《钢结构课程设计 (36)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构课程设计 (36)（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 钢结构课程设计 学生姓名： * 学院： *班级： * 学号： * 指导教师： * 设计时间： * 年 * 月 20 日至 2*年 2 月 8 西南交通大学 目 录 一、设计资料 -4 二、屋架的几何尺寸 -4三、屋架支撑 -4-5 四、杆力系数 -5-6五、荷载汇集 - -6-8六、杆力组合七、杆件截面选择 -8（1）上弦 -8（2）下弦 -8-9（3）斜腹杆 -9-12八、节点设计 -121、下弦节点 -12-142、上弦节点 -14-163、屋脊节点 -16-174、支座节点 -17-19九、施工图一、设计资料某北方地区一金工车间。长102m，跨度27m，柱距6m。采用无檁屋盖结构体系，
2、梯型钢屋架，1.5m6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，膨胀珍珠岩制品保温层（容重4kN/m3，所需保温层厚度由当地计算温度确定），卷材屋面，屋面坡度i=1/10。二、钢材和焊条选择根据北方以往冬季的计算温度（-22）和荷载性质（静荷载）及连接方法（焊接），按设计规范要求，钢材选用Q235B。焊条选用E43型，手工焊屋架形式及尺寸 由于屋面采用预应力混凝土大型屋面板和卷材防水层（i=1/10),故采用缓坡梯形屋架。屋架的计算跨度为：屋架端部高度取：。跨中高度：屋架的高跨比：在屋架的常用高度范围内。为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m的人字形式，仅在
3、跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用在分式。屋架跨中起拱54mm,几何尺寸如图1所示。 图（1）四屋盖支撑布置 根据车间长度（102m60m)、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两边的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装是上弦的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GMJ-
4、3，其他屋架编号均为GWJ-1表 2 荷载计算表荷载名称标准值（kN/）设计值（kN/） 备注预应力混凝土大型屋面板1.41.41.21.68延屋面坡向分布三毡四油上铺小石子防水层0.40.41.20.48延屋面坡向分布水泥砂浆找平层0.40.41.20.48延屋面坡向分布厚泡沫混凝土保温层0.10.11.20.12延屋面坡向分布找平层0.50.51.20.6延屋面坡向分布屋架和支撑自重0.12+0.01127=0.4170.4171.20.50延屋面坡向分布永久荷载总和3.2173.86延水平分布取二者中的较大值屋面活荷载0.40.41.40.56取屋面均布活荷载积灰荷载0.40.41.40
5、.56可变荷载总和0.81.12计算屋架杆力是应考虑如下三种荷载组合：使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布荷载”。应注意半跨屋面活荷载可能作用于左半跨，也可能作用于右半跨，恒活载和活荷载引起的节点荷载设计值，P恒及P活分别为 P恒=3.86x1.5x6=34.74（KN）P活=1.12x1.5x6=10.08（KN）施工阶段“屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载”。这是只有屋架及支撑自重是分布于全跨的恒活载，而屋面板自重及施工荷载（取屋面活荷载数值）即可能出现在左半跨，也可能出现在右半跨，取决于屋面板的安装顺序。当从屋面两端对称安装屋面板时，则不必考虑
6、此种荷载组合。施工阶段恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值P恒和P活分别为P恒=0.5x1.5x6=4.5（KN）P活=1.68+0.56x1.5x6=10.5（KN）（2） 内力计算本设计采用图解法计算了屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数。根据算得的节点荷载和杆力系数，求得各杆的最不利内力。计算结果如表3所示杆件名称内力系数（F=1）内力组合值计算杆内力(kN)全跨左半跨右半跨第一种组合（p恒+P活）第二种组合第三种组合P恒+ P活P恒+ P活P恒+ P活P恒+ P活上弦AB000000000.0 BC-9.97-7.19-2.79-446.9 -418.8 -374.5 -120.4
7、-74.2 -446.9 CD-9.97-7.19-2.79-446.9 -418.8 -374.5 -120.4 -74.2 -446.9 DE-15.8-10.75-5.06-708.2 -657.3 -599.9 -184.0 -124.2 -708.2 EF-16.38-11.33-5.06-734.2 -683.2 -620.0 -192.7 -126.8 -734.2 FG-16.38-11.33-5.06-734.2 -683.2 -620.0 -192.7 -126.8 -734.2 GH-18.67-11.05-7.62-836.8 -760.0 -725.4 -200.0
8、-164.0 -836.8 HI-19.17-11.05-7.62-859.2 -777.3 -742.8 -202.3 -166.3 -859.2 IJ-19.17-11.54-7.62-859.2 -782.3 -742.8 -207.4 -166.3 -859.2 下弦ab5.363.961.41240.2 226.1 200.4 65.7 38.9 240.2 bc13.319.343.97596.6 556.5 502.4 158.0 101.6 596.6 cd18.2411.426.82817.5 748.8 702.4 202.0 153.7 817.5de17.818.98.
9、9798.2 708.4 708.4 173.6 173.6 798.2斜腹杆aB-10.05-7.42-2.63-450.4 -423.9 -375.6 -123.1 -72.8 -450.4Bb7.955.572.38356.3 332.3 300.2 94.3 60.8 356.3bD-6.47-4.18-2.29-290.0 -266.9 -247.9 -73.0 -53.2 -290Dc4.612.592.02206.6 186.3 180.5 47.9 42.0 206.6cf-3.5-1.01-2.49-156.9 -131.8 -146.7 -26.4 -41.9 -156.9
10、fG-2.69-0.21-2.49-120.6 -95.6 -118.5 -14.3 -38.3 -120.6Ef0.730.73032.7 32.7 25.4 11.0 3.3 32.7Gd0.72-0.931.6632.3 15.6 41.7 -6.5 20.7 -6.541.7dg1.153.13-1.9751.5 71.5 20.1 38.0 -15.5 -15.571.5gJ1.893.87-1.9784.7 104.7 45.8 49.1 -12.2 -12.2104.7Hg0.670.67030.0 30.0 23.3 10.1 3.0 30竖杆Aa-0.5-0.50-22.4 -22.4 -17.4 -7.5 -2.3 -22.4Cb-1-10-44.8 -44.8 -34.7 -15.0 -4.5 -44.8Ec-1.5-1.50-67.2 -67.2 -52.1 -22.5 -6.8 -67.2Ff-1-10-44.8 -44.8 -34.7 -15.0 -4.5 -44.8Hd-1.5-1.50-67.2 -67.2 -52.1 -22.5 -6.8 -67.2Ig-1-10-44.8 -44.8 -34.7 -15.0 -4
