30米梯形钢屋架钢课程设计计算书
30m梯形钢屋架结构设计
30m梯形钢屋架结构设计目录一、设计计算资料 (3)二、屋架几何尺寸的确定 (3)三、屋盖支撑布置 (5)四、荷载计算 (7)五、屋架杆件内力计算与组合 (7)六.屋架节点板厚度,杆件截面选择和填板设置。
(10)六、节点设计 (16)七、说明 (19)一、设计计算资料1. 车间平面尺寸为144m×30m ,柱距9m ,跨度为30m ,柱网采用封闭结合。
车间内有两台15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车。
2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。
檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l /20~l /8。
3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。
上柱截面为400mm×400mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =14.3N /mm 2。
抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。
4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。
5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。
6. 该车间建于杭州近郊。
7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2(2) 基本雪压 s 0 0.45 kN /m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为15m ,高度为4.0m 。
二、屋架几何尺寸的确定1.屋架杆件几何长度屋架的计算跨度mm L l 29700300300003000=-=-=,端部高度取mmH 15000=跨中高度为mm 2243H ,5.224220229700150020==⨯+=+=取mm L i H H 。
梯形屋架课程设计计算书
梯形屋架课程设计计算书一、课程目标知识目标:1. 理解梯形屋架的结构特点及其在工程中的应用。
2. 掌握梯形屋架的几何参数计算方法和力学原理。
3. 学会运用相关公式进行梯形屋架的荷载分析和内力计算。
技能目标:1. 能够运用梯形屋架的计算方法,独立完成简单梯形屋架的设计计算。
2. 培养学生运用几何知识和力学原理解决实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和动手操作能力,通过小组讨论和实验,深化对梯形屋架计算方法的理解。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣,激发学生学习相关知识的热情。
2. 培养学生的创新意识,鼓励学生在设计计算过程中提出自己的观点和解决方案。
3. 增强学生的安全意识,了解建筑结构在设计过程中的重要性,培养学生的责任感。
课程性质分析:本课程为八年级数学与科学跨学科综合实践课程,结合数学几何知识和物理力学原理,帮助学生掌握梯形屋架的设计计算方法。
学生特点分析:八年级学生对数学几何和物理力学有一定的了解,具备基本的运算能力和解决问题的能力,但缺乏将理论知识应用于实际问题的经验。
教学要求:1. 注重理论知识与实践操作的结合,提高学生的应用能力。
2. 采用小组合作学习方式,培养学生的团队协作能力。
3. 通过案例分析、实验演示等多种教学方法,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
二、教学内容1. 梯形屋架结构概述:介绍梯形屋架的结构特点、应用场景及其在建筑行业中的重要性。
相关教材章节:数学课本第四章“几何图形及应用”,科学课本第六章“简单力学原理”。
2. 梯形屋架的几何参数计算:讲解梯形屋架的边长、角度、面积等几何参数的计算方法。
相关教材章节:数学课本第四章“梯形的性质和计算”。
3. 梯形屋架的力学原理:阐述梯形屋架在受力时的内力分布,以及如何运用力学原理进行计算。
相关教材章节:科学课本第六章“受力分析及应用”。
4. 梯形屋架的荷载分析:介绍梯形屋架所承受的荷载类型,以及如何将这些荷载转化为计算参数。
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450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、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/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280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。
永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:组合⼀:全跨永久荷载+全跨可变荷载。
屋架上弦节点荷载F=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆:全跨永久荷载+半跨可变荷载。
