课程设计梯形钢屋架设计(21m跨)
钢结构课程设计(2)
目录
一钢结构课程设计任务书 (1)
二钢结构课程设计计算书 (3)
1 支撑布置 (3)
2 荷载计算 (4)
3 内力计算 (6)
4 杆件设计 (7)
5 节点设计 (18)
三附图
1钢屋架施工图
2钢屋架节点详图和材料表
一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书
一、设计资料 1、结构形式
某厂房跨度为21m ,总长90m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30,屋面坡度为10:1 i 。地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。
2、 屋架形式及选材
屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为:1班学号为单号的同学用235Q 钢,焊条为43E 型,学号为双号的同学用345Q 钢,焊条为50E 型;2班学号为单号的同学用345Q 钢,焊条为50E 型,学号为双号的同学用235Q 钢,焊条为43E 型。
3、荷载标准值(水平投影面计)
① 永久荷载:
三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2
保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2
预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2
屋架及支撑自重:按经验公式L
=计算: KN/m2
12
.0+
.0
q11
悬挂管道: 0.15 KN/m2
21m跨度钢结构课程设计(完整版)
目录
1.0 设计资料 (1)
1.1 结构形式与布置 (2)
1。1。1 桁架形式及几何尺寸 (2)
1.1.2 屋架支撑布置 (2)
1.2 荷载计算 (4)
1。2.1屋面活荷载选择 (4)
1。2.2屋架和支撑自重计算 (4)
1。2。3荷载组合 (4)
1。3 杆件设计及内力计算 (6)
1。3.1 屋架计算简图 (6)
1。3。2 杆件内力计算和杆件内力表 (6)
1。3.3 杆件设计 (7)
(1)上弦杆 (7)
(2)下弦杆 (8)
(3)腹杆 (9)
(4)竖杆 (11)
(5)屋架杆件截面选择表 (11)
1.4 节点设计 (12)
1.4。1 下弦节点“c” (12)
1.4。2 上弦节点“B” (13)
1.4。3 上弦节点“D” (14)
1.4。4 下弦节点“e” (15)
1。4.5 上弦节点“F” (16)
1.4.6 下弦节点“g" (17)
1。4.7 屋脊节点“H” (18)
1。4。8竖杆与上弦节点“C,E,G” (19)
1.4。9支座节点“A” (19)
1.4.10支座节点“a” (21)
参考文献 (22)
致谢 (22)
附录 (22)
1。0 设计资料
某厂房总长度90m,跨度21m,纵向柱距6m。
1。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C30,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,地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,二类场地。屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。
2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如图1.11及下图所示。
钢结构设计-跨度为21m的设计ji计算书
目录
1、设计资料 (1)
1.1结构形式 (1)
1.2屋架形式及选材 (1)
1.3荷载标准值(水平投影面计) (1)
2、支撑布置 (2)
2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)
2.2桁架支撑布置如图 (3)
3、荷载计算 (4)
4、内力计算 (5)
5、杆件设计 (8)
5.1上弦杆 (8)
5.2下弦杆 (9)
5.3端斜杆A B (10)
5.4腹杆 (10)
5.5竖杆 (15)
5.6其余各杆件的截面 (17)
6、节点设计 (18)
6.1下弦节点“C” (18)
6.2上弦节点“B” (19)
6.3屋脊节点“H” (20)
6.4支座节点“A” (22)
6.5下弦中央节点“H” (24)
致谢 (25)
参考文献 (25)
图纸 (25)
1、设计资料
1.1、结构形式
某厂房跨度为21m ,总长90m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30,屋面坡度为10:1=i 。地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。
1.2、屋架形式及选材
屋架跨度为21m ,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为:设计方案采用Q345钢,焊条为E50型。 1.3、荷载标准值(水平投影面计)
① 永久荷载:
三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2
保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2
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
21米跨钢屋架课程设计
钢结构课程设计
