梯形钢屋架课程设计例题

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梯形钢屋架钢结构课程设计

梯形钢屋架钢结构课程设计
1.90
1.80
216.12
216.12
cF
-2.46
-0.71
-1.75
-143.69
-143.69
Fd
1.12
-0.45
1.56
65.42
34.35(F1,1,F2,1)
74.11
(F1,1,F2,1)
-6.9
(F3,2,F4)
41.99(F3,1,F4)
-6.90
74.11
dH
0.02
1.55
250.3
312.9
1.94
3.04
128.62
105.75
350
61.13
dH
37.19
2L63×5
12.286
271.2
339.0
1.94
3.04
139.79
114.61
350
30.27
He
-92.48
2L63×5
12.286
271.2
339.0
1.94
3.04
139.79
114.61
150
0.349
上弦与节点板间焊缝长度为505mm。同书上。
节点荷载由槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,这时槽肯定是安全,可不必验算。肢尖焊缝验算如下:
所需截面积:

钢结构课程设计21m跨径简支梯形钢屋架设计

钢结构课程设计21m跨径简支梯形钢屋架设计

钢结构课程设计<br>一、设计资料说明:<br>21m 跨径简支梯形钢屋架设计<br>厂房跨径为 21m,长度为 108m,柱距为 12m,简支于钢筋混凝土柱上,屋面材料为长 尺压型钢板,屋面坡度为 i=1/10 采用热轧 H 型钢,雪载荷为 s0  0.25kN / mm 2 。钢材采用 Q235B,焊条采用 E43 型 二、屋架形式及几何尺寸平面图:<br>三、支撑布置:<br><br>

四、荷载计算 1、永久载荷计算: 压型钢板<br>0.15  10 10  0.1 5 1kN m2<br>檩条<br>0.238 kN m2<br>屋架支撑自重<br>12 1.1 21  35.1 kg m2  0.351 kN m<br>2、活动载荷计算<br>雪载<br>0.25  10 10  0.2 5 1kN m2<br>总载荷:<br>Q  0.151 0.238 0.3511.2  0.2511.412 2.1  31.2kN m2<br>五、杆件内力计算及组合:<br><br>

通过用有限元软件 PATRAN 计算后列出了单元的受力大小,利用的是 Rod 单元,计算 结果如下表所示:<br>位置 上弦杆<br>下弦杆 斜杆<br>竖杆<br>杆件编号<br>B C D E F L M N O P<br>H I K A G J<br>内力计算表<br>轴线长度(mm)<br>2110 2111 2110 2111 2110 1950 2100 2100 2910 3013<br>3327 3327 3662 1950 2370 2790<br>荷载内力(KN)<br>0 -185 -185 -235 -235 114 222 228 -163 101<br>-60 200 12.8 -13 -26 -26<br>六、杆件截面选择及验算: 1、上弦杆截面选择: 上弦杆采用相同截面,以最大的压力设计;<br>N max  235 KN<br>在屋架平面内的计算长度为 lox  2.11m ,在平面外的计算长度为 loy  4.22m 。面积和<br><br>

跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书

跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书

跨度21⽶梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计

⼀、设计资料

(1)、某⼯业⼚房,建筑地点在太原市,屋盖拟采⽤钢结构有檩体系,屋⾯板采⽤100mm厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选⽤玻璃丝棉,屋⾯板⾃重标准值按0.20 kN/m2计算),檩条采⽤冷弯薄壁C型钢。

屋架跨度21m,屋⾯排⽔坡度i=1:10,有组织排⽔。屋架⽀承在钢筋混凝⼟柱(C30)上,柱顶标⾼9.0m,柱距6m,柱截⾯尺⼨为400×400mm。⼚房纵向长度60m。基本风压0.40KN/m2,基本雪压

0.35KN/m2。不考虑积灰荷载。

注:屋架、檩条、拉条及⽀撑⾃重标准值可按下列数值考虑:

0.30kN/m2(6.0m)(2)、屋架计算跨度:

L0=21-2×0.15=20.7m

(3)跨中及端部⾼度:屋盖拟采⽤钢结构有檩体系,屋⾯排⽔坡度i=1:10,取屋架在21m轴线处的端部⾼度h0’=1.99m, 屋架的中间⾼度h=3.025m,则屋架在20.7m,两端的⾼度为h o=2.004m。

