钢结构课程设计计算书(DOC)
《钢结构设计》课程设计计算书
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1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度33m ,柱距7m ,柱高8m ,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1所示,刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C 型钢,间距为1.5米,钢材采用Q345钢,焊条采用E50型。
图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸80001:10330001650700071200600600110001100011000330007000700070007000700070007000700070002.荷载计算2.1荷载取值计算:(1)屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)YX51—380—760型彩色型钢板 0.15 2kN m 50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN m PVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.50 2kN m 合计 0.97 2kN m (2)屋面可变荷载标准值 ①屋面活荷载:0.482kN m②雪荷载:哈尔滨市基本雪压0S =0.452kN m 。
对于单跨双坡屋面,屋面坡角α=54238''',z μ=1.0,雪荷载标准值 :k S =z μ0S =1.0×0.45=0.452kN m 。
③本工程不考虑积灰荷载。
所以屋面可变荷载取Max {}=活荷载,雪荷载0.482kN m 。
(3)轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等) 0.52kN m(4)风荷载标准值基本风压:0ω=1.05×0.552kN m =0.582kN m ;根据地面粗糙度类别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,z μ=1.0。
钢结构课程设计计算说明书(2024版)
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一、荷载计算永久荷载(设计值):预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重(0.12+0.011×16)×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载:施工荷载和雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值。
屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2屋面坡度不大,对荷载影响小,未予考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不考虑。
二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合:5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度,取5等分,即每单跨3.2m,根据结构布置,存在两种形式的节点荷载,即6m×3.2m和6m×1.6m,分别计算其大小。
F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件,计算出各节点的杆件内力,得出最大拉力杆件值为596.10;最大压力在杆件值为606.87。
kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板厚度取14mm ;其余节点板与垫板厚度取12mm 。
钢结构课程设计计算书(完整)
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钢桥课程设计设计任务书简支上承式焊接双主梁钢桥设计(题目)学生姓名学号班级成绩指导教师土木工程系目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1 设计题目 (1)1.1.1设计资料 (1)1.2 设计内容及步骤 (2)1.2.1 设计内容 (2)1.2.2 设计步骤 (2)2 内纵梁设计 (3)2.1 永久作用效应计算 (3)2.2 可变作用效应计算 (4)2.3 内纵梁和横梁的连接 (5)3 外纵梁设计 (6)3.1 永久作用效应计算 (6)3.2 可变作用效应计算 (6)3.3 外纵梁与横梁连接 (8)4 中横梁设计 (8)4.1 主跨部分的弯矩和剪力 (9)4.1.1 永久作用效应 (9)4.1.2 可变作用效应 (9)4.2 主跨截面 (11)4.2.1 最大弯曲应力验算 (12)4.2.2 最大剪应力验算 (12)4.2.3 折算应力验算 (13)4.2.4 横梁整体稳定验算 (13)4.2.5 刚度验算 (13)4.2.6 疲劳验算 (14)4.2.7 加劲肋设置 (14)4.2.8 横梁与主梁连接 (14)4.2.9 翼板与腹板的焊接 (14)4.3 横梁悬臂部分设计 (15)4.3.1 最大弯曲应力验算 (16)4.3.2 最大剪应力验算 (16)4.3.3 整体稳定验算 (16)4.3.4 疲劳验算 (17)4.3.5 悬臂部分加劲肋设计 (17)4.3.6 横梁与主梁的连接 (17)4.3.7 翼缘与腹板焊接 (17)4.4 横梁在主梁出的拼接 (17)5主梁的设计 (18)5.1 主梁上的永久作用效应 (18)5.2主梁上的可变作用效应 (19)5.2.1 计算横向分布系数 (19)5.2.2 计算可变作用效应 (21)5.3 截面尺寸拟定 (23)5.4 主梁验算 (24)5.4.1 跨中最大弯曲应力验算 (24)5.4.2 支点最大剪应力 (24)5.4.3 折算应力验算 (25)5.5 横梁整体稳定性验算 (26)5.6 刚度验算 (27)5.7 疲劳验算 (27)5.8 加劲肋设置 (28)5.9 翼缘与腹板焊接 (30)5.10 局部稳定验算 (31)6 水平纵联的设计 (31)6.1 设计基准风压计算 (31)6.2 水平纵联杆件内力及验算 (32)6.2.1 水平纵联斜杆 (32)6.2.2 水平纵联直杆验算 (33)6.3 水平纵联连接 (33)6.3.1 水平纵联斜杆 (33)6.3.2 水平纵联直杆 (34)1 设计题目与基本资料1.1 设计题目简支上承式焊接双主梁钢桥设计1.1.1设计资料:1)桥梁跨径及桥宽:桥梁跨径:34m 梁长:33.96m 计算跨径:33.6m桥宽:净9m+2×1.0m2)设计荷载公路—I级,人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,,每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m;计算风荷载时,按照桥梁建于河北省刑台市进行考虑3)材料➢设计用钢板:型号16Mnq,即Q345qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008Q345qD的设计参数为:弹性模量Es=2.1×105MPa,热膨胀系数为1.2×105/°,拉、抗压及抗弯强度f=295MPa,剪应力f v=170MPa,剪切模量G=0.81×105MPa;型号为A3,即Q235qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008本设计中用A3钢(2)其他普通钢筋:采用热轧R235、HRB335钢筋,凡钢筋直径≥12mm,均采用HRB335钢筋;凡钢筋直径<12mm,均采用R235钢筋(3)桥面板混凝土:C50微膨胀钢纤维混凝土,容重取25kN/m34)设计依据参考书:《现代钢桥》(上册),吴冲主编,人民交通出版社,2006年9月第一版,P117~P163 《钢桥》(第二版),徐君兰,孙淑红主编,人民交通出版社,2011年4月第二版,P9~P21《钢桥构造与设计》,苏彦江主编,西南交通大学出版社,2006年12月第一版,P12~P28设计规范:《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路工程技术标准》JTG B01-2003《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008《钢结构设计规范》GB50017-2003其他相关规范注:1.可变荷载中的汽车荷载(包括车道荷载和车辆荷载)取用《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第24~25页的数值及尺寸。
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钢结构课程设计计算书(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢结构课程设计计算书一、设计资料贵阳某单层单跨厂房总长度90m,纵向柱距6m。
柱子为钢筋混凝土柱,柱的混凝土强度等级为C30,屋盖采用无檩体系的21m梯形钢屋架,屋架铰接于混凝土柱上,屋面坡度i=L/10;L为屋架跨度。
钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。
二、结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。
桁架支撑布置图507.513屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可以知道屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。
1.恒载各项标准值为防水层: M2预应力混凝土大型屋面板: M2屋架和支撑自重: M2悬挂管道: M 2共 KN/M 22.活载各项标准值为:屋面活荷载: KN/M 2 雪载: KN/M 2 因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值,故只考虑屋面活荷载标准值,又因为不考虑积灰荷载。
共 M 2 设计桁架时,应只考虑一种荷载组合,即全跨恒载+全跨活载。
全跨节点荷载设计值:按照可变荷载效应控制的组合:22(1.2 1.20/ 1.40.70/) 1.5621.78dF kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=其中,永久荷载,荷载分项系数2.1=q r ;屋面活荷载或雪荷载,荷载分项系数4.1=Q r ; 按照永久荷载效应控制的组合:22(1.35 1.20/ 1.40.70.70/) 1.5620.75dFkN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯⨯=其中,永久荷载,荷载分项系数35.1=q r ;屋面活荷载或雪荷载,荷载分项系数4.1=Q r ; 组合系数7.01=ψ; 故节点荷载取。
4.内力计算桁架支撑布置图桁架支撑布置符号说明:SC---上弦支撑;XC---下弦支撑;CC---垂直支撑;GG---刚性细杆;LG---柔性细杆全跨恒载+全跨活载的内力进行组合,计算结果见下表。
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钢结构课程设计计算书一、设计资料某单层厂房长72m,跨度30m,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1.5x6m大型预应力钢筋混凝土屋面板,屋面构造如图1所示。