设计任务书
北京地区某金工车间,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。跨度21米,柱距6米,厂房高度为15.7米,车间内设有两台200/50KN中级工作制吊车,计算温度高于-20C。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,
1.5mx6m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.7 KN/m2,屋面活荷载0.45 KN/m2,雪荷载0.4KN/m2,风荷载0.45 KN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mmx400mm,混凝土标号为C20。要求设计钢屋架并绘制施工图。
一、设计条件
1、钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度 Lo=21000-2×150=20700mm
3、跨中及端部高度
设计条件为无檩条屋盖方案,屋架端部高度h=1990mm,屋架的中间高度
h=3040mm,屋面坡度i=1/10。
二、结构形式
1、屋架形式如下图
2、屋架支撑布置
厂房长度(168m>60m)、跨度及荷载情况,设置上下弦横向水平支撑4道,下弦纵向水平支撑沿两侧柱列布置。如下图(修改图,变为4道支撑)
三、荷载与内力计算 1、荷载计算
屋面活荷载与雪荷载不会同时发生,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.45 kN/㎡进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按照经验公式
()2
0.120.011/k g l kN m =+=(0.12+0.011*21)=0.351计算,跨度单位为米。
永久荷载设计值取系数1.35,屋面活荷载设计值取系数1.4 荷 载 计 算 表
2015年21米钢屋架课程设计算书要点
课程设计(论文)任务书
题目名称钢结构课程设计
学院
专业班级
姓名
学号
一、课程设计(论文)的内容
通过某工业厂房钢屋架的设计,培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能,解决钢结构设计实际问题的能力。要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,遵照国家设计规范要求和规定,按进度独立完成设计计算,并绘制钢屋架施工图。
具体内容包括:选择钢材及焊接材料,并明确提出对保证项目的要求;进行荷载计算、内力计算及内力组合,设计各杆件截面;对钢屋架的各个节点进行设计及验算;绘制钢屋架运送单元的施工图,包括桁架简图及材料表。
二、课程设计(论文)的要求与数据
1、课程设计(论文)的要求
学生的课程设计资料包括封面(按学校统一规定格式打印)、课程设计(论文)任务书、目录(三级标题按1……、1.1……、1.1.1……的格式编写)、正文、参考文献、致谢及按规定要求折叠的工程图纸,应按以上排序装订后提交。
课程设计说明书正文应采用A4复印纸书写,上边距30mm,下边距25mm,左边距30mm,右边距20mm。可以用铅笔或钢笔等书写。字体要清晰、端正,行距要固定,内容要有系统地编排。要求计算过程清晰、整洁,计算步骤明确,计算公式和数据来源应有依据。插图应按一定比例绘制,做到简明清晰,文图配合。
参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的,文献按照在正文中的出现顺序排列。
工程图纸应符合《房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001—2010)》和《建筑结构制图标准(GB/T 50105—2010)》的要求。要求用铅笔绘制白纸图,尺寸及标注应齐备,满足构造要求。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书
一、设计题目:
焊接梯形钢屋架设计
二、设计概况:
屋架计算跨度:l0=21-2*0.15=20.7m
跨中端部高度:本设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,取屋架在21m 轴线处的端部高度h0=1.99M,屋架的中部高度:h=3.04M。则屋架在20.7M处两端高度为2.005M,屋架跨中起拱按l0/500考虑,取40mm。屋架尺寸及几何形状如下图:
507.5
1
三
屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,计算时,取较大的荷载标准值计算,故取屋面活荷载0.7KN/M进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重,按经验公式gk=0.12+0.011l KN/M^2计算,跨度单位为M。荷载计算如下表
(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载:F=(4.32135+2.1)*1.5*6=57.7952.84KN (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载:F1=4.32135*1.5*6=38.8936.46 KN
F2=2.1*1.5*6=18.916.38 KN
(3)全跨屋架自重+半跨屋面自重+半跨屋面活载:
F3=0.474*1.5*6=4.266 KN F4=(1.89+0.98)*1.5*6=25.83 KN
其中,(1)(2)为使用节点荷载,(3)为施工阶段荷载。