⼆、结构形式与布置

屋架形式及⼏何尺⼨如图2-1所⽰

根据⼚房长度(60m),跨度及荷载情况,设置两道上下横向⽔平⽀撑。因为柱⽹采⽤封闭形式,⼚房横向⽔平⽀撑设在两端第⼆柱间,

图2-1梯形屋架形式和⼏何尺⼨

在第⼀柱间的上弦平⾯设置了刚性系杆,以保证安装时的稳定。在第⼀柱间的下弦平⾯也设置了刚性系杆,以传递⼭墙风荷载。梯形钢屋架⽀撑布置如图2-2.

桁架上弦⽀撑布置图

桁架下弦⽀撑布置图

垂直⽀撑布置1-1

垂直⽀撑布置2-2

梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计计算书

⼀、设计资料

1、某车间跨度为24m,⼚房总长度102m,柱距6m,车间内设有两台50/10t中级⼯作制

软钩桥式吊车,地区计算温度⾼于-20℃,⽆侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标⾼为18m;

2、采⽤1.5×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板,Ⅱ级防⽔,卷材屋⾯,桁架采⽤梯形钢桁

架,两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上,

3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm

4、混凝⼟强度等级为C25

5、屋架采⽤的钢材及焊条为:Q345钢,焊条为E50型。

结构形式与布置图

屋架计算跨度:Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。

端部⾼度Ho=1.74m

屋⾯坡度i=1/12

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,使之传⼒更好。

⼆、荷载与内⼒计算

1、荷载计算

永久荷载:

改性沥青防⽔层0.4kN/m2

20厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m2

80厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2

预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板(包括灌缝) 1.5kN/m2

悬挂管道0.15N/m2

屋架和⽀撑⾃重为(0.120+0.011L)=0.384kN/m2

总计:3.434KN/m2

可变荷载

基本风压:0.35 kN/m2

基本雪压:(不与活荷载同时考虑)0.5kN/m2

积灰荷载0.5kN/m2

不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2

(可变荷载可按⽔平投影⾯积计算)

荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较⼤的活荷载计算。

0.7>0.5 kN/m2

总计:1.2KN/m2

由于屋⾯夹⾓较⼩,风载为吸⼒,起卸载作⽤,⼀般不考虑。

18m梯形钢屋架设计计算书+节点施工图

18m梯形钢屋架设计计算书+节点施工图

梯形钢屋架课程设计计算书 1. 设计资料:

1、 车间柱网布置:长度90m ;柱距6m ;跨度18m

2、 屋面坡度:1:10

3、 屋面材料:预应力大型屋面板

4、 荷载

1) 静载:屋架及支撑自重0.45KN/m ²;屋面防水层 0.4KN/m²;找平层0.4KN/m ²;大型

屋面板自重(包括灌缝)1.4KN/m ²。 2) 活载:屋面雪荷载0.3KN/m²;屋面检修荷载0.5KN/m ² 5、 材质 Q235B 钢,焊条E43XX 系列,手工焊。 2 . 结构形式与选型

屋架形式及几何尺寸如图所示

根据厂房长度(90m>60m)、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于跨度为18m 故不设下弦支撑。 3 . 荷载计算

屋面活荷载0.7KN/m ²进行计算。 荷载计算表

荷载组合方法:

1、全跨永久荷载1F +全跨可变荷载2F

2、全跨永久荷载1F +半跨可变荷载2F

3、全跨屋架(包括支撑)自重3F +半跨屋面板自重4F +半跨屋面活荷载2F

4. 内力计算

5. 杆件设计

1、 上弦杆

整个上弦采用等截面,按FG 杆件的最大设计内力设计,即N=-210.32KN 上弦杆计算长度:

在屋架平面内:0x 0l l 1.508m ==,0y l 2 1.508 3.016m ==×

上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。

腹杆最大内力N=-115.16 KN ,中间节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm

设λ=60,υ=0.807,截面积为3

2N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215

钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、

钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、

钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、

1、设计资料

1、已知条件为:梯形钢屋架跨度21m,长度102m,柱距6m。该车间内设有两台200/50 kN中级工作制吊车,轨顶标高为8.000 m。冬季最低温度为-20℃,地震设计烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板,80mm厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2,雪荷载标准值为0.2 kN/m2,积灰荷载标准值为0.6 kN/m2,风荷载标准值0.55 kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400 mm×400 mm,混凝土标号为C20。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。

