《钢屋架设计指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢屋架设计指导书（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢结构课程设计指导书陇东学院土木工程系工程结构教研室二 00 九年十二月一、教学要求1. 了解普通钢屋架设计的全过程；2. 学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法3. 了解钢屋盖支撑体系的作用并能正确布置支撑；4. 掌握钢屋架的内力计算、杆件截面选择，节点设计的方法；5. 掌握焊接连接的构造要求。二、屋架形式及主要尺寸的确定在确定钢屋架外形时，应满足适用、经济和制造安装方便的原则。腹杆和节点数尽 量少，应使短杆受压，长杆受拉，杆件夹角宜在3060之间。屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、高度、节间宽度。跨度一般以3m为模数。计算跨度：L=L-2xl50200mm卷材防水屋面上弦坡度为：1/81/
2、12时，跨中高度一般为：（1/61/10） L；端部高度常用：H=1.82.2m；上弦节间长度应等于大型屋面板的宽度，使荷载作用在节点上。三、支撑布置根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、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置刚性系杆，屋架 下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。构件编号采用汉语拼音字母，凡与支撑连接的屋架可 编号为WJ1，其它编号均为WJ2，屋架垂直支撑：CC1、CC2.,屋架上弦水平支撑： SC1、SC2.,屋架下弦水平支撑：XC1、XC2，刚性系杆：GG1、GG2，柔性系杆: LG1、 LG2. 。绘制与计算书附图后。四
3、、屋架的内力计算1. 计算的基本假定节点均为铰接；所有杆件的轴线均位于同一平面内，且同心交汇于节点；荷载均作 用于节点。2. 荷载计算屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算；荷载计算中，因 屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，起卸载作用，对重屋盖可不考虑。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。3. 荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载（3）全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载4. 内力计算 按图解法、截面法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力
4、，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全 跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力取其中不利内力 （正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。如果按照 正确的施工方法，屋面板采用对称吊装，就不会出现杆件内力的变号。五、杆件的计算长度和长细比1. 杆件的计算长度表 1 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度 l 0项次弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆其它腹杆1在桁架平面内110.812在桁架平面外11113斜平面-10.9 1注：1.1为构件的几何长度（节点中心间距离）；1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。2. 斜平面系指
5、与桁架平面斜交的平面，适用于构件截面两个主轴均不在桁架平面内的单角钢腹 杆和十字形截面的腹杆。当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍（见教材P291），且两节间 的弦杆轴心压力不相同时，弦杆（包括再分式腹杆体系中的受压腹杆）在平面外的计算 长度应按下式计算：1 = 1 （0.75 + 0.25 N）01N2. 长细比压杆：上九=150拉杆：XX=350，有重级工作制吊车时XX=250六、杆件截面形式和截面选择屋架跨度 l0 （2倍以上）故通常采用短肢相并的不等0x oy 1oy 0x边角钢T形截面（i/仝2.8）。2. 支座腹杆支座腹杆l0= l =1，故通常采用长肢相并的不等边角钢T
6、形截面（i/i=0.9）。0x oyy x3. 一般腹杆一般腹杆1oy =1，10x=0.8 1，1oy/ 10x=1.25，故通常采用等边角钢T形截面（i/i广1.5）。4. 再分式腹杆再分式主斜杆一般是1 /10=2,因杆件通常较短故通常采用等边角钢T形截面 oy 0x（i/i=1.5）,必要时可用短肢相并的不等边角钢T形截面（i/i=2.8）；再分式腹杆10= 1y xy x0x oy=1,但一般是杆件短内力小，故常较小规格的等边角钢T形截面（i/10.9）。yx5. 跨中腹杆桁架正中竖杆，为保证屋架在运输和安装的方便，以及与正中垂直支撑和系杆连接不偏心，并获得较大的刚度，通常采用等边角
7、钢组成十形截面。6填板的设置双角钢T形或十形截面是组合截面，应每隔一定间距在两角钢间放置填板，以保证填板间距对压杆用ld40i1,对拉杆用 仁80i，i1 一个角钢 d 111对 11 形心轴的回转半径，一般杆件，每个节间的填板数 2个(T形截面)和3个(十形截面)；在侧向支承点间距N2个 节间的连续直通弦杆或腹杆中，每节间的填板数不得少于1个。7.截面选择普通钢屋架中所采用的角钢规格不宜小于L45x5或L56x36x4。为了便于钢材备料, 在同一榀屋架中，角钢规格不宜过多，一般为56种。(1)轴心受拉：A二N fn b(2)轴心受压：A = 1020mm，在承受动力荷载时a50mm）；画出各
8、杆件在节点处角钢切断位置。桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定应符合： 对有竖腹杆的节点板，当c/1 15J235/时,可不计算稳定，否则应进行稳定计算。且c/1 22235/ /。（t节点板厚度）对无竖腹杆的节点板，当c/1 10、,：235/ f时，可不计算稳定，否则应进行稳定计算。且 c /1 17.5 235/ f。3.节点的计算与构造1）上弦节点（有集中力作用）腹杆与节点板的连接焊缝按各腹杆的内力计算：kN1kN2Pt/2+2 mm1-1lw1 、lw2角钢肢背和肢尖的焊缝计算长度二l-2hfk1、k2角节点板的连接焊缝钢肢背和肢尖的焊缝内力分配系数。上弦杆与节点板的连接焊缝的计算：假
9、定节点荷载P由塞焊缝来承受，则上弦肢背塞焊缝计算：上弦肢尖角焊缝只传递弦杆内力差值，则上弦肢尖焊缝考虑偏心距的计算 0.8 f w f fwP2 x 0.7h lf1 w16Mb M 二f2 x 0.7h 122f 2wN - NT N =12 f 2 x 0.7h 12f 2wM = （N -N ）ee为肢尖到轴线的距离12（2）下弦一般节点（无节点集中荷载） 腹杆与节点板的连接与（1）相同。下弦杆与节点板的连接焊缝只传递弦杆内力差值AN=N1-N2，贝比丫k AN了k ANl =1, l =2w1 2 x 0.7h f w w2 2 x 0.7h f wf1 ff2 f由于AN较小，一般所
10、需焊缝可安构造要求在节点板范围内进行满焊。3）上弦跨中拼接节点构造 上弦杆在屋脊断开处应采用上弦杆截面相等的角钢进行拼接，采用冷弯或热弯成适当坡度;拼接角钢应切肢削棱。切肢:A=t+hf+5mm 计算弦杆与连接角钢连接一侧的焊缝长度为：N4 x 0.7h f w+ 2hf可取： N=Af拼接角钢的长度L： L=2l1+b, b为间隙，常取b=50mm左右。计算弦杆与节点板的连接焊缝时，假定节点荷载P由上弦角钢肢背处的塞焊缝承受 （满焊可不验算），肢尖与节点板的连接计算则按上弦内力的15%计算，即AN=0.15N ，且考虑该力所产生的弯距M=0.15Nemax0.15NT N =ffiax-f2 x 0.7h lfw6x 0.15N e b M =maxf 2 x 0.7h lfw4）下弦拼接节点构造：一般用与下弦杆相同的角钢来拼接，拼接角钢要削棱、切肢： A=t+hf+5mm 当下弦肢宽大于 130mm 时，应将接触面斜切（为了传力均匀）。N4 x 0.7h f w+ 2hf可取： N=Af计算弦杆与连接角钢连接一侧的焊缝长度为肢背焊缝：黑 130m m）。锚栓d=2024m m,底板上锚栓孔的直径一般取锚栓直径的 22.5 倍，开成半 圆带
