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1、陕西广播课程设计课程名称：钢结构分校（工站）：专业：指导老师：学号：学生姓名：1 、设计资料12 、结构形式及布置13 、荷载计33.1 永久荷载设计值33.2 可变荷载设计值33.3 荷载组合 34、 内力计35、 截面选择45.1 上弦杆截面选择45.2 下弦杆截面选择45.3 腹杆截面选择56 节点设计96.1 下弦节点设计96.2 上弦节点设计147 、附图1、设计资料2.1某车间，长240m,跨度27m，柱距6m,车间内无吊车、无天窗、无振动设 备。采用梯形钢屋架，1.5X 6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4 kN/m2),二毡 三油加绿豆沙防水层(0.4 kN/m2), 20m
2、m厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2),卷材屋 面，屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20, 上柱截面400X 400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.70 kN/m2。2.2屋架计算跨度I。=27 0 .乌 2 6n 7 ()2.3跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度h0 = 1990mm 中部高度 h = 3325mm (为 l0 / 8.0 )。2、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示:图2-1梯形钢屋架形式和几何尺寸图根据厂房长度(240m60m跨度及荷载情况，设置五道上、下弦横向水平支撑 因柱
3、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置了刚性与柔性系杆， 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置了柔性系杆，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。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：图2-2屋架上弦支撑布置图图2-2屋架下弦支撑布置图图2-3屋架垂直支撑布置图3、荷载计算3.1永久荷载设计值预应力钢筋混凝土大型屋面板:1.2 1.4=1.68kN/m二毡三油防水层及找平层(20mm):1.2 0.4 1.2 0.4 =0.96kN/m支撑重量:1.2
4、 0.07 =0.084kN /m屋面活荷载:3.2可变荷载设计值1.4 0.7 = 0.98kN/m3.3荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：F = (1.68 0.96 0.084) 0.981 1.5 6 =33.336kN4、内力计算考虑全跨静荷载和半跨活荷载的组合，在单位力作用下各屋架杆件的内力图如下:图4-1单位力作用下各屋架杆件的内力图当F=33.336 kN时，各屋架杆件的内力图如下:图4-2 F作用下各屋架杆件的内力图5、截面选择腹杆最大内力为-251.4kN，选用节点板厚度为t=8mm。5.1上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，按最大内力计算：Nmax
5、 二-387.4kN，h = 150.8cm，ly=300.0cm（ h 取两块屋面板宽度）。选用两个等肢角钢 2口00 8， A=31.28cm2，ix = 3.08cm,iy = 4.41cm150.83.08= 50.0 ：丨.= 1501 oy3004.41-68. I- =150x 二 0.866 =0.780（ b 类）双角钢T型截面绕对称轴（y轴）应按弯扭屈曲计算长细比 上100.8-12.5 Y0.58lyb0.58 30010= 17.4=68.040.475 103002 0.82二 73.6 ,0.475b41亠1l2 t2Vl0yt故由max - yz =73.6，按
6、b 类查表得：y =0.729截面验算：3N387.4 103222 = 169.89N /mm : f =215N /mm A 0.729 31.28 10大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定 验算均未超过上述值。填板每个节间放一块（满足l1范围内不少于两块），la =75.4cm Y 40i =40 3.08 =123.2cm5.2下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，按最大内力计算：Nmax =383.4kN ， l0x = 300cm，=450cm选择两个不等肢角钢2L90 8，A = 27.88cm2，ix = 2.76cm， iy = 4.02cm