30M钢屋架计算书
-、设计资料一)题目:设计某车间(无吊车、无天窗、无振动设备)二)设计资料1、车间柱网布置图(L×240m)2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶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、柱距6m,厂房跨度L=30m。
5、柱网布置如下:图2 屋架几何轴线图三)荷载:屋架自重=(120+11L)N/m2 , L――屋架跨度静载取值情况荷载内力系数图:四)设计要求(根据教师指定的一个题目)类型 号静载(Ⅰ)1预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1000N/m 2 2二毡三油加绿豆沙250N/m23找平层2cm 厚200N/m24保温层700N/m25 支撑重量 50N/m 2 活载(Ⅱ)a b活载 活载+积灰荷载300N/m2500N/m2类型 考虑荷载乙 Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3,Ⅰ-4, I-51、屋面支撑布置图2、屋架内力计算3、设计杆件截面4、设计节点5、绘制屋架施工图(A1硫酸图纸或白纸图)二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图所示。
屋架支撑布置见下图所示。
屋架上弦支撑布置图符号说明: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。
永久荷载标准值三毡四油加绿豆沙0.25kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.2 kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土)0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1. 0kN/㎡钢屋架和支撑自重0.05+0.12+0.011×30=0.5kN/㎡总计 2.65kN/㎡可变荷载标准值活荷载0.3kN/㎡总计0.30kN/㎡永久荷载设计值 1.35×2.65=3.577 kN/㎡(由可变荷载控制)可变荷载设计值 1.4×0.3=0.42kN/㎡2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=(3.577+0.42) ×1.5×6=35.97 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=3.577×1.5×6=32.19 kN1P=0.42×1.5×6=3.78 kN2组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载P=0.5×1.2×1.5×6=5.4 kN3P=(1×1.35+0.42) ×1.5×6=15.59kN43.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表1。
单层工业厂房屋盖结构:30米跨梯形钢屋架设计计算书
单层工业厂房屋盖结构—30米跨梯形钢屋架设计1.设计资料:1.1由设计任务书的已知条件:某地一机械加工车间,长102m ,跨度30m ,柱距 6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。
采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.43/m kN ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为13/m kN ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.43/m kN ),找平层2cm 厚(0.33/m kN ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。
钢筋选用Q235B ,焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.73/m kN ,积灰荷载标准值0.63/m kN ,雪荷载为:0.353/m kN ,风荷载为:0.453/m kN 。
1.2屋架计算跨度:mm m m l 7.2915.02300=⨯-=1.3跨中及端部高度:本题设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,取屋架在30m 轴线处的端部高度mm h 990.1'0=,屋架的中间高度:mm h 490.3=(为5.8/0l ),则屋架在29.7处,两端的高度为mm h 005.20=。
屋架跨中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。
屋架形式及几何尺寸如图所示:图1.梯形钢屋架形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。
钢结构计算书
一、屋架形式由例题可知,采用梯形钢屋架,屋架几何结构尺寸见施工图中几何尺寸图。
二、屋架内力计算荷载计算和布置见例题,结构内力计算根据模型输入,具体计算通过PKPM电算求得。
