《钢结构课程设计梯形桁架跨度24米》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构课程设计梯形桁架跨度24米（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、基本资料1.课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计2.设计资料1、车间柱网布置图（L240m），柱距6m。2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。3、屋面采用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）。3.设计要求1)屋架自重（120+11L）N/m2；2)屋面基本荷载表：荷载类型序号荷载名称重量永久荷载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）/m22防水层 kN/m23找平层20mm厚 kN/m25支撑重量 N/m2可变荷载1活载N/m22积灰荷载 N/m22. 依檐口高度：III：H0=2.0m 3. 屋架坡度i：1/114. 厂房跨度L=24m二、屋
2、架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本题为无檩屋盖方案，i=1/11，采用梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=2000mm，中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。屋架支撑布置如图：符号说明：SC：上弦支撑； XC：下弦支撑； CC：垂直支撑GG：刚性系杆； LG：柔性系杆三、荷载和内力计算1、荷载计算：恒荷载预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.4KN/m2 防水层 5
3、 KN/m2 找平层（20mm厚） 0.4KN/m2支撑重量 KN/m2管道自重KN/m2保温层（KN/m2 恒载总和 3.13KN/m2 活荷载 活荷载 0.5KN/m2积灰荷载 0.6KN/m2 KN/m22、荷载组合：永久荷载荷载分项系数：=1.2:；屋面荷载荷载分项系数=1.4；组合系数：=0.7；积灰荷载分项系数：=1.4，1）节点荷载设计值=（3.130.50.6）6=KN2）考虑以下三种荷载组合（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：=（3.131.4）6=KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载=3.1361.2=33.80K
4、N半跨可变荷载：6（3）全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重设计值：=6=KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：=（1.41.35+0.51.4）6=2KN四、内力计算荷载组合（1）计算简图如图3.1，荷载组合（2）计算简图如图3.2，荷载组合（3）计算简图如图3.3.图 3.1 荷载组合（1）图 3.2 荷载组合（2）由结构力学求解器先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、走半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表1F = F1=33.80 F2=13.86 F3= F4=2杆件名称内力系数（F=1）第一种组合第二种组
5、合第二种组合杆件计算内力全跨左半跨右半跨FF1+ F2F1+ F2F3+ F4F3+ F4（kN）上弦杆AB000000000BCCD-462.87 -427.84 -363.30 -207.28 -98.75 -462.87 DE-731.58 -667.41 -582.88 -312.82 -170.65 -731.58 EF-366.51 -334.49 -291.94 -156.94 -85.38 -366.51 FG-846.11 -758.78 -687.37 -339.73 -219.64 -846.11 GH-847.35 -760.03 -688.25 -340.47 -21
6、9.75 -847.35 HI-800.50 -694.08 -674.12 -281.40 -247.84 -800.50 下弦杆ab268.33 249.13 241.35 122.03 108.96 bc625.49 574.43 519.99 273.85 182.29 cd7804.45 728.07 667.53 334.19 232.37 de831.05 734.04 710.65 314.80 275.45 斜腹杆aB-471.12 -437.40 -367.83 -214.23 -97.24 -471.12 Bb352.68 323.62 279.18 153.95 79.
7、22 bD-298.59 -269.25 -241.10 -122.38 -75.03 -298.59 Dc204.46 179.22 170.24 75.14 60.04 cF-148.89 -123.69 -130.79 -43.25 -55.19 -148.89 Fd80.31 57.99 79.25 8.66 44.41 dH27.74 49.83 -2.41 53.11 -34.75 -34.75 He-76.07 -96.05 -33.96 -77.36 27.07 -96.05 竖杆Aa0-23.83 -23.83 -16.90 -13.71 -2.05 -23.83 Cb0-4
8、7.95 -47.95 -34.00 -27.57 -4.12 -47.95 Ec0-47.80 -47.80 -33.90 -27.49 -4.11 -47.80 Gd0-95.46 -95.46 -67.70 -54.90 -8.21 -95.46 Ie100.32 87.57 83.89 36.25 30.05 五、截面选择腹杆最大轴力为KN，查表7.4，选用中间节点板厚t=10mm，支座节点板厚t=12mm。整个上弦不改变截面，按最大内力计算。Nmax=-8KN，lox=cm，loy=cm (l1取两块屋面板宽度)。选用2L14010，A=cm2，4cm，=6.05cm双角钢T型截面绕
9、对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比由于所以由查b类截面的填板每节间放一块（满足范围内不少于两块）整个下弦也不改变截面，按最大内力计算。Nmax=8KN， ，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm（de节间），可不考虑螺栓孔的削弱。选用2L18011010，因，故用不等肢角钢，短肢相并，A=cm2，=cm，=cm填板每节间放一块 杆件a-B：NaB=-4KN，lox= loy=2528mm；NBb=KN，lox= loy=2528mm选2L1409010,（长支相接） A=cm2，=cm，=m 由于所以由查b类截面的填板放两块 杆件B-b：N=3KN ，lox= l2601=20
10、81,loy=2601mm选用2L80 cm2，3.84, 3.65。 杆件D-b：N=KN ，lox= l2601=2081,loy=2601mm选用2L80 cm2，3.84, 3.65。 杆件F-d：N=KN，lox=cm，loy=cm。选用2L18011010（长肢相并），A=cm2，=cm，=cm由于 ， 故由查表得，填板放两块。 杆件B-G：N=KN，lox=cm，loy=378cm。选用2L636，A=cm2，=cm，=cm填板放两块。 杆件d-G、d-H：N=KN，lox=cm，loy=cm。选用2L806，A=cm2，=cm，cm由于 ， 故由查表得（b类截面）填板四块屋架杆件截面选择表杆 件名 称杆件号内力设计值N(KN)计算长度(cm)选用截面截面积A(cm2)计算应力（N/mm2）容许长细比稳定系数杆件端部的角钢肢背和肢尖焊缝（mm）填板数l0xl0y上弦杆G-HH-I-82140101502下弦杆d-e118502180110103501腹杆Aa26351502aB252.8252.8214090101502bB260128063504bC1772221525051502bD1985248128061502cD28
