钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计
钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计
钢结构_18m三⾓形钢结构钢屋架设计
钢结构屋盖课程设计计算书
⼀、设计说明
1、设计某⼀检修⼚房屋盖,跨度为27m,长度为80m,柱距为
6m,三⾓形屋架,钢材为Q235—B,焊条采⽤E43型,屋⾯为
压型钢板,屋⾯坡度i=1:2.5,屋架铰接于钢筋混凝⼟柱顶,⽆吊车,外檐⼝采⽤⾃由排⽔,采⽤槽钢檩条,檩条间距为2827.25mm。
2、基本风压为0.4KN/m2,屋⾯离地⾯⾼度为12 m,不上⼈屋
⾯。雪荷载0.6KN/m2
⼆、檩条设计
1、檩条采⽤轻型槽钢檩条
2、屋⾯材料为压型钢板,屋⾯坡度为1:2.5(α=21.80°)
檩条跨度为6m,于跨中设置⼀道拉条,⽔平檩距2396.4×
cos21.80°=2396.4×0.93=2228.65mm,坡向斜距2396.4mm
3、荷载标准值(对⽔平投影⾯)
⑴永久荷载:压型钢板(不保温)⾃重为0.1 KN/m2,檩条(包
括拉条和⽀撑)⾃重设为0.11 KN/m2
⑵可变荷载:屋⾯雪荷载ω=0.6KN/m2,基本风压ωo=0.40 KN/m2
4、内⼒计算
⑴永久荷载于屋⾯活荷载组合
檩条线荷载
pK=(0.21+0.6)×2.229=1.805 KN/m
p=(1.2×0.21+1.4×0.6)×2.229=2.434 KN/m
pX=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/m
pY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m
弯矩设计值: MX= pY l2/8=2.264×62/8=10.188KN·m
My= pX l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m
18米三角形钢结构
18m三角形钢屋架设计
1 设计资料及说明
图1 屋架形式及几何尺寸
3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑
1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调,在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆,上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
3、根据厂房长度36m,跨度为4m,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向
水平支撑,下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。
钢结构三角形屋架课程设计资料
一、设计资料
某厂房屋架跨度18m ,屋架间距6m ,柱高4.5m ,屋面坡度1/3, 抗震设防烈度为7度,屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。薄壁卷边Z 型钢檩条,檩条斜距为0.778m ,基本风压为0.35kN/2m ,雪荷载为0.20kN/2m 。钢材采用Q235-B 。焊条采用E43型。
二、屋架形式、几何尺寸及支撑布置
屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图1-10所示,上弦节间长度为两个间距,有节间荷载。
上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。为此,上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度;下弦杆在屋架平面外的计算长度为钢屋架跨度的一半。
简图
屋架支撑布置
图1-10 屋架形式、几何尺寸及支撑布置
三、荷载
(1)恒载 标准值
石棉瓦 0.2kN/2m /0.949=0.21kN/2m 油毡、木望板 0.18kN/2m /0.949=0.19kN/2m 檩条、屋架及支撑 0.20kN/2m 合计 0.6kN/2m (2)活载