7、3002.76= 108.7 ：丨.=350*=需=111亠3503383.4 10327.88 102=137.5N/mm2 : 215N /mm25.3腹杆截面选择截面几何特性：A = 12.29cm2， ix = 1.94cm， i y = 2.89cm选用两个等肢角钢2L63 5,组成T型截面=102 ： 150， -0.5421991.94杆件 A-a: N = -16.67kN , I* =丨 y = 199cm截面验算：16.67 102 二 25.03N / mm2 ： f = 215N / mm2minA 0.542 12.29 102= 68.9 : 150， -0.758
8、杆件 B-a: N =251.4kN，lOx =%= 251.8cm1992.89截面几何特性：A = 22.22cm2， ix = 3.20cm， iy = 2.58cm选用两个不等肢角钢2L100 63 7，长肢相并= 79.1 ： 150 , -0.693，251.83.2251 8V50，-0.567截面验算：N251.4 102 =199.5N / mm2 =： 215N / mm2minA 0.567 22.22 102 杆件 B-b: N =182.3kN，lox = 0.8l =0.8 260.1 = 208.1cm，lo 260.1cm所需截面：“”器论斶2选用两个等肢角钢2
9、L50 5，组成T形截面截面特性： 代=9.61cm28.48cm2 , ix = 1.53cm , i2.38cm、 208.1 、 260.1/x136.6 ： 350 ,；y109.8 ： 3501.53y 2.38 杆件 C-b: N 二-33.3kN , lox =0.81 =0.8 227.5 =182cm, ly 二 227.5cm选用两个等肢角钢250 5，组成T形截面。截面几何特性：2A = 9.61cm , ix = 1.53cm , iy = 2.38cm182x =119.7 ： 150，:x =0.4381.53227 5962:150, y=0.580y 2.38y
10、截面验算：N 二33.3 103 2 1N/mm2：215N/mm2minA 0.438 9.61 102截面几何特性：2A = 14.82cm , ix = 2.32cm , iy = 3.36cm选用两个等肢角钢270 5,组成T形型截面X = 0.566 杆件 D-b: N =139.0kN，lox =0.8l =0.8 285.1 = 228.1cm，lo285.1cm=2281 =98.3 ： 150285.13.362.32截面验算：139.0 10厂165.7N/mm2 ： f =215N/mm2min A 0.566 14.82 102= 85.2 ： 150， -0.652杆
11、件 D-c: N = 86.0kN，lox = 0.8l = 0.8 285. 228.1cm，% = 285.1cm所需截面:N86.0 2400mm215选用两个等肢角钢2L50 5,组成T型截面截面几何特性:2 2A = 9.6cm 4cm , ix = 1.94cm , iy = 2.89cm8.1285.1,x117.6： 350,y98.7 ： 3501.94y 2.89杆件E-c:N _ -50kN , I。 = 0.8| = 0.8 257.5 = 206cm , loy = 257.5cm采用两个等肢角钢250 5,组成T形截面截面几何特性：2A = 9.61cm , ix
12、= 1.53cm , iy = 2.38cmx 206 =134.6 ： 150 , I =0.364x 1.53257 5y108.8 ： 150 , -0.5012.38截面验算：N50.0 103222 -142.9N/mm2 ： f -215N / mm2 minA 0.364 9.61 102杆件E-f及H-g:内力N小于杆件D-c，杆长I同样小于杆件D-c, 故采用两个等肢角钢2L50 5,组成T形截面时，可满足受力要求。杆件F-f及I-g :内力N小于杆件E-c，杆长I同样小于杆件E-c， 故采用两个等肢角钢250 5，组成T形截面时，可满足受力要求。杆件 G-f 及 f-c :
13、 Nmax = 33.3kN，lo 207.8cm，ly = 207.8cm选用两个等肢角钢2L50 5,组成T形截面截面特性：2A = 9.61cm , ix = 1.53cm , iy = 2.38cm207 8x135.8 ： 150, x =0.3881.53.=87.3 : 150 , J =0.665y 2.38截面验算：N33.3 103222 =89.3N/mm : f =215N/mm minA 0.388 9.61 102杆件 J-g 及 g-d : Nmax =129.7kN，lox = 223.9cm， ly = 223.9cmN 129.72所需截面：A6.03cmf 215选用两个等肢角钢2L63 5,组成T形截面截面特性： 代=12.29cm2 60.32cm2 , ix = 1.94cm , iy = 2.89cma 223.9 一厂,“a a 223.9 ”厂 “cx115.4 350, y77.5 3501.94y 2.89杆件J-e :选用2L63 5,中央竖杆采用十字形截面，其斜截面计算长度l0 =0.9 332.5=299.3cm各杆件截面选择结果列表如下表5-1 :表5-1屋架杆件截面选择表杆件名称