2、屋架计算跨度:l

= 21m -2×0.15m = 20.7 m

3、跨中及端部高度:该屋架为无檩体系屋盖方案,屋面材料为大型屋面板,故采用平坡梯形屋架;由于L<24m,不考虑起拱,端部高度取H

0=1990mm,屋架的中间高度h = 3.040m (约l

/6.8)。

2、结构形式与布置

屋架几何尺寸如图(1)所示。

1990

1

3502290

2590

2890

3040

2613

2864

3124

2864

3124

33901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A a

c

e

g

h

B

C D F G H 150

07=10500×

图(1):21米跨钢屋架型式和几何尺寸

根据厂房长度(102m>60m )、跨度及荷载情况,设置三道上、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支撑的规格有所不同。在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆,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(2)所示。

梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

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,基本雪压:0.45 kN/m 2

,基本风压:0.45kN/m 2

。该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车,轨顶标高为8.5m 。采用1.5m ×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/m 2

,积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2

。屋架绞支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm ×400mm 。混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B 级,焊条采用 E43型。

(2)屋架计算跨度:l 0=30m-2×0.15m=29.7m 。

(3)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m h 005.20='

。屋架跨中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸如下图:

根据厂房长度(102>60)、跨度及荷载情况,设置三道上、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的支撑规则有所不同。梯形钢屋架支撑布置如下图:

三、荷载计算

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/m 2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2/)11.012.0(m kN l g k +=计算,跨度单位为米(m )。荷载计算表如下:

钢结构课程设计例题

钢结构课程设计例题

一、课程设计名称

梯形钢屋架设计

二、课程设计资料

北京地区某金工车间,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。跨度为27m,柱距6m,厂房高度为15.7m,长度为156m。车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,计算温度高于-20℃。采用三毡四油,上铺小石子防水屋面,水泥砂浆找平层,厚泡沫混凝土保温层,1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载为0.4kN/㎡,屋面活荷载为0.4kN/㎡,雪荷载为0.4kN/㎡,风荷载为0.45 kN/㎡。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400mm×400mm,混凝土标号为C20。

设计荷载标准值见表1(单位:kN/㎡)。

三、钢材和焊条的选用

根据北京地区的计算温度、荷载性质和连接方法,屋架刚材采用 Q235沸腾钢,要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫(S)、磷(P)、碳(C)三项化学成分的合格含量。焊条采用 E43型,手工焊。

四、 屋架形式和几何尺寸

屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系,平坡梯形钢屋架。屋面坡度。10/1=i

屋架计算跨度。mm l l 2670015022700015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取:mm H 20000=。 跨中高度:mm i l H 335033351.02/2670020002

H 0

0≈=⨯+=⋅+=。 屋架高跨比:

.812670033500==l H 。 屋架跨中起拱,54500/mm l f ==取50 mm 。

为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽,腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式,上弦节间水平尺寸为 1.5m ,屋架几何尺寸如图 1 所示。

跨度 24m梯形钢屋架设计

跨度  24m梯形钢屋架设计

24m 钢结构开 始 设 计

1、设计资料

1)某厂房跨度为24m ,总长90m ,柱距6m ,屋架下弦标高为18m 。 2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上45柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。

3)屋面采用1.5×6m 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)。

4)该车间所属地区为北京市 5)采用梯形钢屋架

考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量

考虑活载:活载(雪荷载)积灰荷载 6)钢材选用Q345钢,焊条为E50型。

2、屋架形式和几何尺寸

屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度 i=(3040-1990)/10500=1/10;

屋架计算跨度L 0=24000-300=23700mm ;

端部高度取H=1990mm ,中部高度取H=3190mm (约1/7。4)。屋架几何尺寸如图1所示:

1拱50

图1:24米跨屋架几何尺寸

3、支撑布置

由于房屋长度有90米,故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆,其中屋脊和两支座处为刚性系杆,其余三道为柔性系杆。(如图2所示)

