钢屋架课程设计指导及实例

《钢屋架课程设计指导及实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢屋架课程设计指导及实例（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 钢屋架课程设计指导及实例钢屋架课程设计指导及实例 陈贤川陈贤川 深圳大学土木工程学院深圳大学土木工程学院 梯形钢屋架课程设计 学号 姓名 I 目目 录录 一 设计资料 1 二 荷载与内力计算 1 1 荷载计算 1 2 荷载组合 2 3 内力计算 2 三 杆件截面设计 2 1 上弦杆 2 2 下弦杆 4 3 端斜杆 aB 5 4 再分式腹杆 eg gK 6 5 竖腹杆 Ie 7 四 节点设计 11 1 下弦节点 b 11 2 上弦节点 B 13 3 有工地拼接的下弦节点 f 15 4 屋脊节点 K 17 5 支座节点 a 19 五 填板设计 24 六 材料表 25 附表 27 梯形钢屋架课程设

2、计 学号 姓名 1 一 设计资料一 设计资料 1 屋架铰支于钢筋混凝土柱顶 混凝土标号 C25 2 车间柱网布置 长度 90m 柱距 6m 跨度 L 30m 3 上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度 下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆 4 屋面坡度 1 10 5 钢材采用 Q235B 钢 焊条为 E43XX 系列 手工焊 6 屋面荷载标准值见表 1 表 1 荷载标准值 荷载类型 荷载名称 荷载标准值 预应力钢筋混凝土屋面板 包括嵌缝 1 4 kN m2 二毡三油加绿豆沙 0 4 kN m2 找平层 2cm 厚 0 4 kN m2 保温层 1 0 kN m2 永久荷载 屋架及支撑重量 0 38k

3、N m2 屋面活载 0 7 kN m2 积灰荷载 0 75 kN m2 可变荷载 雪荷载 0 2 kN m2 7 屋架计算跨度 0 2 0 15302 0 1529 7mlL 屋架形式和几何尺寸如图 1 所示 图 1 屋架形式及几何尺寸 二 荷载与内力计算二 荷载与内力计算 1 荷载计算 荷载计算 根据荷载规范 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现 取两者较大值计算 屋面荷载汇总 如表 2 所示 表 2 屋面荷载汇总 荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载 D 总计 3 58kN m2 屋面活载 L 0 7 kN m2 可变荷载 积灰荷载 C 0 75 kN m2 A B C D E F G H

4、I J K a b c d e f g 梯形钢屋架课程设计 学号 姓名 2 2 荷载组合 荷载组合 设计屋架时 应考虑以下三种组合 1 组合一 全跨永久荷载 全跨可变荷载 根据荷载规范 具体有以下 3 种情况 2 2 1 21 41 4 0 91 2 3 58 1 4 0 7 1 4 0 9 0 756 22kN m 1 21 41 4 0 71 2 3 58 1 4 0 75 1 4 0 7 0 76 03kN m DLC DCL 2 1 351 4 0 91 4 0 71 35 3 58 1 4 0 9 0 75 1 4 0 7 0 7 6 46kN m DCL 所以组合一屋架上弦节点荷载

5、为 6 46 1 5 658 14kNPqA 2 组合二 全跨永久荷载 半跨可变荷载 全跨永久荷载 2 1 11 1 351 35 3 584 833kN m 4 833 1 5 643 5kN qD Pq A 半跨可变荷载 2 2 22 1 4 0 91 4 0 71 4 0 9 0 75 1 4 0 7 0 71 631kN m 1 631 1 5 614 68kN qCL Pq A 3 组合三 全跨屋架及支撑自重 半跨屋面板重 半跨屋面活荷载 全跨屋架及支撑自重 2 3 33 1 0 0 380 38kN m 0 38 1 5 63 42kN q Pq A 半跨屋面板重 半跨屋面活荷载

6、2 4 44 1 2 1 4 1 4 0 72 66kN m 2 66 1 5 623 94kN q Pq A 3 内力计算 内力计算 本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数 单位节点力分别作 用于全跨 左半跨和右半跨 内力计算结果如表 3 所示 三 杆件截面设计三 杆件截面设计 腹杆最大内力653 03kNN 查附表 1 中间节点板厚度选用 12mm 支座节点板厚 度选用 14mm 1 上弦杆 上弦杆 整个上弦杆采用等截面 按 IJ JK 杆件的最大内力设计 即 1320 18kNN 上弦杆计算长度 在屋架平面内 计算长度系数为 1 0 计算长度 0 1 507m x l

7、l 在屋架平面外 计算长度系数偏安全地取为 2 0 计算长度 0 22 1 5073 014m y ll 梯形钢屋架课程设计 学号 姓名 3 表 3 屋架杆件内力组合表 内力系数 P 1 组合二 组合三 杆件 名称 全跨 左半跨 右半跨 组合一 P P1 P2 P1 P2 P3 P4 P3 P4 计算内力 kN AB 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 BC 11 22 8 44 3 41 652 56 612 11 538 32 240 39 120 05 652 56 CD 11 22 8 44 3 41 652 56 612 11 5