活载与雪载取最大值 0.30kN/2m
因屋架受荷水平投影面积超过602m ,故屋面受均布活荷载可取为(水平投影面)0.35kN/2m 。 (3)风荷载
基本风压 0.35kN/2m
(4)上弦的集中荷载及节点荷载 见表2-1及图1-11、图1-12
图1-11 上弦集中荷载
图1-12 上弦节点荷载
表2-1 上弦集中荷载及节点荷载表 荷载形式 荷载分类 集中荷载(设计值)P ’/kN 节点荷载(设计值)
钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
钢结构课程设计之三角形钢屋架设计.(DOC)
课程设计名称:三角形钢屋架设计
课程设计目标:
1. 学生能够了解钢结构在建筑中的应用及其优势;
2. 学生能够熟悉三角形钢屋架的设计原理;
3. 学生能够运用相关工具和软件进行三角形钢屋架的设计。
课程设计内容:
1. 引言:
- 钢结构在建筑中的应用及其优势;
- 三角形钢屋架在钢结构中的重要性和应用范围。
2. 基本原理:
- 三角形钢屋架的结构特点和优势;
- 三角形钢屋架的受力分析原理;
- 三角形钢屋架的设计要求。
3. 三角形钢屋架设计步骤:
- 选择合适的三角形钢屋架形式;
- 初步确定三角形钢屋架的尺寸和布置;
- 进行受力分析,确定主要受力杆件;
- 进行结构设计计算,包括杆件尺寸、节点设计等;
- 进行抗震设计和极限状态设计。
4. 三角形钢屋架设计软件:
- 介绍常用的三角形钢屋架设计软件;
- 指导学生使用软件进行三角形钢屋架的设计。
5. 设计案例分析:
- 指导学生分析一些实际工程案例,并进行三角形钢屋架设计;
- 学生进行相关计算和设计,并完成设计报告。
6. 结果分析与讨论:
- 学生对设计结果进行分析和讨论;
- 探讨三角形钢屋架设计的优化方案。
7. 总结与展望:
- 总结三角形钢屋架设计的要点和方法;
- 展望三角形钢屋架设计在未来的发展趋势。
钢结构三角形屋架课程设计资料
一、设计资料
某厂房屋架跨度18m ,屋架间距6m ,柱高4.5m ,屋面坡度1/3, 抗震设防烈度为7度,屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。薄壁卷边Z 型钢檩条,檩条斜距为0.778m ,基本风压为0.35kN/2m ,雪荷载为0.20kN/2m 。钢材采用Q235-B 。焊条采用E43型。
二、屋架形式、几何尺寸及支撑布置
屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图1-10所示,上弦节间长度为两个间距,有节间荷载。
上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。为此,上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度;下弦杆在屋架平面外的计算长度为钢屋架跨度的一半。
简图
屋架支撑布置
图1-10 屋架形式、几何尺寸及支撑布置
三、荷载
(1)恒载 标准值
石棉瓦 0.2kN/2m /0.949=0.21kN/2m 油毡、木望板 0.18kN/2m /0.949=0.19kN/2m 檩条、屋架及支撑 0.20kN/2m 合计 0.6kN/2m (2)活载
活载与雪载取最大值 0.30kN/2m
因屋架受荷水平投影面积超过602m ,故屋面受均布活荷载可取为(水平投影面)0.35kN/2m 。 (3)风荷载
基本风压 0.35kN/2m
(4)上弦的集中荷载及节点荷载 见表2-1及图1-11、图1-12
图1-11 上弦集中荷载
图1-12 上弦节点荷载
表2-1 上弦集中荷载及节点荷载表 荷载形式 荷载分类 集中荷载(设计值)P ’/kN 节点荷载(设计值)
18m跨三角形钢桁架课程设计
一、设计题目
18m跨三角形钢桁架
二、设计资料