结构内力见施工图中各杆件内力。
三、屋架构件选择根据内力和构造要求,以及工程经济原则。
截面构件选择如下:1 上下弦杆:不等边角钢短肢相并2∟90×56×5,肢间距离6mm。
2 腹杆:除中间竖直腹杆外,其余腹杆取等边角钢T型组合2∟70×5,肢间距离6mm。
中间竖直腹杆采用等边角钢十字型组合2∟90×6,肢间距离6mm。
3 节点板:各节点板一律采用6mm厚的钢板。
四节点设计根据构造要求,由于角钢和钢板厚度分别为5mm和6mm,因此,角钢肢背最大焊脚尺寸为6mm,肢尖最大为5mm。
为了施焊方便,因此在本屋架连接角焊缝中除特殊说明外统一取5mm。
弦杆与节点板塞焊缝6mm可以等效为两个3mm的角焊缝,上弦杆节点板缩进10mm,下弦杆节点板伸出10mm。
半屋架简图如下:1 上弦节点板计算①上弦B节点节点B上弦内力差最大,ΔN=-97.7-0.4=-98.1KN。
节点板与上弦角钢肢背塞焊缝连接,假定塞焊缝只承受屋面集中荷载P,P=1.2×4.5+1.4×2.7=9.18KN。
节点板与上弦角钢肢尖采用双面贴角焊缝连接,承担上弦内力差ΔN。
由于一般塞焊缝不起控制作用,因此先计算肢尖焊缝,再验算塞焊缝。
由肢尖焊缝尺寸ℎf =5mm,设焊缝长度为l f,焊缝计算长度l w=l f-2ℎf=l f-10弦杆由内力差引起的偏心弯矩:M=ΔN×e=98.1×(43.5+0.5×0.7×5)×0.001=4.44KN·M 则肢尖脚焊缝处:бf =6M2×0.7ℎfl w2τf=ΔN2×0.7ℎfl w则折算应力:√(бf/ βf)2+τf2≦f f w=160N/mm2联立解得:l w≧140.9mm,则l f≧l w+2ℎf=150.9mm 为了满足一定的强度储备:取矩形节点板长度为310mm此时:бf=42.3 N/mm2τf=46.7 N/mm2√(бf / βf)2+τf2=58.2 N/mm2 <160N/mm2满足强度要求再验算塞焊缝:ℎf1=3mm,l w=310-2 ℎf1=304mm则塞焊缝正面角焊缝应力:бf1=P2×0.7 ℎf1l w=9.18×1032×0.7×3×304=7.2 N/mm2< 160N/mm2 满足要求根据应力图,已知左斜腹杆轴力86.2KN最大,以此腹杆作为控制杆,由等边角钢肢背和肢尖内力分配系数分别为:α1=0.7, α2=0.3则角钢肢背和肢尖的两面侧焊缝分担的内力:N1=0.7×86.2=60.34KN N2=0.3×86.2=25.86KN可求出需要两侧焊缝的计算长度:l w1=N12×0.7 ℎf1f f= 60.34×1032×0.7×5×160=54mml w2=N22×0.7 ℎf2f f w= 25.86×1032×0.7×5×160=23mm根据节点板的构造要求:取节点板的宽度为195mm,将角钢与节点板满焊连接,又实际测得两侧焊缝为:l f1 = 112mm l f2 = 105mm 足够强度要求又B节点右斜腹杆轴力64.5KN,而实际焊缝都大于100mm,故能满足强度要求,不在验算。
钢结构梯形钢屋架课程设计计算书
目录1设计资料2结构形式与选型3荷载计算4内力计算5杆件设计6节点设计7 参考文献梯形钢屋架课程设计计算书一、设计资料:该课程设计题目为:普通梯形屋架。
车间柱网布置:长度150m ;柱距6m ;跨度27m1、屋面坡度:1:102、屋面材料:混凝土大型屋面板(包括灌浆)3、荷载标准值1)静载:屋架及支撑自重0.3KN/m²;SBS改性沥青油毛毡防水层0.4KN/m²;20厚水泥砂浆找平层0.4KN/m²;100厚水泥珍珠岩保温层0.4KN/m²冷底子油隔气层0.05KN/m²大型屋面板自重(包括灌缝) 1.4KN/m²管道设备自重0.1 KN/m²2)活载:屋面雪荷载或活荷载最大值0.65KN/m²;积灰荷载1KN/m²;屋面坡度不大,对荷载影响小,不予考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不考虑。
4、材质Q235B钢,焊条E43系列,手工焊。
二、结构形式与选型根据厂房长度(84m>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。
三、荷载计算荷载计算表:荷载组合方法:1、全跨永久荷载F+全跨可变荷载2F1F1+F2=(4.118+1.47)×1.5×6=50.292kN2、全跨永久荷载F+半跨可变荷载2F1F1=4.118×1.5×6=37.062 kNF2=1.47×1.5×6=13.23 kN3、全跨屋架(包括支撑)自重F+半跨屋面板自重4F+半3跨屋面活荷载F2F2=1.47×1.5×6=13.23 kNF3=0.405×1.5×6=3.645 kNF4=(1.85+0.91)×1.5×6=24.84 kN四、内力计算计算简图如下五、杆件设计:复杆最大内力为326.898 KN ,查课本表7.4,选用中间节点板厚为10mm ,支座板厚为12mm 。
钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)
第一章:设计资料某单跨单层厂房,跨度L=24m,长度54m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,屋架铰接于混凝土柱上,屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。
钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。
柱网布置如图2.1所示,杆件容许长度比:屋架压杆【λ】=150屋架拉杆【λ】=350。
第二章:结构形式与布置2.1 柱网布置图2.1 柱网布置图2.2屋架形式及几何尺寸由于采用大型屋面板和油毡防水屋面,故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。
屋架跨度l=24m,每端支座缩进0.15m,计算跨度l0=l-2*0.15m=23.7m;端部高度取H0=2m,中部高度H =3.2m;起拱按f=l0/500,取50mm,起拱后的上弦坡度为1/9.6。
配合大型屋面板尺寸(1.5*6m),采用钢屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。
选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸2.3支撑布置由于房屋较短,仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑,不设纵向水平支撑。
中间各屋架用系杆联系,上下弦各在两端和中央设3道系杆,其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。
所有屋架采用统一规格,但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号:中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板,端部第2榀为WJ1b,需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。
图2.3 上弦平面12W J 1cW J 1bW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1b1W J 1c2W J 1a1---12---2图2.3下弦平面与剖面第三章:荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算表3.1 屋架荷载计算表 分类荷载项目名称荷载大小(KN/m 2)组合系数(KN/m 2) 组合值(KN/m 2)恒载1 太空轻质大型屋面板 0.85 1.351.148 2 防水层0.100.1353 屋架及支撑自重0.150.2034 悬挂管道 0.05 0.068 和 ――1.15 1.553 活载 屋面活荷载 0.5 1.4 0.70 总荷载――――――2.253.2屋架杆件内力系数屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。
钢结构计算书
0.15 ������
������ 2×0.7ℎ������ ������������
满足要求 下弦杆与节点板的连接焊缝按杆件内力的 15%计算,得肢背焊缝长度为:
= 2×0.7×5×160 =97mm
0.75×144。9×103
由计算可知,节点板的大小可按构造选择: 梯形节点板:-230×6mm,长边为 350mm,短边为 230mm。
2
(����� /������������ ) + ������������ 2 =58.2N/mm2<160N/mm2
再验算塞焊缝:
满足强度要求
ℎ������ 1 =3mm, ������������ =310-2 ℎ������ 1 =304mm
则塞焊缝正面角焊缝应力:
������ 9.18×10 3
3 支座节点计算
支座节点板与杆端连接由以上计算可知,均可由构造得到保证,根据电算结果取:节点 板-330×300×6mm,支座底板-360×280×6mm。 下面计算加劲肋与节点板连接: 根据电算轴力图,支座反力 R=71KN,则一个加劲肋连接焊缝承受的内力 V=R/2=35.5KN, M=35.5×0.07=2.5KN·M,加劲肋高度和厚度同节点板,验算焊缝应力:
=
0.75×70.9×103
2×0.7×5×160
0.25×70.9×103
=47.5 mm
=15.8 mm
������2 Δ N
2×0.7ℎ������ ������������
������ =
2×0.7×5×160
可知需要的焊缝长度较短,根据构造要求,选择矩形钢板:-390×260×6mm 此钢板与腹杆连接由 B 节点计算可知均满足要求,不再验算。 ② 下弦 K、L 节点 由于 K、L 节点的弦杆内力差相差不大而且其值不大,由 J 节点计算可知,根据构造要 求,选择矩形钢板:-300×250×6mm 此钢板与腹杆连接由 B 节点计算可知均满足要求,不再验算。
30M钢屋架计算书2-图文
30M钢屋架计算书2-图文土木工程专业钢结构课程设计1、车间柱网布置图(L某240m)2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶3、屋面采用1.5某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、柱距6m,厂房跨度L=30m。