四、内力计算:
上述三种荷载组合作用下的计算简图如下。由单位荷载作用下各杆的内力值计算其内力组合:
五、杆件设计:
(1)上弦杆:
整个上弦杆采用等截面角钢,按最大
设计内力的FG杆设计。N=-643.6KN,计算
跨度l0x=l0=1.5M,l0y=3*l0=3*1.5M=4.5M。
21m跨度钢结构课程设计(完整版)
目录
1.0 设计资料 (1)
1.1 结构形式与布置 (2)
1.1.1 桁架形式及几何尺寸 (2)
1.1.2 屋架支撑布置 (2)
1.2 荷载计算 (4)
1.2.1屋面活荷载选择 (4)
1.2.2屋架和支撑自重计算 (4)
1.2.3荷载组合 (4)
1.3 杆件设计及内力计算 (6)
1.3.1 屋架计算简图 (6)
1.3.2 杆件内力计算和杆件内力表 (6)
1.3.3 杆件设计 (7)
(1)上弦杆 (7)
(2)下弦杆 (8)
(3)腹杆 (9)
(4)竖杆 (11)
(5)屋架杆件截面选择表 (11)
1.4 节点设计 (12)
1.4.1 下弦节点“c” (12)
1.4.2 上弦节点“B” (13)
1.4.3 上弦节点“D” (14)
1.4.4 下弦节点“e” (15)
1.4.5 上弦节点“F” (16)
1.4.6 下弦节点“g” (17)
1.4.7 屋脊节点“H” (18)
1.4.8竖杆与上弦节点“C,E,G” (19)
1.4.9支座节点“A” (19)
1.4.10支座节点“a” (21)
参考文献 (22)
致谢 (22)
附录 (22)
1.0 设计资料
某厂房总长度90m ,跨度21m ,纵向柱距6m 。
1.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C30,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,地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g ,二类场地。屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。
课程设计梯形钢屋架设计(21m跨)
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梯形钢屋架设计(21m跨)
一、设计资料
某地区某金工车间。采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。跨度为21 m,柱距6 m,厂房长度为144m,厂房高度为15.7 m。车间内设有两台150/520 kN中级工作制吊车,计算温度高于-20 ℃。采用三毡四油防水屋面上铺小石子设计荷载标准值0.4 kN/m2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.4 kN/m2,泡沫混凝土保温层设计荷载标准值0.1 kN/m2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.5 kN/m2,1.5 m×6.0 m预应力混凝土大型屋面板设计荷载标准值1.4 kN/m2。屋面积灰荷载0.35kN/m2,屋面活荷载0.35 kN/m2,雪荷载为0.45 kN/m2,风荷载为0.5 kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400 mm×400 mm,砼标号为C20。
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
1、钢材及焊条选择
根据建造地区(北京)的计算温度和荷载性质及连接方法,钢材选用Q235-B。焊条采用E43型,手工焊。
2、屋架形式及尺寸
本设计采用无檩屋盖,i=1/10,采用梯形屋架。
屋架跨度为L=21000 mm
屋架计算跨度为
L=L-300=20700 mm,
端部高度取
H=2000 mm ,(1/16 ~ 1/12)L,(通常取为2.0 ~2.5 m)
中部高度取H=
H+0.5i L=2000 + 0.1×21000/2=3050 mm,
屋架杆件几何长度见附图1所示,屋架跨中起拱42 mm(f = L/500考虑)。
为使屋架上弦承受节点荷载,配合宽度为1.5 m的屋面板,采用上弦节间长度为3.0 m。
梯形钢屋架钢结构课程设计
钢结构
课程设计任务书
课程设计题目:梯形钢屋架
班级:
设计期限:2012年12月31日~2013年1月7日指导教师:
一、课程设计的意义与目的
钢结构课程设计是建筑工程专业教学计划中一个重要的实践教学环节,对培养学生的基本技能、提高学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识有重要作用。课程设计应达到如下目的:了解钢屋盖设计的一般程序和内容,为毕业后从事实际设计工作奠定基础:
巩固钢结构课程中所学内容(例如材料性能及材料的选择,连接设计及计算,基本构件的设计计算等),并应用于课程设计中:
掌握钢屋架施工图的表达方法和制图规定:
学习书写结构计算书
学习运用规范及有关技术资料。
二、设计资料
机械厂欲建一金工车间,其平面及柱网布置如图所示,厂房的跨度分别取l8m、21m、24m,长度为54m,柱距6m。车间内设有两台20/5吨中级工作制吊车。采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。梯形屋架,屋架端高分别为1.8m、1.9m、2.0m,屋面坡度为i=1/10,屋架支撑在钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400mm,混凝土标号为C25;计算温度最低-20℃.