1、某单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m,柱距6m,柱高6m,采用三角形钢屋架,跨度18m,屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔,冷弯薄壁C型钢檩条,檩条斜距1.555m,支撑布置自行设计,无吊车。采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C20,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400×600mm;使用温度-5摄氏度以上,地震烈度8度,连接方法及荷载性质,按设计规范要求。屋架轴线图及杆件内力图见图。
2、荷载标准值如下:
(1)、永久荷载(沿屋面分布)
屋面防水结构+檩条 0.2KN/m2
钢屋架及支撑等自重 0.35KN/m2
(2)、可变荷载
屋面活荷载(按水平投影)0.50KN/m2
基本风压(地面粗糙度为B类)0.80KN/m2
三、要求设计内容
1、屋盖结构布置
2、屋架杆件内力计算和组合
3、选择杆件截面型号,设计节点
4、绘制施工图
四、课题设计正文
(一)屋盖结构布置:
上弦节间长度为两个檩距,有节间荷载。上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度;下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的1/2。具体支撑布置如下图:
屋架支撑布置
1-1剖面图
(二)、屋架杆件内力计算和组合
1、荷载组合:恒载+活荷载;恒载+半跨活荷载
2、上弦的集中荷载及节点荷载如下图:
上弦集中荷载
18m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
得
用最大负弯矩进行验算
对弯矩使角钢水平边受拉的双角钢T形截面的构件,查表取受弯构件整体稳定系数 =1.0,得
平面外长细比和稳定性均满足要求。
4.局部稳定验算
条件翼缘自由外件宽厚比
弯矩腹板自由边受压的压弯构件,腹板高厚比 应满足
肢尖角焊缝的焊脚尺寸取 (贴边焊接,厚度小于6mm,取板厚)。角钢肢尖角焊缝的计算长度
上弦杆的内力差: ,偏心距:
引起的弯矩为:
则:
满足要求。
②上弦节点“B”、“E”(见图7)
节点板与上弦角钢肢背采用槽焊缝连接,假定槽焊缝只承受屋面集中载荷P,P=9.204kN。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 。节点“B”的塞焊缝不控制,仅需验算肢尖焊缝。
焊缝承受的剪力: ,弯矩:
设焊缝 ,焊缝计算长度:
焊缝应力:
采用焊缝 满足要求。
c.支座节点板与底板的连接焊缝:
假定焊缝传递全部支座反力 ,设焊缝
则支座底板的连接焊缝长度为:
满足要求。
d.上弦杆与节点板的连接焊缝:
节点板与上弦角钢肢背采用槽焊缝连接,假定槽焊缝只承受屋面集中载荷P,p=9.204kN。节点板与上弦角钢肢尖采用双面角焊缝连接,承担上弦内力差 。节点“A”槽焊缝焊脚尺寸取节点板厚度的一半,即 ;焊缝长度为: ,则焊缝强度
(完整word版)18m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
学 生: 王岩 指导教师:付建科
(三峡大学 机械与材料学院)
1 设计样式及屋架形式与材料
设计一位于杭州市郊的单跨封闭式屋架结构,单跨屋架结构总长度为36m ,柱距为4m ,跨度为l=18m ,屋面材料为波形石棉瓦,规格:1820×725×8.
其他主要参数:坡度i=1:3,恒载为0.6KN/m 2,活载为0.3KN/m 2,屋架支撑在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C20,柱顶标高为6m ,钢材标号:Q235-B.F ,其设计强度为f=215KN/m 2,焊条采用E43型,手工焊接,荷载分项系数去:γG =1.2,γQ =1.4.
2 屋架形式及几何尺寸
根据所用屋面材料的排水需要几跨度参数,采用人字形六节间三角形屋架。屋架坡度为1:3,屋面倾角1arctan 18.43
α==。 sin 0.3162α=, cos 0.9487α= 屋架计算跨度:
mm l l 177003000=-=. 屋架跨中高度: mm l h 29506
== 上弦长度: mm l L 9329cos 20
==α
节间长度: mm L
a 15556
==
. 节间水平方向尺寸长度:
'=
=α.