5、柱网布置如下:图2屋架几何轴线图三)荷载:屋架自重=(120+11L)N/m2,L――屋架跨度静载取值情况荷载类型序号1静载(Ⅰ)2345活载(Ⅱ)荷载名称重量预应力钢筋混凝土1000N/m2屋面板(包括嵌缝)2二毡三油加绿豆沙250N/m找平层2cm厚保温层支撑重量活载活载+积灰荷载200N/m2700N/m250N/m2300N/m2500N/m2ab类型乙考虑荷载Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3,Ⅰ-4,I-51土木工程专业钢结构课程设计荷载内力系数图:四)设计要求(根据教师指定的一个题目)1、屋面支撑布置图2、屋架内力计算3、设计杆件截面4、设计节点5、绘制屋架施工图(A1硫酸图纸或白纸图)二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图所示。
2土木工程专业钢结构课程设计屋架支撑布置见下图所示。
屋架上弦支撑布置图符号说明:GWJ-(钢屋架);SC-(上弦支撑):某C-(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3土木工程专业钢结构课程设计三、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。
永久荷载标准值三毡四油加绿豆沙0.25kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.2kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土)0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板1.0kN/㎡钢屋架和支撑自重0.05+0.12+0.011某30=0.5kN/㎡总计2.65kN/㎡可变荷载标准值活荷载0.3kN/㎡总计0.30kN/㎡永久荷载设计值1.35某2.65=3.577kN/㎡(由可变荷载控制)可变荷载设计值1.4某0.3=0.42kN/㎡2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=(3.577+0.42)某1.5某6=35.97kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P1=3.577某1.5某6=32.19kNP2=0.42某1.5某6=3.78kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载P3=0.5某1.2某1.5某6=5.4kNP4=(1某1.35+0.42)某1.5某6=15.59kN3.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表1。
30米梯形钢屋架钢课程设计计算书
钢结构课程设计-、设计资料1、已知条件:梯形钢屋架跨度30m,长度72m,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6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0.65 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C25。
钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度:Lo=30-2×0.15=29.7m,3、跨中及端部高度:端部高度:h`=1900mm(轴线处),h=1915mm(计算跨度处)。
屋架的中间高度h=3400mm,屋架跨中起拱按Lo/500考虑,取60mm。
二、结构形式与布置图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SBS改型沥青油毡防水层0.40kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40kN/㎡保温层(100mm厚水泥珍珠岩)0.1×6=0.6kN/㎡隔气层(冷底子油)0.05 kN/㎡混凝土大型屋面板(包括灌浆) 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×30=0.45kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.23kN/㎡`可变荷载标准值屋面活荷载0.70 kN/㎡积灰荷载0.60kN/㎡总计 1.3kN/㎡永久荷载设计值 1.35×3.23=4.36kN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.3=1.82kN/㎡2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合: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=(4.36+1.82) ×1.5×6=55.62kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载:F1=4.36×1.5×6=39.24 kN半跨节点可变荷载:F2=1.82×1.5×6=16.38 kN③全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架及支撑自重:F3 =0.45×1.35×1.5×6=5.47kN半跨大型屋面板重及活荷载:F4=(1.4×1.35+0.7×1.4) ×1.5×6= 25.83kN 3.内力计算四、杆件截面设计腹杆最大内力,N=-630.83KN ,由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板刚度取14mm ;其余节点板与垫板厚度取12mm 。