屋架采用梯形屋架,简支在钢筋混凝土柱上,混凝土标号为C25。
屋架钢材选用Q235,焊条选用E43系列,手工焊。
依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)等,屋架荷载标准值如图2所示图2 屋架荷载标准值二、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板,故采用无檁体系平坡梯形屋架。
计算跨度l0=l−300=30000−300=29700mm屋面坡度i=1/10端部高度H0=1.8~2.4m 取2m中部高度H=H0+l/10=3.5m屋架几何尺寸如图3(上)所示。
图3屋架几何尺寸和结构编号三、支撑布置由于房屋长度有72m,故需要在房屋两端部和中间部开间设置上、下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中处设置垂直支撑。
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。
(见下页)四、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(不考虑风荷载)1.5x6m 大型屋面板1.4kN/m2100mm 厚水泥珍珠岩制品保温层0.5kN/m22cm1:3 水泥砂浆找平层0.4kN/m2二毡三油防水层0.35kN/m2屋架及支撑重量0.12+0.011l=0.12+0.011×30=0.45kN/m2永久荷载总和3.1kN/m2使用活荷载(大于雪荷载)0.7kN/m2荷载组合:1.全跨永久荷载+可变荷载由可变荷载控制:F=(1.2×3.1+1.4×0.7)×1.5×6=42.3kN 由永久荷载控制:F=(1.35×3.1+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=43.8kN 故取节点荷载设计值43.8kN2.全跨永久荷载+半跨可变荷载(左跨)由可变荷载控制:左跨:F=(1.2×3.1+1.4×0.7)×1.5×6=42.3kN右跨:F=1.2×3.1×1.5×6=33.5kN由永久荷载控制:左跨:F=(1.35×3.1+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=43.8kN右跨:F=1.35×3.1×1.5×6=37.7kN故取节点荷载设计值:左跨43.8kN、右跨37.7kN3.全跨屋架、天窗和支撑自重+半跨檩条、屋面板+半跨可变荷载(左跨)由可变荷载控制:左跨:F=(1.2×0.45+1.2×1.4+1.4×0.7)×1.5×6=28.8kN右跨:F=1.2×0.45×1.5×6=4.9kN由永久荷载控制:左跨:F=(1.35×0.45+1.35×1.4+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=28.7kN右跨:F=1.35×0.45×1.5×6=5.5kN故取节点荷载设计值:左跨28.7kN、右跨5.5kN五、屋架杆件内力经结构力学求解器计算,屋架结构编号如图3(下)所示。
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一、 设计资料及有关规定1、跨度L=15m 。
柱距(屋架间距)为6m ;长度为84m 。
2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板(含檩条) 0.25 KN/m 2屋架及支撑 0.12+0.011×L (m )KN/m 2 3、雪荷载 0.50KN/m 2 4、钢材为Q235(3号钢),焊条采用E43型 5、屋面坡度i=1/36、悬挂荷载 0.3 KN/m 27、屋盖承重结构采用三角形钢屋架8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。
上柱截面为400mm ×400mm ,所用混凝土为C25,轴心抗压强度设计值211.9/c f N m m 。
二、 屋架尺寸及檩条设置1、屋架几何长度及节点编号如图所示,运输单元如图半跨7.5m 运输,最大高度3m 。
起拱高度f =L/500=15000/500=30mm2、檩条支承于屋架上弦节点处。
故采用檩条间距为2.646m 。
檩条跨度6m 。
在檩条间跨中位置设置拉条,圆钢拉条10mm 。
屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。
三、 支撑布置1. 根据厂房长度(84m>60m)、跨度15m 及荷载等情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦横向水平支撑3道,防止屋架水平方向振动。
仅在跨度中央设置一道垂直支撑。
上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆;下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。
