 (6)5.2上弦节点 (6)5.3屋脊节点 (9)5.4支座节点 (10)6、参考资料 (12)1. 设计资料某车间跨度21m ,长度96m ,柱距6m ,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20.5kN/m ,当地雪荷载20.65kN/m ,基本风压20.55kN/m ,屋架简支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm ⨯400mm ,混凝土标号为C30。
15m梯形钢屋架计算书【范本模板】

梯形钢屋架课程设计梯形钢屋架课程设计计算书1.设计资料:1、车间柱网布置:长度96m ;柱距6m ;跨度15m。
2、屋面坡度:1:10.3、屋面材料:压型钢板。
4、荷载1)静载:屋架及支撑自重0。
45KN/m²。
2)活载:屋面活荷载0.5KN/m²。
5、材质Q235B钢,焊条E43XX系列,手工焊。
6、屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸(取一半)如图1 所示图12 . 结构形式与选型屋架形式及几何尺寸如图所示根据厂房长度(96m〉60m)、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑2道,下弦由于跨度为15m故不设下弦支撑。
如图2图23、垂直支撑垂直支撑必须设置。
对于本屋架结构,在跨度中央设置一道中间垂直支撑,在屋架两端各设置一道垂直支撑。
垂直支撑只设置在有横向水平支撑的同一柱间的屋架上,如图3 所示。
图34 。
荷载计算屋面活荷载0。
5KN/m ²进行计算。
荷载名称 标准值(KN/m²) 设计值(KN/m²) 屋架及支撑自重 0。
45 0.15×1。
35=0.608 可变荷载总和 0。
50。
7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2F5 内力计算杆件名称杆件编号单位荷载 F =1 静载作用(KN/m ²) 活载(KN/m ²)0.7 杆件内力 计算内力在左 在右全跨全部恒载3。
578 屋架支撑0.608大型屋面板1。
89在左在右全部组合一组合二组合三在左 在右 全部 上弦杆AB 0。
00 0.00 0.000.000。
000。
000.000.000。
00 0。
00 0。
00 0.000。
00 0。
000.00BC—4。
69-2。
16 -6.23 —22.28 —3.79 —8.86 —4.09 -11.77 —3。
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-、设计资料1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。
采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。
屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。
钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度:Lo=27m-2×0.15m=26.7m3、跨中及端部高度:端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。
屋架中间高度h=3025mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示:2、荷载组合设计桁架时,应考虑以下三种组合: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) :全跨节点荷载设计值:F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6=49.122kN图三桁架计算简图本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表一。
1、上弦杆:整个上弦杆采用相等截面,按最大设计内力IJ 、JK 计算,根据表得: N = -1139.63KN ,屋架平面内计算长度为节间轴线长度,即:ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系,认为大型屋面板只起刚性系杆作用,不起支撑作用,根据支撑布置和内力变化情况,取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离,即:oy l =3ox l =4065mm 。
根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并,如图四所示:图四 上弦杆腹杆最大内力N =-574.7KN ,查表可知,中间节点板厚度取12mm ,支座节点板厚度取14mm 。
设λ=60,根据《规范》由双边角钢组成的T 行和十字形截面均属于b 类,查Q235钢轴心受力稳定系数表,ϕ=0.807,则需要截面积:233.6568215807.01063.1139mm f N A =⨯⨯==ϕ 需要回转半径cm cml i ox x 26.2605.135===λ,cm l i oy y 78.6605.406===λ 根据A 、x i 、y i 查角钢规格表,初选用2∟180×110×12,肢背间距a =12mm ,该截面特性如下:A =67.422cm , x i =3.10cm ,y i =8.75cm 。
1512/180/1==t b 按所选角钢进行验算:71.4310.3135.5ox ===x x i l λ<[λ]=150∵1512/180/1==t b >65.12180/406556.0/56.01=⨯=b l oy∴ )1807.521240651(121807.3)7.521(7.342241221⨯⨯+⨯⨯=+=b t l t b oy yz λ =57.89< []150λ=截面在x 和y 平面皆属b 类,由于 λλ>yz x ,只需求出y ϕ,查轴心受压杆稳定系数表得y ϕ=0.819,则有: 45.2066740819.01139630=⨯==A N y ϕσ<2215N mm 所需截面合适。
2 、下弦杆:整个下弦杆采用同一截面,按最大设计值计算,根据表得杆de 内力最大N =1100.50KN 。
计算长度又有:ox l =2700mm ,y o l =26700/2=13350mm 。
需要截面面积2219.51m m 60.51182151100500N A cm f ====,选用 2∟160⨯100⨯12,采用短肢相并,如图五所示:图五 下弦杆该截面特性如下:A = 6011 2mm >5118.602mm , x i =28.2mm ,y i =78.2mm 。