课程设计--梯形钢屋架设计计算书
课程设计--梯形钢屋架设计计算书梯形钢屋架计算书学生姓名XXX班级名称专业名称土木工程指导教师XXX目录1 设计资料 (1)1.1 基本资料 (1)1.2 荷载标准值 (1)2 结构形式与布置 (1)2.1屋架形式 (1)2.2屋架尺寸的确定 (1)2.3钢材和焊条的选用 (3)2.4屋盖支撑布置 (3)3 荷载计算 (3)3.1恒活荷载计算 (3)3.2 荷载组合 (5)4 内力计算 (5)5 杆件截面设计 (8)5.1上弦杆截面计算 (8)5.2下弦杆截面计算 (9)5.3斜杆截面计算 (9)5.3.1 斜杆aB (10)5.3.2 斜杆Bc (10)5.3.3 斜杆cD (11)5.3.4斜杆De (11)5.3.5斜杆eF (11)5.3.6斜杆Fg (12)5.4竖杆截面计算 (12)5.4.1竖杆Aa (13)5.4.2竖杆Cc (13)5.4.3竖杆Ee (13)5.4.4 竖杆Gg (14)6 节点设计 (16)6.1下弦c节点 (16)6.2上弦B节点 (18)6.3屋脊G节点 (19)6.4支座a节点 (19)1 设计资料1.1 基本资料①某厂房总长度90m ,跨度L =18m ,屋盖体系为无檩体系,纵向柱距6m 。
②结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C25,屋面坡度i =L /10;L 为屋架跨度。
地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,不考虑地震设防,屋架下弦标高为18m ;③屋盖结构为无檩体系:采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.8kN/m 2,雪荷载的基本雪压标准值为S 0=0.5kN/m 2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载 0.8 kN/m 21.2 荷载标准值屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2保温层 0.5 kN/m 2(按选题) 一毡二油隔气层 0.05kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3kN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m 22 结构形式与布置2.1屋架形式屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架,屋面坡度i =L /10 ,L 为屋架跨度。
30m跨钢结构梯形屋架课程设计
钢结构课程设计所在学院:工程学院专业班级:09土木2班指导教师:******学号:***********钢结构课程设计一、课程设计介绍 (3)1、设计资料 (3)2、设计要求 (3)3、主要参考资料 (3)二、课程设计内容 (4)1、设计资料 (4)2、荷载计算 (4)3、几何尺寸及杆力系数图 (4)4、截面设计 (5)4.1上弦杆 (5)4.2下弦杆 (5)4.3腹杆 (6)5、屋架杆件选用表 (13)6、节点设计 (14)6.1下弦节点“C'” (14)6.2上弦节点“B” (15)6.3屋脊节点“K” (16)6.4普通节点“C” (17)6.5支座节点“A'” (17)三、钢结构施工图 (20)四、课程设计手算书 (21)钢屋盖设计任务书(梯形屋架)一、设计资料某车间(或厂房)跨度L,长度96m,柱距6m,屋盖采用梯形钢屋架,屋面材料为压型钢板复合板,檩条间距1.5m,屋面坡度i = 1/10,屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,当地基本风压为0.55kN/m2,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C30,柱截面400mm×400mm。
其他设计资料如下:二、设计要求计算书:内容应详尽,主要内容应包括:设计任务书,材料选择,屋架形式、几何尺寸,支撑布置,荷载汇集,杆件内力计算及组合,杆件截面选择,典型节点设计(屋脊、跨中拼接节点,上下弦节点)等。
图纸:应符合制图规范及要求,表达应完整;绘制要求:主要图面应绘制正面图、上下弦平面图,必要的侧面图、剖面图,以及某些安装节点或特殊零件的大样图;在图的左上角绘制屋架简图,并注明杆件几何长度(左半跨)及杆件内力设计值(右半跨),图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明,如钢材型号、(注:采用A1图纸594mm×841mm)附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。