梯形钢屋架支撑布置如图所示:四、杆件内力计算1.荷载计算永久荷载标准值:屋架及支撑0.12+0.011×L=0.285 2K N m(水平)/屋面及保温(檩条) 0.25 2/K N m悬挂荷载 0.3 2K N m/总计 0.835 2K N m/可变荷载标准值:雪荷载 0.8 2K N m/总计 0.82K N m/永久荷载设计值 1.2×0.835=1.002 kN/㎡可变荷载设计值 1.4×0.8=1.12 kN/㎡风荷载不考虑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=(1.002+1.12) ×2.7×6=34.376 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P1 =1.002×2.7×6=16.232 kNP2 =1.12×2.7×6=18.144 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载屋架上弦节点荷载 P3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kNP4=1.2×0.55×2.7×6=10.692 kNP5=1.4×1.0=1.4 kN3.杆件内力计算本设计使用结构力学求解器,计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。
《钢结构平台设计计算书.doc》
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《钢结构平台设计计算书.doc》哈尔滨工业大学(威海)土木工程钢结构课程设计计算书姓名:学号:指导教师:钢结构平台设计计算书一、设计资料某厂房内工作平台,平面尺寸为18×9m2(平台板无开洞),台顶面标高为+4.000m,平台上均布荷载标准值为12kN/m2,设计全钢工作平台。
二、结构形式平面布置,主梁跨度9000mm,次梁跨度6000mm,次梁间距1500mm,铺板宽600mm,长度1500mm,铺板下设加劲肋,间距600mm。
共设8根柱。
图1 全钢平台结构布置图三、铺板及其加劲肋设计与计算1、铺板设计与计算(1)铺板的设计铺板采用厚带肋花纹钢板,钢材牌号为,手工焊,选用型焊条,钢材弹性模量,钢材密度。
荷载计算平台均布活荷载标准值: 6mm厚花纹钢板自重:恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.3。
均布荷载标准值:均布荷载设计值:强度计算花纹钢板,取,平台板单位宽度最大弯矩设计值为:挠度计算取设计满足强度和刚度要求。
2、加劲肋设计与计算图2 加劲肋计算简图(1)型号及尺寸选择选用钢板尺寸,钢材为Q235。
加劲肋与铺板采用单面角焊缝,焊角尺寸6mm,每焊150mm长度后跳开50mm。
此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。
加劲肋的计算截面为图所示的T形截面,铺板计算宽度为15t=180mm,跨度为1.5m。
荷载计算加劲肋自重: 均布荷载标准值:均布荷载设计值:内力计算简支梁跨中最大弯矩设计值支座处最大剪力设计值截面特性计算截面形心位置: 截面惯性矩: 支座处抗剪面积只计铺板部分,偏安全仍取180mm范围,则强度计算受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.20,受弯计算:受剪计算:四、平台梁设计与计算图3 中间次梁计算简图 1、中间次梁设计与计算计算简图:将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件,梁跨6m。
次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔0.6m分布的集中力,但这一荷载可作为均布荷载考虑。
钢结构课程设计计算书(最终版)
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钢结构课程设计计算书设计资料:某车间跨度l=24m,长度84米,柱距6米。
屋面坡度i=1/12。
房屋内无吊车。
不需抗震设防。
采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板,100mm厚泡沫混凝土保护层和卷材屋面。
当地雪荷载0.5kN/m2,屋面积灰荷载0.75kN/m2。
屋架两端与混凝土铰接,混凝土强度等级C25。
钢材选用Q235-B。
焊条选用E43型,手工焊。
屋架尺寸与布置:屋面材料为大型屋面板,故采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度l0=l—200=23700mm。
设端部高度H0=2000mm,中部高度H=3000,屋架高跨比H/L=3000/23700=1/7.9。
屋架跨中拱起50mm,屋架几何尺寸如图所示:1.荷载计算与组合(1)荷载标准值(屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算)①永久荷载高分子防水卷材上铺小石子0.35kN/㎡20mm厚水泥沙浆找平层0.40kN/㎡冷底子油、热沥青各一道0.05kN/㎡100mm厚泡沫混凝土保温层0.60kN/㎡预应力混凝土大型屋面板和灌封 1.40kN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011l=0.12+0.011×24=0.38kN/㎡吊顶+ 0.40kN/㎡3.58kN/㎡②可变荷载屋面活荷载0.50kN/㎡屋面积灰荷载+ 0.75kN/㎡1.25kN/㎡(2)荷载组合设计屋架时应考虑以下三种荷载组合:①全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载(端点荷载取半):P=(3.58×1.2+1.25×1.4)×1.5×6=54.41kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载=3.58×1.2×1.5×6=38.66kN有可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载:P1=1.25×1.2×1.5×6=15.75kN无可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载:P2③全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载:取屋面可能出现的活荷载P=(1.4×1.2+0.5×1.4)×1. 5×6=21.42kN4以上①,②为使用阶段荷载组合,③为施工阶段荷载组合。