8、38 32 240 39 120 05 652 56 DE 18 07 13 02 6 19 1050 71 977 22 877 02 373 43 210 02 1050 71 EF 18 07 13 02 6 19 1050 71 977 22 877 02 373 43 210 02 1050 71 FG 21 41 14 56 8 39 1244 89 1145 13 1054 63 421 75 274 16 1244 89 GH 21 41 14 56 8 39 1244 89 1145 13 1054 63 421 75 274 16 1244 89 HI 22 23 13 9

9、2 10 18 1292 68 1171 51 1116 65 409 26 319 80 1292 68 IJ 22 71 14 39 10 18 1320 18 1199 03 1137 23 422 20 321 42 1320 18 上 弦 杆 JK 22 71 14 39 10 18 1320 18 1199 03 1137 23 422 20 321 42 1320 18 ab 5 99 4 59 1 72 348 43 328 05 285 95 130 33 61 67 348 43 bc 15 09 11 12 4 86 877 45 819 76 727 88 317 85

10、 168 01 877 45 cd 20 01 14 04 7 32 1163 32 1076 43 977 79 404 43 243 58 1163 32 de 21 98 14 40 9 29 1278 03 1167 59 1092 52 419 89 297 46 1278 03 下 弦 杆 ef 21 08 11 61 11 61 1225 71 1087 43 1087 43 349 92 349 92 1225 71 aB 11 23 8 60 3 23 653 03 614 83 535 94 244 27 115 62 653 03 Bb 9 02 6 64 2 92 52

11、4 19 489 60 435 00 189 68 100 64 524 19 bD 7 49 5 20 2 80 435 64 402 34 367 09 150 21 92 73 435 64 Dc 5 52 3 50 2 48 320 87 291 38 276 45 102 55 78 20 320 87 cF 4 22 2 25 2 41 245 35 216 66 218 90 68 39 72 06 245 35 Fd 2 70 0 94 2 16 157 04 131 29 149 16 31 74 60 88 157 04 dH 1 53 0 20 2 11 88 78 63

12、 55 97 40 0 53 55 74 97 40 He 0 32 1 24 1 91 18 66 4 24 42 02 28 59 46 85 46 85 28 59 eg 1 60 3 45 2 26 92 97 120 13 36 38 87 94 48 64 120 13 48 64 gK 2 32 4 17 2 26 134 88 162 08 67 74 107 67 46 17 162 08 46 17 斜 腹 杆 gI 0 65 0 65 0 00 37 97 37 99 28 41 17 87 2 23 37 99 Aa 0 50 0 50 0 00 29 07 29 09

13、 21 75 13 68 1 71 29 09 Cb 1 00 1 00 0 00 58 14 58 18 43 50 27 36 3 42 58 18 Ec 1 00 1 00 0 00 58 14 58 18 43 50 27 36 3 42 58 18 Gd 1 00 1 00 0 00 58 14 58 18 43 50 27 36 3 42 58 18 Ie 1 50 1 50 0 00 87 21 87 27 65 25 41 04 5 13 87 27 Jg 1 00 1 00 0 00 58 14 58 18 43 50 27 36 3 42 58 18 竖 杆 Kf 0 00

14、 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 梯形钢屋架课程设计 学号 姓名 4 根据平面内外的计算长度 上弦截面选用 2L180 110 14 短肢相并 如图 2 所示 图 2 上弦截面 肢背间距 a 12mm 所提供的 2 77 934cmA 3 08cm x i 8 80cm y i 0 2 59cmy 1 刚度验算 0 0 150 7 48 93150 3 08 301 4 34 25150 8 80 x x x y y y l i l i 上弦杆绕 y 轴弯扭屈曲 按 b 类截面查得稳定系数0 812 则 3 22 2 1320 18 10 208

15、 6N mm215N mm 0 812 77 934 10 N f A 满足 2 下弦杆 下弦杆 整个下弦杆采用等截面 按 de 杆件的最大内力设计 即 1278 03kNN 下弦杆为受拉构件 可只需计算面内的长细比 计算长度系数为 1 0 计算长度 0 3m x ll 梯形钢屋架课程设计 学号 姓名 5 选用 2L160 10 提供 2 63cmA 4 98cm x i 1 刚度验算 0 300 60 24350 4 98 x x x l i 满足 2 强度验算 3 22 2 1278 03 10 202 86N mm215N mm 63 10 N f A 满足 3 端斜杆 端斜杆 aB 杆

16、件轴力 653 03kNN 面内和面外的计算长度系数均为 1 0 所以计算长度 00 2 53m xy lll 因为 00 xy ll 故采用不等肢双角钢 长肢相并 使 xy ii 选用 2L140 90 10 如图 3 所示 图 3 端斜杆截面 提供 2 44 522cmA 4 47cm x i 3 74cm y i 0 4 58cmy 1 刚度验算 0 0 253 56 6150 4 47 253 67 65150 3 74 x x x y y y l i l i aB 杆绕 y 轴弯扭屈曲 按 b 类截面查得稳定系数0 680 则 3 22 2 653 03 10 215 7N mm215N mm 0 680 44 522 10 N f A 满足 4 再分式腹杆 再分式腹杆 eg gK 再分式腹杆在 g 节点处不断开 采用通长杆件 最大拉力 162 08kN gK N 120 13kN eg N 最大压力 48 64kN eg N 46 17kN gK N 桁架平面内的计算长度系数取 1 0 平面外的计算长度系数偏安全地取为 2 0 计算长度 0 0 2 301m 22 2 30