cos
a1475
a
mm
根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。
图1 杆件的几何尺寸
3 屋盖支撑设计
3.1 屋架的支撑(如图1所示)
⑴在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
⑵在屋架的下弦节点2处设置一通长柔性水平系杆。
图 2 屋架的支撑
3.2屋面檩条及其支撑
波形石棉瓦长为1820mm ,要求搭接长度≥150mm ,且每张瓦至少需要有三个支撑点,因此,最大檩条间距为:
2014钢结构课程设计-18米三角形钢屋架
一、课程设计题目:18m跨三角形钢桁架
二、设计资料
1、某单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m,柱距6m,柱高6m,采用三角形钢屋架,屋架跨度18m,屋面坡度i,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔,冷弯薄壁C型钢檩条,檩条斜距1.555m。采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C20,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400×600mm;使用温度-5°C以上。屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。
几何尺寸内力系数
三角形屋架几何尺寸和内力系数
2、荷载标准值如下:
(1)永久荷载(对水平投影面)
屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2
(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2
(B项)
(2)可变荷载
屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2
(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2
(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2
(D项)荷载学号调整
学号
荷载
荷载
学号
荷载
学号
荷载1号A项
+0.01
11号
B项
+0.01
21号
C项
+0.01
31号
D项
+0.012 A项
+0.02
12
B项
22
C项+0.02 32
D项+0.023 A项+0.03 13
B项+0.03 23
C项+0.03 33
D项+0.034 A项+0.04 14
+0.04 24
C项+0.04 34
D项+0.045 A项+0.05 15
B项+0.05 25
C项+0.05 35
D项+0.056 A项+0.06
B项+0.06 26
C项+0.06 36
D项+0.067 A项+0.07 17
B项+0.07 27
18m跨三角形钢桁架课程设计
一、设计题目
18m跨三角形钢桁架
二、设计资料
1、某单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m,柱距6m,柱高6m,采用三角形钢屋架,跨度18m,屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔,冷弯薄壁C型钢檩条,檩条斜距1.555m,支撑布置自行设计,无吊车。采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C20,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400×600mm;使用温度-5摄氏度以上,地震烈度8度,连接方法及荷载性质,按设计规范要求。屋架轴线图及杆件内力图见图。
2、荷载标准值如下:
(1)、永久荷载(沿屋面分布)
屋面防水结构+檩条 0.2KN/m2
钢屋架及支撑等自重 0.35KN/m2
(2)、可变荷载
屋面活荷载(按水平投影)0.50KN/m2
基本风压(地面粗糙度为B类)0.80KN/m2
三、要求设计内容
1、屋盖结构布置
2、屋架杆件内力计算和组合
3、选择杆件截面型号,设计节点
4、绘制施工图
四、课题设计正文
(一)屋盖结构布置:
上弦节间长度为两个檩距,有节间荷载。上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度;下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的1/2。具体支撑布置如下图:
屋架支撑布置
1-1剖面图
(二)、屋架杆件内力计算和组合
1、荷载组合:恒载+活荷载;恒载+半跨活荷载
2、上弦的集中荷载及节点荷载如下图:
上弦集中荷载
18m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
学 生: 王岩 指导教师:付建科
(三峡大学 机械与材料学院)
1 设计样式及屋架形式与材料
设计一位于杭州市郊的单跨封闭式屋架结构,单跨屋架结构总长度为36m ,柱距为4m ,跨度为l=18m ,屋面材料为波形石棉瓦,规格:1820×725×8.
其他主要参数:坡度i=1:3,恒载为0.6KN/m 2,活载为0.3KN/m 2,屋架支撑在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C20,柱顶标高为6m ,钢材标号:Q235-B.F ,其设计强度为f=215KN/m 2,焊条采用E43型,手工焊接,荷载分项系数去:γG =1.2,γQ =1.4.
2 屋架形式及几何尺寸
根据所用屋面材料的排水需要几跨度参数,采用人字形六节间三角形屋架。屋架坡度
为1:3,屋面倾角1
arctan 18.43α==。
sin 0.3162α=, cos 0.9487α= 屋架计算跨度:
mm l l 177003000=-=. 屋架跨中高度: mm l h 29506
== 上弦长度: mm l L 9329cos 20
==α
节间长度: mm L
a 15556
==
. 节间水平方向尺寸长度:
mm a a 1475cos '==α.