L分别为18m、21m、24m。
柱网布置图
1. 屋面做法:
W1:二毡三油上铺小石子防水层(0.35 kN/m2)
20厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2)
80厚泡沫混凝土保温层(0.5 kN/m2)
1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板(1.4 kN/m2)
钢屋架及支撑自重:0.12+0.011L (kN/m2)
基本雪压0.25kN/m2,
屋面活荷载0.30kN/m2,
梯形钢屋架设计
精品文档-可编辑
目录
T O C\o"1-2"\u1设计资料 (1)
2屋架形式及几何尺寸 (1)
3支撑的布置 (2)
4荷载计算 (3)
5内力计算 (4)
6杆件复核 (5)
7节点复核 (10)
采用P K P M 软件进行设计,对杆件和部分节点进行手算复核。 1 设计资料 1.1 结构形式
跨度为21 m ,总长90 m ,柱距6 m ,采用梯形钢屋架。 1.2 屋架尺寸及选材
屋架端部高度设计为1.8 m ,屋面坡度为1/10,采用Q 235钢,E 43型焊条。 1.3 荷载标准值
恒载有:
防水层、找平层、保温层等 1.7 k N /m 2 预应力混凝土屋面板(含灌缝) 1.5 k N /m 2 屋架及支撑自重 ()20.120.011kN /m k g L =+ 0.351
k N /m 2
活载有:
屋面均布活载 0.5
k N /m 2
雪荷载 0.35
k N /m 2
积灰荷载 0.5
k N /m 2
屋面为重屋面,不考虑风荷载;抗震设防烈度为6度,不考虑地震作用。
2 屋架形式及几何尺寸
(1) 计算跨度215021000215020700mm L L =-⨯=-⨯=;
(2) 屋架中部高度21000
18000.1=2850mm 2
H =+⨯
; (3) 屋架跨中起拱高度L /500=42 m m ,实取50 m m ; (4) 几何尺寸如下图1所示:
1508
1357150815081508150815082850
3000
3000
30001815
2100
2400
2700
2850
2376
2709
2964
3226
跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书(DOC)
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
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
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梯形钢屋架设计(21m 跨)
一、设计资料
某地区某金工车间。采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。跨度为21 m ,柱距6 m ,厂房长度为144 m ,厂房高度为15.7 m 。车间内设有两台150/520 kN 中级工作制吊车,计算温度高于 -20 ℃。采用三毡四油防水屋面上铺小石子设计荷载标准值0.4 kN/m 2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.4 kN/m 2,泡沫混凝土保温层设计荷载标准值0.1 kN/m 2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.5 kN/m 2, 1.5 m ×6.0 m 预应力混凝土大型屋面板设计荷载标准值1.4 kN/m 2。屋面积灰荷载0.35 kN/m 2,屋面活荷载0.35 kN/m 2,雪荷载为0.45 kN/m 2,风荷载为0.5 kN/m 2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400 mm ×400 mm ,砼标号为C20。
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
1、钢材及焊条选择
根据建造地区(北京)的计算温度和荷载性质及连接方法,钢材选用Q235-B 。焊条采用E43型,手工焊。 2、屋架形式及尺寸
本设计采用无檩屋盖,i =1/10,采用梯形屋架。 屋架跨度为L =21000 mm
屋架计算跨度为0L =L -300=20700 mm ,
端部高度取0H =2000 mm ,(1/16 ~ 1/12)L ,(通常取为2.0 ~2.5 m ) 中部高度取H =0H +0.5i L =2000 + 0.1×21000/2=3050 mm ,
