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1、河南工程学院钢构造课程设计2跨厂房一般钢屋架设计学生姓名： 赵晨 学 号: 1810122 学 院: 土木工程学院 专业班级: 土木工程11班 专业课程: 钢构造 任课教师: 韩瑞芳 201年6月13日目录一、设计资料1基本资料2荷载3二、钢屋架设计计算31材料选择3.屋架形式及几何尺寸3支撑布置44. 支撑布置状况4三、 荷载和内力计算6荷载计算2.荷载组合63.内力计算7四、截面选择71.上弦72下弦8.斜腹杆8五、节点设计51下弦设计15上弦节点“B”3屋脊节点K174支座节点“a”18六、绘制施工图224m跨厂房一般钢屋架设计一、设计资料1.基本资料某单跨单层厂房，跨度,长度5，柱距6
2、，厂房内无吊车、无振动设备，屋架采用梯形钢桁架，铰接于混凝土柱上,上柱截面尺寸为400*00，屋面采用.6.0m太空轻质大型屋面板。屋面坡度/,雪荷载为0.3/2，钢材采用Q2B,焊条采用E4型,手工焊。柱网布置如图所示,杆件容许长细比:屋架压杆=150，屋架拉杆=0。L550060006000600060006000600060006000500500134567891011122AB图1 柱网布置图2.荷载(1)永久荷载(原则值)大型屋面板 k/m防水层 .10k/2屋架及支撑自重 0.12+.01L=12+01209kN/2悬挂管道 05kN/m2（2）可变荷载(原则值) 屋面活荷载 编
3、号35,应选择05k/2； 雪荷载 0.30kN/m2二、钢屋架设计计算1.材料选择根据荷载性质，钢材可采用235-BF,规定保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯实验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接措施采用焊接,焊条可选用E3型，手工焊。 2屋架形式及几何尺寸 根据编组状况,编号3应选择跨度屋面坡度因屋面采用大型屋面板，屋面坡屋i=/9，故宜采用梯形屋架。屋架计算跨度应取屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度有关,当梯形屋架与柱铰接时，屋架端部高度取1.62.，本设计取1.m,中部高度根据坡度计算得为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上,
4、使之传力更好。屋架跨中起拱。3支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载状况以及吊车设立状况，布置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设立刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GJ2，其他编号均为WJl。4. 支撑布置状况根据厂房长度(560）、跨度及荷载状况,设立两道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设立了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设立了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设立横向水平支撑
5、的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:图上弦横向水平支撑布置图 图3 屋架下弦水平支撑布置图图4 1-1、2-剖面图三、 荷载和内力计算 一般考虑全跨荷载,对跨中部分斜杆可考虑半跨组合,在计算杆件截面时，将这些腹杆均按压杆控制长细比,不必考虑半跨荷载作用状况，只计算全跨满载时的杆件内力。 1.荷载计算 大型屋面板 022kN/m2防水层 0.0kN/m2屋架及支撑自重 3k悬挂管道 005kN/2 恒荷载总和 11kN2 屋面活荷载 0.kNm2 荷载计算中，因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑.荷载组合一般考虑全跨荷载,对跨中的部分斜杆可考
6、虑半跨荷载,本设计在设计杆件截面时,将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比,不必考虑半跨荷载作用状况,只计算全跨满载时的杆件内力。节点荷载设计值:按可变荷载效应控制组合: ， 其中，永久荷载,荷载分项系数 屋面活荷载,荷载分项系数 组合系数；按永久荷载效应控制的组合: 其中，永久荷载,荷载分项系数 组合系数 故节点荷载取为1.N,支座反力为3.内力计算用构造力学求解器可算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力，其内力设计值见下图:图5杆件内力图四、 截面选择 腹杆最大内力-19.N,查表7.，选用中间节点板厚度为t=8mm,支座节点板厚度为10mm。 1.上弦 整个上弦不变化截面,按最大内力计
7、算: 双角钢T型截面绕对称轴(y轴）应按弯扭屈曲计算长细比 ,故应按照式(4.15）计算 故由按类查附表4.2，得 填板每个节间放一块(满足范畴内不少于两块） .下弦 下弦也不变化截面,按最大内力计算。 连接支撑的螺栓孔中心至节点板边沿的距离约为10mm,可不考虑螺栓孔削弱。 填板每个节间放一块 3.斜腹杆 （5）杆件-b N=-2.0KN,=.8191.=11c，191.m。选用505，=9.c，3c，2.5cm由查表055填板放两块,(6)杆件b =071KN,o=0.856.35.1cm，y=26.cm。选用2758，23.0m2,=2.8m,=3.4由查表 0.1填板放两块，(7)杆件
8、- N=6.KN,o=0.55.7=204.cm,oy257c。选用27,A=.0cm2，=28cm，=3.42m填板放两块,（)杆件- N=-0.,ox0.84.2=19.4，oy=4.2c。选用2564,8.7cm，=1.73c,=2.74cm由查表 53填板放三块，（9)杆件F-c N3.6N,lox=0.828.=269m,loy83.6cm。选用278，A.c2，228cm,3.42c由查表 0.558填板放两块，(1）杆件-d=19N,x0.828.1=22cm,ly=283.1cm。选用634，A=96c2,=1.96cm,30c填板放两块，（1)杆件-d：N=-0.0K，087
9、=05.7m，loy5，内力较小可按选择截面。选用6，9.6c,=19c，.02cm由查表 045填板放三块，。（)杆件H-d N=1.N,lx=.2.0245.0cm，=32.选用2634,=.96c2,=1.9m,3.2cm填板放三块,(1）杆件H-e N=-38,o=0.831.4=24.cm,oy31.4cm选用263,6cm2,=196，=30由查表 0.7填板放三块,（4）杆件IN=559N,o=loy0.920=261.0m,选用264,A=9.6cm，1.9,.02c由查表 0.3填板放三块, 表屋架 杆 件 截面选择 表名称杆件编号内力计算长度m截面规格截面面积/回转半径容许长细比填板数计算应力上弦G613150.9300.02L0013.5.451每节间112.9下弦e