根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。
图1 杆件的几何尺寸
3 屋盖支撑设计
3.1 屋架的支撑(如图1所示)
⑴在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
⑵在屋架的下弦节点2处设置一通长柔性水平系杆。
图 2 屋架的支撑
3.2屋面檩条及其支撑
波形石棉瓦长为1820mm ,要求搭接长度≥150mm ,且每张瓦至少需要有三个支撑点,因此,最大檩条间距为:
18m钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
18m三角形钢屋架设计
1 设计资料及说明
设计一位于市郊区的单跨屋架结构(封闭式),主要参数如下:
1、单跨屋架,平面尺寸为36m×18m,S=4m,即单跨屋架结构总长度为36m,跨度为18m,柱距为4m。
2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。
3、屋面坡度i=1:3。恒载为0.3kN/m2 ,活(雪)载为0.60.3kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C20,柱顶标高6m。
5、钢材标号为Q235-B.F,其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)考虑,荷载
分项系数取:γ
G =1.2,γ
Q
=1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算
根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数,采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1:3,屋面倾角α=arctg(1/3)=18.435°,sinα=0.3162,cosα=0.9487 屋架计算跨度l0 =l-300=18000-300=17700mm
屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm
上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm
节间长度a=L/6=9329/6≈1555mm
节间水平段投影尺寸长度a'=acosα=1555×0.9487=1475mm
根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示
图1 屋架形式及几何尺寸
3 屋架支撑布置
3.1 屋架支撑
1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支
撑。
2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调,在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆,上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
18m钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
18m三角形钢屋架设计
1 设计资料及说明
设计一位于惠州市郊区的单跨屋架结构(封闭式),主要参数如下:
1、单跨屋架,平面尺寸为36m×18m,S=4m,即单跨屋架结构总长度为36m,跨度为18m,柱距为4m。
2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。
3、屋面坡度i=1:3。恒载为0.3kN/m2,活(雪)载为0.60.3kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C20,柱顶标高6m。
5、钢材标号为Q235-B.F,其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)考虑,荷载分
项系数取:γ
G =1.2,γ
Q
=1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算
根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数,采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1:3,屋面倾角α=arctg(1/3)=18.435°,sinα=0.3162,cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l-300=18000-300=17700mm
屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm
上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm
节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m
节间水平段投影尺寸长度a'=acosα=1555×0.9487=1475mm
根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示
图1 屋架形式及几何尺寸
3 屋架支撑布置
3.1 屋架支撑
1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支
撑。
2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调,在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆,上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
18m跨厂房普通钢屋架设计
18m跨厂房普通钢屋架设计
本文主要介绍了18m跨厂房普通钢屋架的设计方案,包括屋架材料的选择、截面形状、截面尺寸、连接方式、支撑方式、钢结构防腐和防火等方面的设计。
1.屋架材料的选择
18m跨厂房普通钢屋架建议采用Q235B或Q345B轻型钢材作为主要材料,强度高、耐腐蚀性好、重量轻、加工性能好、连接方便等优点,能够满足该项目的建设需求。
2.截面形状
在选择截面形状时应考虑到材料的强度和重量的平衡,建议采用箱形截面,箱形截面
的受力性能好,且重量轻,可以增加结构的稳定性和承载能力。
3. 截面尺寸
截面尺寸的选择应根据建筑设计荷载计算,材料的强度进行优化设计。屋架上弦、下
弦及斜杆截面的尺寸应分别满足承受建筑荷载和屋架自身重量的要求,并具有经济性和可
行性。
4.连接方式
普通钢屋架的节点处的连接方式对于结构稳定性和承载能力有着很大的影响。建议采
用螺栓连接的方式,连接可靠性好,易于施工。在设计连接方式时,应充分考虑材料的耐
抗裂性和覆盖层的防腐性。
5.支撑方式
普通钢屋架建议采用墙体支撑和轻型钢柱支撑两种方式。墙体支撑可以充分发挥墙体
的承重能力,提高整体结构稳定性;轻型钢柱支撑方便安装,具有重量轻、强度高等特点,可以适应各种场地和需求。
6.钢结构防腐和防火
钢结构防腐和防火是设计中不可忽视的问题。在设计中应选用迎合当地环境和气候的
材料,如进行热浸镀锌或喷涂防腐涂料等。在防火方面,可以采用防火涂层、防火板、防
火玻璃等防火材料进行加固处理。
综上所述,18m跨厂房普通钢屋架设计应充分考虑建筑设计荷载计算,材料的强度、
18m跨度三角形钢结构设计.