上弦平面支撑布置

屋架和下弦平面支撑布置

垂直支撑布置

4、屋架节点荷载

屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算:

计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况

1) 满载(全跨静荷载加全跨活荷载)

节点荷载

①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,

27米钢结构屋架课程设计

27米钢结构屋架课程设计

-、设计资料

梯形钢屋架长度为72m,跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为-20℃。

屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.7kN/㎡,雪荷载标准值为0.3kN/㎡,积灰荷载标准值为0.6kN/㎡。

屋架采用梯形钢屋架,其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm,所用混凝土强度等级为C20。

根据该地区的温度及荷载性质,钢材采用Q235级,其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架的计算跨度:Lo=27000-2×150=26700mm,设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,取屋架在27米轴线处的端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2015mm(计算跨度处)。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸见图1所示。

图1 屋架形式及几何尺寸

符号说明:GWJ-(钢屋架);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)

图2 屋架支撑布置图

三、荷载与内力计算

1.荷载计算

荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。

永久荷载标准值

放水层(三毡四油上铺小石子) 0.35kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆) 0.02×20=0.40kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土) 0.12×6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡

30米跨梯形屋架设计例题1

30米跨梯形屋架设计例题1

30米跨梯形屋架设计例题

一、设计资料

某车间跨度30米,长度102米,柱距6米。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃,地震设防烈度为7度。采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,8cm厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度为i=1/10。雪荷载为0.5KN/m2,积灰荷载为0.55KN/m2。屋架简支于钢筋混凝土柱上,上柱截面为400×400,混凝土标号为C20。要求设计屋架并绘制屋架施图。

二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置

本例题为无檩屋盖方案,i=1/10,采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=29700mm,端部高度取H0=1990mm,中部高度取H=3490mm(为L0/8.5),屋架杆件几何长度见附图1(跨中起拱按L/500考虑)。根据建造地区的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,见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2和W3等三种编号。

附图1:屋架杆件几何长度及设计内力

附图2:屋面支撑布置图

活荷载(或雪荷载) 0.50 KN/m 2 积灰荷载 0.55 KN/m 2

由于屋面坡度不大,对荷载的影响较小,未予考虑。风荷载为吸力,重屋盖可不考虑。 2、荷载组合

一般考虑全跨荷载,对跨中部分斜杆(一般为跨中每侧各两根斜腹杆)可考虑半跨组合,本例题在计算杆件截面时,将这些腹杆均按压杆控制长细比,不必考虑半跨荷载作用情况,只计算全跨满载时的杆件内力。

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

钢结构课程设计

梯形钢屋架计算书

所在学院建筑工程学院

所属专业土木工程

班级学号土木10-3 1015020324 学生春旭

指导教师黄雪芳王晓东

设计时间2013.11.26

-、设计资料

1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。

2、屋架计算跨度:

Lo=27m-2×0.15m=26.7m

3、跨中及端部高度:

端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。

屋架中间高度h=3025mm。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸如图一所示:

图一屋架形式及几何尺寸

屋架支撑布置如图二所示:

图二-1屋架上弦支撑布置图

图二-2屋架下弦支撑分布图

图二-3屋架垂直支撑

符号说明:GWJ-(钢屋架);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、荷载与力计算

1、荷载计算

荷载与雪荷载不同时考虑,故计算时取两者较大的荷载标准值计算。由资料可知屋面活荷载等于雪荷载,所以取0.5kN/㎡计算。

标准永久荷载:

防水层、找平层、保温层1.30kN/㎡

某车间27m梯形钢屋架设计

某车间27m梯形钢屋架设计

某车间27m梯形钢屋架设计

梯形钢屋架是指钢结构中采用梯形钢材构成的屋架,它具有重量轻、强度高、施工方便等优点,在工业厂房,商业大厦等建筑物中得到广泛应用。本文将结合某车间27m梯形钢屋架设计,从梁柱、节点、荷载等方面详细讲解其设计流程。

一、设计参数

该梯形钢屋架的设计参数如下:

跨度:27m

净高:5m

屋面坡度:5%

风压:0.8kN/m²

二、梁柱的设计

梁柱是梯形钢屋架的主要组成部分,其主要承受落在屋面上的荷载,设计时需要考虑其受力情况。

1. 梁的设计

该梯形钢屋架的梁一般为双梁结构,采用H型钢。设计时需要根据结构计算确定梁的大小和型号。

据计算,该梯形钢屋架的梁的尺寸为800mm * 300mm * 14mm。

三、节点的设计

节点是梯形钢屋架中连接梁柱的重要部分,其设计需要考虑承载能力和连接方式等因素。

该梯形钢屋架的节点采用角钢板焊接,其连接方式牢固,能有效承受荷载。节点设计时应根据结构计算确定其大小和具体焊接方式。

四、荷载的设计

荷载是梯形钢屋架设计中需要考虑的重要因素,其大小以及分布情况对结构的安全性有很大影响。

风荷载是梯形钢屋架设计中需要考虑的重要荷载之一,其大小与风速有关。该梯形钢屋架的设计风压为0.8kN/m²,根据结构计算,该荷载下的梁柱满足强度要求。

综上所述,该车间27m梯形钢屋架的设计采用H型钢作为梁柱的材料,节点采用角钢板焊接,具有承载能力强,连接牢固等特点。荷载设计中考虑了风荷载和雪荷载,保证了结构的安全性。在施工时需要严格按照设计方案进行,确保其质量和安全。

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

钢结构课程设计

梯形钢屋架计算书

所在学院建筑工程学院所属专业土木工程

班级学号土木10-3 24 学生姓名郑春旭

指导教师黄雪芳王晓东设计时间

-、设计资料

1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为m2。屋面活荷载标准值为m2,雪荷载标准值m2,积灰荷载标准值为m2,轴线处屋架端高为,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。

2、屋架计算跨度:

Lo=27m-2×=

3、跨中及端部高度:

端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。

屋架中间高度h=3025mm。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸如图一所示:

图一屋架形式及几何尺寸

屋架支撑布置如图二所示:

图二-1 屋架上弦支撑布置图

图二-2 屋架下弦支撑分布图

图二-3 屋架垂直支撑

符号说明:GWJ-(钢屋架);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、荷载与内力计算

1、荷载计算

荷载与雪荷载不同时考虑,故计算时取两者较大的荷载标准值计算。由资料可知屋面活荷载等于雪荷载,所以取 kN/㎡计算。

标准永久荷载:

防水层、找平层、保温层㎡

预应力混凝土大型屋面板㎡

钢屋架和支撑自重 +×27=㎡

总计: ㎡`

标准可变荷载:

屋面活荷载 kN/㎡

积灰荷载㎡

总计: ㎡

(完整word版)钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

(完整word版)钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

-、设计资料

1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。

2、屋架计算跨度:

Lo=27m-2×0.15m=26.7m

3、跨中及端部高度:

端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。

屋架中间高度h=3025mm。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸如图一所示:

2、荷载组合

设计桁架时,应考虑以下三种组合:

①全跨永久荷载+全跨可变荷载 (按永久荷载为主控制的组合) :全跨节点荷

载设计值:F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6

=49.122kN

图三桁架计算简图

本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表一。

1、上弦杆:

整个上弦杆采用相等截面,按最大设计内力IJ 、JK 计算,根据表得: N = -1139.63KN ,屋架平面内计算长度为节间轴线长度,即:ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系,认为大型屋面板只起刚性系杆作用,不起支撑作用,根据支撑布置和内力变化情况,取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离,即:

36m跨梯形钢屋架课程设计计算书

36m跨梯形钢屋架课程设计计算书

36m 屋架

1,结构形式及几何尺寸 结构形式及几何尺寸如图

2,荷载计算 4.2.1恒荷载:

二毡三油加小石子防水层 20.35/kN mm 60mm 厚泡沫混凝土保温层 20.36/kN mm 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 20.40/kN mm 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) 21.50/kN mm 悬挂管道等 20.05/kN mm 屋架和支撑自重 20.46/kN mm

――――――――――――――――――

共23.12/kN mm

2.2可变荷载:

屋面活荷载 20.5/kN mm

雪荷载:2200.35/0.5/S kN mm kN mm =<。由于雪荷载与屋面活荷载不同时组合,故 仅考虑活荷载作用。

风荷载:基本风压200.30/W kN mm =。

以由于屋面永久荷载较大,负风压设计值均小于永久荷载标准值,永久荷载与

风荷载组合作用下不致使杆件内力变号,故不考虑风荷载的影响。 ――――――――――――――――――― 共20.5/kN mm

2.3上弦节点荷载 节点荷载

3.62 1.5632.58P kN =⨯⨯= 支座反力 1M kN m =

2.4钢接屋架固端弯矩及水平力的组合 3内力计算

3.1由屋架单位荷载P=1kN 产生的内力; 见表4-1。

3.2由固端弯矩1M kN m =产生的内力; 见表4-1。

3.3屋架内力组合;

屋架内力组合见表4-2; 表 1

名称 杆件号 竖向荷载

(t )

1M t m =(逆时针) 1M t m =(顺时针) 附注 P=1t 左 右 左 右

B-C -0.69 +0.457 0 0

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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

2 2

雪压:kN/m,基本风压:m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,轨顶标高为8.5m。采用1.5m x 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,血荷载标准值为

2 2

kN/m,积灰荷载标准值为kN/m。屋架绞支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为

400mm x 400mm。混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B级,焊条采用E43 型。

(2)屋架计算跨度:l0=30m-2X 0.15m=29.7m。

(3)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h。2.°05m。屋架跨中起拱按l0 /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:

ism 5

根据厂房长度(102>60)、跨度及荷载情况,设置三道上、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的支撑规则有所不同。梯形钢屋架支撑布置如下图:

* 7

垂直支擢IT

垂直支撑27

三、荷载计算

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

kN/m 2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g k(0.12 0.11l)kN/m2计算,跨度单位为米(m)。荷载计算表如下:

(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载:

全跨节点永久荷载及可变荷载:

F (4.361 1.82) 1.5 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, 4.361 1.5 6 39.249kN

半跨节点可变荷载:

F2 1.82 1.5 6 16.38kN

(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:

F3 0.608 1.5 6 5.47kN

半跨接点屋面板自重及活荷载:

F4(1.89 0.7) 1.5 6 23.31kN (1)、(2)为使用节点荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。四、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=1作用于全跨左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表:

内力系数(F=1) 第一种

组合FX

①第二种组合第三种组合

计算杆

件内力

(kN)

杆件名称全跨

①左半

跨②

右半

跨③

F1X①

+F2X ②

F1X①

+ F2X

F3X①

+ F4X

F3X①

+ F4X

五、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=

上弦杆计算长度:

屋架平面内:为节间轴线长度,即

l ox 10 1.508m

屋架平面外: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l0y为支撑点间的距离,即

l0y=3X =4.524m

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,短肢相并,如图:

1508

x

14mm 。

十字形截面均属b 类),则需要的截面积为:

需要的回转半径:

验算:

腹杆最大内力N=,查表得中间节点板厚度选用 12mm ,支座节点板厚度选用

设入=60,查Q235钢的稳定系数表,得

0.807 (由双角钢组成的T 形和

3

N 1247.76 10

0.807 215

2

7191.49mm

i x

l

ox 1.508

m

60

25.1mm

i y

l

oy 4.524

60

75.4mm

根据需要A 、i x 、i y 查角钢表,选用 2L 180X 110X 14,肢背间距 a=12mm ,

则:

2

A=7800mm , i x =30.8mm , i y =88.0mm

1508

x

由于[]=150,所以满足细长比要求

[o

x

i 30.8

48.96

i y

4524

88.0

51.41

因为

y

,只需求y ,查表得y =,则

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=

选用2L 180X 110X12,因% l ox ,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图

2 2

A 67.40cm 57.31cm ,i x 3.10cm,i y 8.75cm

故所选截面符合要求 ⑶端斜杆aB 杆件轴力:N= 计算长度:l ox l oy 2535mm

1247.76 103

0.847 7800

MPa 188.87MPa 215MPa

ox

3000m ,l oy

29700 2

14850(因跨中有通长系杆),所需截面为: 1232180 215

2

5731.07mm 2

57.31cm

0x

i x

300 3.196.77 350 0y

i y

1485 8.75

169.7 350

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