长细比计算:[]35038.10682.2300i l ox =<===λλx x []35072.17082.71335i l oy=<===λλy ya a MP 215MP 08.183 60111100500A N <===σ满足要求。
3、端斜杆aB :已知杆件轴力N =-574.70kN ,oy ox l l ==2390mm 。
因为oy ox l l =,故采用不等肢角钢,长肢相并,使x i ≈y i ,选用角钢2 ∟ 125⨯80⨯10 ,如图六所示:图六 端斜杆 则其截面特性如下:A =39422mm ,x i =39.8mm ,y i =33.9mm对该截面验算如下:05.6039.82390i l ox ===x x λ,50.709.332390i l oy ===y y λ 又因为:34.1480/239048.0810/80/2=⨯<==t b所以:取[]15033.791023909009.1150.7009.1122422042=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b y y yz 因为:yz x λλ> ,只需求y ϕ,查轴心受压杆稳定系数表得yz ϕ=0.692,于是有:68.2103942692.01070.5743=⨯⨯==A N y ϕσN /2mm <=f 215 N /2mm 所需截面合适。
4、腹杆eg -gK :此杆在g 节点处不断开,采用通长杆件。
最大拉力: kN N 84.140gK =,kN N eg 52.100=;最大压力: kN N 41.34gK =,kN N eg 96.37=;再分式桁架中的斜腹杆,在桁架平面内的计算长度取节间中心间距: ox l =2027mm 在桁架平面外的计算长度: mm N N l l oy 3960)96.3741.3425.075.0(4055)25.075.0(121=⨯+⨯=+= 选用 2 ∟100⨯10,如图七所示。
图七 腹杆eg -gK查角钢规格表得:A =38522mm , x i =30.5mm ,y i =46.0mm 。
对此截面验算如下:[]15046.665.302027=<===λλx x o x i l ,[]150 09.860.463960i oy l=<===λλyy 又因为:97.22100/396058.0/58.01010/100/=⨯=<==b l t b oy所以取:[]15070.88103960100475.0109.86475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 因为:yz x λλ> 只需求ϕyz ,查表得yz ϕ=0.630,于是有:压应力:a a MP 215MP 156 3852630.0379600A N y <=⨯==ϕσ,满足要求。
拉应力:MPa MPa A N 21556.363852140840<===σ,满足要求。
5.竖杆Ie :该杆件N =-82.85KN , l l x 8.00==0.8 ⨯2801=2241mm ,mm l l oy 2801== 由于杆件内力较小,按λ=[λ ]=150选择,需要的回转半径为:mm l i ox x 9.141502241][===λ,mm l i oy y 67.181502801][===λ , 查型钢表,选用2 L 63×8,如图八所示:图八 中竖杆其截面特性为: A =19022mm , x i =19.0mm , y i =31.0mm对此截面验算如下:[]1502.15119.42241i l ox =<===λλx x , []150 92.14.302801i l oy =<===λλy y因为:b /t =63/8=7.875<0.58oy l /b =0.58⨯2801/63=25.787 所以:475.01224=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=λλt l b oy y yz 因为x yz λλ> ,只需求x ϕ,查表得x ϕ=0.463,于是有:a a MP 215MP 1.94 9021634.082850A N x <=⨯==ϕσ 其余各杆件截面选择过程不一一列出,计算结果见表二:架杆件截面选择表 表二、节点设计用E43焊条时,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 160=w f f 2N/mm 。
1、下弦节点“b ”:设“Bb ”杆的肢背和肢尖焊缝f h =8mm 和6mm ,各杆件内力由表1查得 , 则所需的焊缝长度为:肢背:mm h f h N K l f w f f W 92.1938216087.021048.4557.027.02311=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯=',取w l '=210mm ; 肢尖:mm h f h N K l f wf f W 67.1136216067.021048.4553.027.02322=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯=",取`w l ''=130mm ; 设“Db ”杆的肢背与肢尖焊缝分别为8mm 和6mm ,则所需的焊缝长度为: 肢背:mm h f h N K l f w f f W 51.1668216087.021031.3857.027.02311=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯=',取w l =180mm ; 肢尖:mm h f h N K l f wf f W 01.986216067.021031.3853.027.02322=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯=",取`w l =110mm ; 竖杆“Cb ”,因其内力很小,焊缝尺寸可按构造缝确定,取焊脚尺寸f h =5mm 。
根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例绘出接点详图,从而确定节点板尺寸为390mm ×500mm 。
下弦杆与节点板连接的焊缝长度为500mm ,f h =6mm 。
焊缝所受的力在左右两下弦杆的内力差△N =748.57-306.59=441.98KN ,受力较大的肢背处的焊缝应力为:()2231160/57.996250057.021098.4417.07.02mm mm N l h N K w f f <=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯∆=τ焊缝强度满足要求。
节点板尺寸:根据以上求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙和制作装配等误差,按比列作出构造详图,从而定出节点尺寸。