三角形钢屋架课程设计
说明书
学生姓名 李泽光
学 号 3031214004
所属学院 水利与建筑工程工程学院 专 业 农业建筑环境与能源工程 班 级 18班 指导教师 吴 英
日 期 2017.06
塔里木大学教务处制
18 届课程设计
三角形钢屋架课程设计任务书
设计内容
(1)选择钢屋架的材料;
(2)确定钢屋架的几何尺寸;
(3)屋架及屋盖支撑的布置;
(4)檩条的设计;
(5)钢屋架的设计;
(6)绘制钢屋架施工图。
设计题目:钢屋架
设计资料:
某厂房总长度90m,跨度根据不同的编号号从附表中取,屋盖体系可从以下所给的类型中选取。纵向柱距6m。
1.结构形式:钢筋混凝土柱,三角形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30,三角形屋面坡度i=1:
2.5L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8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.屋架采用的钢材、焊条为:Q345钢,焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载
(2)有檩体系:采用型钢檩条,压型钢板作屋面板。标准值为0.58KN/m2荷载:
屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,L为屋架跨度,以m 为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位;
基本风压为0.50 KN/m2,雪荷载为0.3 KN/m2;保温层0.7KN/m2;积灰荷载1.3 KN/m2
设计内容:
1.屋架形式及几何尺寸确定
2.作屋盖结构及支撑的布置图;
3.选择钢材及焊接材料,并明确提出对保证项目的要求;
4.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算;设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
2014钢结构课程设计-18米三角形钢屋架
一、课程设计题目:18m跨三角形钢桁架
二、设计资料
1、某单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m,柱距6m,柱高6m,采用三角形钢屋架,屋架跨度18m,屋面坡度i,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔,冷弯薄壁C型钢檩条,檩条斜距1.555m。采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C20,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400×600mm;使用温度-5°C以上。屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。
几何尺寸内力系数
三角形屋架几何尺寸和内力系数
2、荷载标准值如下:
(1)永久荷载(对水平投影面)
屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2
(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2
(B项)
(2)可变荷载
屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2
(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2
(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2
(D项)荷载学号调整
学号
荷载
荷载
学号
荷载
学号
荷载1号A项
+0.01
11号
B项
+0.01
21号
C项
+0.01
31号
D项
+0.012 A项
+0.02
12
B项
22
C项+0.02 32
D项+0.023 A项+0.03 13
B项+0.03 23
C项+0.03 33
D项+0.034 A项+0.04 14
+0.04 24
C项+0.04 34
D项+0.045 A项+0.05 15
B项+0.05 25
C项+0.05 35
D项+0.056 A项+0.06
B项+0.06 26
C项+0.06 36
D项+0.067 A项+0.07 17
B项+0.07 27
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钢结构屋盖课程设计计算书
一、设计说明
1、设计某一检修厂房屋盖,跨度为27m,长度为80m,柱距为
6m,三角形屋架,钢材为Q235—B,焊条采用E43型,屋面为
压型钢板,屋面坡度i=1:2.5,屋架铰接于钢筋混凝土柱顶,无吊车,外檐口采用自由排水,采用槽钢檩条,檩条间距为
2827.25mm。
2、基本风压为0.4KN/m²,屋面离地面高度为12 m,不上人屋
面。雪荷载0.6KN/m²
二、檩条设计
1、檩条采用轻型槽钢檩条
2、屋面材料为压型钢板,屋面坡度为1:2.5(α=21.80°)
檩条跨度为6m,于跨中设置一道拉条,水平檩距2396.4×