三、主要参考资料1. 戴国欣主编.钢结构(第三版).武汉:武汉理工大学出版社,20072. 夏志斌,姚谏.钢结构—原理与设计.北京:中国建筑工业出版社,20043. 张耀春主编.钢结构设计原理.北京:高等教育出版社,20044. 汪一骏等.钢结构设计手册(第三版).北京:中国建筑工业出版社,20045. 建筑结构荷载规范(GB50009—2001 )6. 钢结构设计规范(GB50017—2003)7. 建筑结构制图标准(GB/T50105—2001)钢结构课程设计一、设计资料 1、结构形式某车间(或厂房)跨度30m ,长度96m ,柱距6m ,屋盖采用梯形钢屋架,屋面材料为压型钢板复合板,檩条间距1.5m ,屋面坡度i = 1/10,屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2,当地基本风压为0.50kN/m 2,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C30,柱截面400mm ×400mm 。
钢结构课程设计梯形桁架跨度30米
普通钢屋架设计计算书一、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(学号为306,跨度为30m,端部高度为1.95m,坡度为1/11)图一桁架形式及几何尺寸三、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、X C2…,刚性系杆:GG1、GG2…,柔性系杆:LG1、LG2…。
图二桁架支撑布置四、屋架内力计算1.计算的基本假定节点均为铰接:所有杆线的轴线均位于同一平面内,且同心交汇与节点;荷载均作用于结点。
2.荷载计算屋面活荷载与雪载一般不会同时出现,由荷载条件知,基本雪压大于屋面活荷载,基本风压不考虑。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cosα= +换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布112=11.1004/1的自重(包括支撑)按经验公式(P W=0.12+0.011⨯跨度)计算,跨度单位为m。
标准永久荷载:预应力混凝土大型屋面板2kN=⨯.1m406004.140.1/改性沥青防水层 1.0042=⨯kN402/.040.0m20厚1:2.5水泥砂浆找平层 1.0042/402.040.0m kN =⨯ 80厚加气混凝土保温层 1.0052/482.048.0m kN =⨯ 屋架和支撑自重为 0.12+0.0112/450.030m kN =⨯共 3.2422/m kN 标准可变荷载: 2/70.0m kN 屋面活荷载 3.荷载组合考虑三种组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久效应控制)全跨节点荷载设计值:F=(1.3556.4565.1)7.04.1242.3=⨯⨯⨯+⨯KN (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:F 1.1=1.35kN 39.3965.1242.3=⨯⨯⨯ (按永久荷载为主的组合) F kN 01.3565.1242.32.12.1=⨯⨯⨯= (按可变荷载为主的组合) 对结构有利时:F 65.1247.30.13.1⨯⨯⨯==29.18kN 半跨节点可变荷载设计值:F kN 17.665.1)7.07.0(4.11.2=⨯⨯⨯⨯= (按永久荷载为主的组合) F kN 82.865.17.04.12.2=⨯⨯⨯= (按可变荷载为主的组合)(3)全跨桁架包括支撑+半跨屋面自重+半跨屋面基本雪压(按可变荷载为主的组合)全跨节点桁架自重设计值:对结构不利时:F kN 86.465.145.02.11.3=⨯⨯⨯=对结构有利时:F kN 05.465.145.00.12.3=⨯⨯⨯= 半跨节点屋面板自重及雪压设计值: F kN 94.2365.1)7.04.140.12.1(4=⨯⨯⨯+⨯=(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
大学课程设计:30M跨梯形钢屋架设计计算书
全跨节点永久荷载设计值:
对结构不利时:
F1,1=1.35×3.716×1.5×6=45.1494 KN(按永久荷载为主的组合)
F1,2=1.2×3.7164×1.5×6=10.7032KN(按可变荷载为主的组合)
对结构有利时:F1,3=1.0×3.7164×1.5×6=33.4476KN
半跨节点可变荷载设计值:
F2,1=1.4×(0.7×0.7+0.9×1)×1.5×6=17.514KN(按永久荷载为主的组合)
F2,2=1.4×(0.7+0.9×1)×1.5×6=20.16KN(按可变荷载为主的组合)
(3)全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)
全跨节点桁架自重设计值:
恒载计算:
防水层(三毡四油): 0.4/0.995=0.402kN/m2
预应力钢筋混凝土大型屋面板:1.4/0.995=1.407kN/m2
隔气层、找平层:0.35/0.995=0.3518kN/m2
保温层、找平层:0.95/0.995=0.9548kN/m2
屋架自重:0.12+0.011×30=0.45kN/m2
-20.97
65.63
竖杆
1
4、10
13
20
23
27
-0.50
-1.00
-0.24
-0.74
-2.38
0
-0.50
-1.00
-0.51
-1.09
-1.82
0
0
0
0.27
0.35
-0.55
0
-20.90
-41.80