《钢结构课程设计_完整版跨度30米长》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构课程设计_完整版跨度30米长（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢结构课程设计班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师：2013年 12 月 30日梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1) 题号72,屋面坡度1： 10,跨度30m，长度102m,地点：哈尔滨，基本 风压： 0.45kN/m 2 ,基本雪压： 0.45 kN/m2 。该车间内设有两台 200/50kN 中级工作制吊车,轨顶标高为 8.000m。(2) 采用1.5mX 6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保护层， 卷材屋面，屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kPa，血荷载标准值为0.1 kN/m2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m2。屋架绞支在钢筋混凝土柱上， 上柱截面为 40
2、0mmX 400mm。(3) 混凝土采用C20,钢筋采用Q235B级，焊条采用E43型。(4) 屋架计算跨度： l =30m-2X0.15m=29.7m0(5) 跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。平坡梯形屋架，取屋架在 30m 轴 线处的端部高度曾2.210m，屋架的中间高度h=3.710 (为lo/8)。屋架跨 中起拱按l/500考虑，取60mm。二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图：梯形钢屋架支撑布置如下图：耙荣上舷支摑布置國1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m2 进行计算。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式
3、g =（0.12 + O.Olll） kN / m 2 k计算，跨度单位为米（m）。荷载计算表如下:荷载名称标准值（kN/m2 ）设计值（kN/m2 ）预应力混凝土大型屋面板1.41.4X1.35=1.89三毡四油防水层0.40.4X1.35=0.54找平层（厚20mm）0.2X20=0.40.4X1.35=0.5480厚泡沫混凝土保护层0.08X6=0.480.48X1.35=0.648屋架和支撑自重0.12+0.011X030=0.450.45X1.35=0.608管道荷载0.10.1X1.35=0.135永久何载总和3.234.361屋面活何载0.70.7X1.4=0.98积灰何载0.6
4、0.6X1.4=0.84可变何载总和1.31.82设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合（ l） 全跨永久荷载+全跨可变荷载:F = （4.361 +1.82） x 1.5 x 6 = 55.629kN（ 2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载:F 二 4.361 x 1.5 x 6 二 39.249kN1半跨节点可变荷载:F 二 1.82 x 1.5 x 6 二 16.38kN2（ 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:F 二 0.608 x 1.5 x 6 二 5.47kN3半跨接点屋面板自重及活荷载:F 二（1.89 + 0.98） x 1
5、.5x 6 二 25.83kN4（ 1）、（ 2）为使用节点荷载情况，（ 3）为施工阶段荷载情况。 4、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数（F=l作用于全跨左半跨和右半跨）.然后进行组合,如下表:杆件名称内力系数(F=l)第一种 组合FX第二种组合第三种组合计算杆 件内力 (kN)全跨左半 跨右半 跨F1X +F2X F1X + F2XF3X + F4XF3X + F4XAB0.030.030.001.671.671.180.940.161.67BC、DTO.-7.6-2.8-567.97-526.37-446.92-253.9-12
6、8.6-567.97217269-16.-11.-5.1-925.11-848.94-737.56-400.4-224.7-925.11DE、F上6398817FG、GH-19.-13.-7.0-1105.3-1001.07-895.85-457.6-291.5-1105.3弦875185575HI-20.-13.-8.6-1155.9-1028.70-957.12-449.7-336.8-1155.9780147147IJ、JK-21.-13.-8.6-1181.5-1054.61-974.84-464.6-338.8-1181.5244926346ab5.404.131.42300.402
7、79.59135.20136.2266.22300.40be13.8210.184.05768.79709.17608.76338.54180.21768.79下弦cd18.5012.976.151029.14938.56826.84436.21260.051029.1420.413.4de817.861139.281023.48932.57458.41315.051139.28ef19.8110.919.911102.01956.23939.85390.17364.341102.01-10.-8.3-2.8-609.14-567.20-476.46-276.6-133.5-609.14aB9
8、59511Bb8.876.532.60493.43455.10390.73217.19115.68493.43bD-7.4-5.1-2.5-413.88-376.86-333.29-174.5-105.7-413.8848209Dc5.563.542.25309.30276.21255.08121.8588.53309.30斜 腹cF-4.31-2.34-2.20-239.76-207.49-205.20-84.02-80.40-239.76杆Fd2.831.041.98157.43128.11143.5142.3466.62157.43dH-1.680.08-1.95-93.46-64.63
9、-97.88-2.12-59.56-97.88He0.48-1.121.7826.700.4948.00-26.3048.6048.60-26.30eg1.383.27-2.076.77107.7319.9392.01-46.44107.739-46.44gK2.093.96-2.0976.77107.7319.9392.01-46.44107.73-42.55gI0.660.68-0.0336.7237.0425.4121.172.8437.04Aa-0.50-0.500-27.81-27.81-19.62-15.65-2.74-27.81Cb、Ec-1-10-55.63-55.63-39.
10、25-31.30-5.47-55.63Gd-1-10-55.63-55.63-39.25-31.30-5.47-55.63Jg-1-10-55.63-55.63-39.25-31.30-5.47-55.63Ie-1.51-1.530-84.00-84.33-58.94-47.78-7.74-84.33Kf0.000.000.000.000.000.000.000.000.00竖 杆5、杆件设计 （1） 上弦杆 整个上弦采用等截面，按 IJ、JK 杆件的最大设计内力设计，即N= -1181.56kN 上弦杆计算长度： 屋架平面内：为节间轴线长度，即l = l = 1.507 mox 0屋架平面外
11、：由于屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用， 根据支持布置和内力变化情况，取 l 为支撑点间的距离，即0yl =3X1.507=4.521m0y根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相腹杆最大内力N= -609.14kN,查表得中间节点板厚度选用12mm,支座节点板厚 度选用 14mm。设入=60,查Q235钢的稳定系数表，得申二0.807 （由双角钢组成的T形和十字形截面均属b类），则需要的截面积为:人N1181.56 x 103A = 6809.95mm 2px f 0.807 x 215需要的回转半径：l1.5071 = * =m = 25.1m
12、mx九60l4.521oy = 九60=75.4mm根据需要A、i、i查角钢表，选用2L180X110X14，肢背间距a=12mm,xy则：A=7800mm 2， i =30.8mm， i =88.0mmxy验算：九=Lx = 1507 = 48.93x i30.8x九=h = 4521 = 51.38y i88.0y由于九=150,所以满足细长比要求。因为九 九，只需求p，查表得p =0.847,则 y xyy=1181.56x103 MPa = 178.85MPa 215MPa p A 0.847 x 7800y故所选截面符合要求。（ 2） 下弦杆 整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算.N=113