cos21.80°=2396.4×0.93=2228.65mm,坡向斜距2396.4mm
3、荷载标准值(对水平投影面)
⑴永久荷载:压型钢板(不保温)自重为0.1 KN/m²,檩条(包
括拉条和支撑)自重设为0.11 KN/m²
⑵可变荷载:屋面雪荷载ω=0.6KN/m²,基本风压ωo=0.40 KN/m²
4、内力计算
⑴永久荷载于屋面活荷载组合
檩条线荷载
pK=(0.21+0.6)×2.229=1.805 KN/m
p=(1.2×0.21+1.4×0.6)×2.229=2.434 KN/m
pX=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/m
pY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m
弯矩设计值: MX= pY l2/8=2.264×62/8=10.188KN·m
My= pX l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m
⑵永久荷载和风荷载的吸力组合
按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001房屋高度为12m 取μz=1.0
按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A,风荷载体型系数为:1.5㏒A-2.9=-1.211 A=2.22865m ×6m=13.72m2
垂直于屋面的风荷载标准值ωk=μSμzω0=-1.211×1.0×(1.05×0.4)=-0.509 KN/m²
檩条线荷载
pXY=(0.509-0.21×cos21.80)×2.22865
=0.314×2.22865=0.070KN/m
pX =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 KN/m
pY =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 KN/m 弯矩设计值 MX= pYl2/8=3.344×62/8=15.048KN/m
My= pXl2/8=0.174×62/8=0.783KN/m
⑶截面选择选用
选用轻型槽钢【20 W=152.2 cm3 Wynmax=54.9 cm3 Wynmin=20.5 cm3
IX=152.20 cm4 ix=8.07 cm iy=2.20 cm计算截面有孔洞削弱,考虑0.9的折减系数,则净截面模量为:
WNX=0.9×152.2=136.98cm3 Wynmax=0.9×54.9=49.41 cm3 Wynmin=0.9×20.5=18.45 cm3
⑷屋面能阻止檩条失稳和扭转,截面的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截面a、b点的强度为(见图)
бx = Mx/(γx WNX)+My/(γy Wynmin)=15.048×106/(1.05
×136.98×103)+0. 783×106/(1.2×18.45×103)
=139.99<215N/mm2
бy = Mx/(γx WNX)+My/(γy Wynmax)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0.783×106/(1.2×49.41×103)=117.83<215N/mm2
⑸挠度计算
因为支撑压型钢板金属板,有积灰的瓦楞铁和石棉等金属面者,容许挠度为L/200
当设置拉条时,只须计算垂直于屋面方向的最大挠度
vy=(5/384)×(3.344×cos21.80×60004)/(206×103×1522×104)=16.7mm 构造要求 λx=600/8.07=74.35<200 λy=300/2.20=136.36<200 故此檩条在平面内外均满足要求 三、屋架设计 ⑴屋架结构的几何尺寸如图 檩条支撑于屋架上弦节点。屋架坡角(上弦与下弦之间的夹角)为α=21.80°檩距=2.229m ⑵支撑布置 《建筑抗震设计规范》(GB50011--2001)支撑布置见图,上弦 横向水平支撑设置在房屋两端和伸缩缝处第一开内,并在相应开间屋 架跨中设置垂直支撑,其余在开间,屋架下弦跨中设置一通长水平柔 性系杆,上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连,故上弦杆在屋 架平面外的计算长度等于其节间几何长度,下弦杆在屋架平面外的计 算长度为屋架跨度的一半。 ⑶荷载标准值 ①永久荷载(恒荷载)(对水平投影面) 压型钢板(不保温) 0.1 KN/m² 檩条自重(不包括拉条支撑) 0.1 KN/m² 屋架及支撑自重 0.15 KN/m² 管道条 0.05 KN/m² 合计 0.40 KN/m² ②可变荷载(活荷载)(对水平投影面) ㈠雪荷载 基本雪压SO=0.6 KN/m²,按《建筑结构荷载规范》(GB50009--2001)表6.2.1考虑积雪全跨均匀分布情况,由于α=21.80°<25°所以μr=1.0 雪荷载标准值SK=μrSO=0.6 KN/m² ㈡风荷载基本风压ω0=0.4 KN/m² ⑷荷载组合 ①恒荷载+活(或雪)荷载 ②恒荷载+半跨活(或雪)荷载 ③恒荷载+风荷载 ④屋架、檩条自重+半跨(屋面板+0.3 KN/m²安装荷载) ⑸上弦的集中恒荷载及节点荷载 由檩条传给屋架上限的集中恒荷载和上弦节点恒荷载见图