屋架杆件几何长度见附图1所示,屋架跨中起拱42 mm (f = L /500考虑)。 为使屋架上弦承受节点荷载,配合宽度为1.5 m 的屋面板,采用上弦节间长度为3.0 m 。
附图1:屋架杆件几何长度(单位:mm)
3、屋盖支撑布置
根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,为统一支撑规格,厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定,第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆,下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆,支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2,山墙的端屋架编号为GWJ-3,其他屋架编号均为GWJ-1。
附图2:屋面支撑布置图(单位:mm)
三、荷载和内力计算
1、荷载计算
屋架和支撑自重按照经验公式q=(0.12+0.011L)=(0.12+0.011×21)≈0.35 kN/m2
荷载计算汇总表
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
计算屋架杆内力时,应考虑如下三种荷载组合:
①正常使用阶段:
“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”,恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值恒P 及活P 分别为:
恒P =3.78×1.5×6=34.02 kN 活P =1.12×1.5×6=10.08 kN ②施工阶段:
“全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板+半跨屋面活荷载”,这时只有屋架及支撑自重是分布于全跨的恒荷载,而屋面板自重及施工荷载(取屋面活荷载与雪载数值较大的)即可能出现在左半跨,也可能出现在右半跨,取决于屋面板的安装顺序。当从屋架两端对称安装屋面板时,则不必考虑此种荷载组合。施工阶段恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值
'恒
P 和'活P 分别为:
'
恒
P =0.42×1.5×6=3.78 kN '
活
P =(1.68+0.63)×1.5×6=20.79 kN 3、内力计算
首先计算出荷载作用下各杆力系数。根据算得的节点荷载(
恒P 、活P )和杆力系数,计算各杆件内力并组合得出各杆件的最不利内力组合。
a
杆力系数计算模型
四、杆件截面选择
1、上弦部分:
最大内力杆件:FG = -537.14 KN 、GH = -537.14 KN
屋架上弦截面统一不变,取上弦最大设计杆力计算。l 0x =1508 mm(屋架平面内),l 0y =l 1=3000 mm(屋架平面外)(考虑大型屋面板能起到一定的支撑作用,故一般取两块屋面板的宽度,但不大于3.0 m ,未考虑屋面板之间灌缝处理的宽度)。根据计算,腹(斜)杆最大设计内力N aB = -337.37 kN ,查表(课程设计指导书 表5),得中间节点板厚度t =10 mm ,支座节点板厚t =12 mm 。选择跨中斜腹杆截面时均按压杆考虑并控制长细比不大于150,即:[λ]=150。
按稳定条件计算所需毛截面面积:查(《钢结构》第二版 武汉理工大学出版社)表5.3知由双角钢组成的T 形和十字形截面均属b 类。角钢厚度≤16 mm ,取f =215 N/mm 2 ,假设λ=80,由附表4-2查得ϕ=0.710
,需要的截面面积:
3
22537.1410351935.190.710215
s N A mm cm f ϕ⨯==≈=⨯
需要的回转半径为
150.8 1.8980
ox
x l i cm λ=== 300
3.7580
oy
y l i cm λ
=
=
= 上弦采用两不等边角钢以短边相连组成的T 形截面。根据需要的s A 、y i 、x i 查附表7-5,选用2∟140×90×10(短边相连):s A =44.6 cm 2,x i =2.56 cm ,y i =6.77 cm (节点板厚10 mm )。 验算 []150.8
58.902.56
ox x x l i λλ=
==≤,x ϕ=0.826 故 3
22537.1410145.812150.8264460x x N N N f mm mm A σϕ⨯===≤=⨯ 验算对称轴y 的稳定承载力:
1
1
0.560.563000
140
141210
140
oy
l b t
b ⨯==>
=
=