钢结构课程设计钢屋架计算书.docx
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钢结构课程设计钢屋架计算书.docx 范本一:1. 引言1.1 背景1.2 目的2. 钢结构设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 材料选择2.2.1 钢材标号2.2.2 钢材强度2.3 结构计算2.3.1 根据荷载计算截面尺寸2.3.2 校核截面尺寸3. 钢屋架设计3.1 框架结构3.1.1 框架种类 3.1.2 框架构造 3.2 尺寸计算3.2.1 支撑尺寸 3.2.2 屋檐尺寸3.2.3 屋面坡度4. 结构连接4.1 螺栓连接4.1.1 螺栓种类 4.1.2 螺栓计算 4.2 焊接连接4.2.1 焊缝类型4.2.2 焊接计算5. 结构稳定性5.1 列向稳定性5.1.1 单列向稳定性5.1.2 多列向稳定性5.2 平面稳定性5.2.1 侧移稳定性5.2.2 扭转稳定性6. 结论6.1 设计结果6.2 设计建议6.3 风险评估7. 附录7.1 结构图纸7.2 荷载计算表格7.3 材料牌号表格附录:1. 附件:结构图纸、荷载计算表格、材料牌号表格。
2. 法律名词及注释:- 钢结构:指采用钢材制作的承载结构体系。
- 荷载计算:根据建筑用途、建筑地点,将各种荷载作用于结构上,并对结构产生的内力进行计算。
- 风荷载:指风对建筑物或结构的作用荷载。
- 地震荷载:指地震对建筑物或结构的作用荷载。
- 校核:对已计算出的截面尺寸进行核验,确保结构满足设计要求。
- 构件:指构成结构的单个元素,如柱、梁、板等。
范本二:1. 简介1.1 编制目的1.2 文档范围2. 钢屋架设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑物荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 结构分析2.2.1 框架结构2.2.2 支撑结构3. 钢屋架构造设计3.1 框架结构设计3.1.1 组成构件的选择 3.1.2 框架参数计算3.2 支撑结构设计3.2.1 支撑位置确定3.2.2 支撑构件尺寸计算4. 钢材选择与设备特殊要求4.1 钢材选择标准4.1.1 钢材强度标准4.1.2 钢材标号规范4.2 设备特殊要求4.2.1 防火涂料4.2.2 防腐蚀措施5. 结构连接设计5.1 螺栓连接5.1.1 螺栓选型5.1.2 螺栓连接计算 5.2 焊接连接5.2.1 焊接工艺选择5.2.2 焊接参数计算6. 结构稳定性分析6.1 列向稳定性6.1.1 建立稳定方程 6.1.2 列向稳定计算 6.2 平面稳定性6.2.1 建立稳定方程6.2.2 平面稳定计算7. 结论与建议7.1 结构计算结果7.2 设计建议8. 附录8.1 结构图纸8.2 荷载计算表格8.3 钢材标号表格附录:1. 附件:结构图纸、荷载计算表格、钢材标号表格。
(完整word版)钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
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-、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=26.7m3、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:oy l =3ox l =4065mm 。
根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并,如图四所示:图四 上弦杆腹杆最大内力N =-574.7KN ,查表可知,中间节点板厚度取12mm ,支座节点板厚度取14mm 。
钢结构课程设计计算书
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目录1. 设计资料 (1)2. 屋架形式及几何尺寸 (1)3. 支撑的布置 (2)4. 檩条布置 (3)5. 荷载标准值 (3)6. 内力组合 (4)7.截面的选择 (5)8.节点设计 (7)8.1杆件焊缝尺寸的计算 (7)8.2 形心距离的确定 (7)8.3 节点的设计 (8)8.3.1下弦中间节点“6,7,8” (8)8.3.2上弦中间节点“2,3,4” (9)8.3.3上弦节点”5” (13)8.3.4下弦节点”9” (14)8.3.5支座节点连接计算 (15)8.4节点板在斜腹杆作用下的稳定计算 (19)8.5节点板的强度计算 (19)8.6 填板的计算 (20)钢结构课程设计计算书1. 设计资料某车间厂房总长度约为78米,跨度为18m 。
车间设有两台30吨中级工作制吊车。
车间无腐蚀性的介质。
该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。
屋面坡度为1:2,屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为,混泥土强度等级为C30。
屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面,C 型檩条,檩距为2~3米。
结构的重要度系数为,屋面的恒荷载的标准值为2/5.0m kN 。
屋面的活荷载为2/65.0m kN ,不考虑积灰荷载、风荷载,不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。
屋架采用Q235B ,焊条采用E43型。
2. 屋架形式及几何尺寸屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。
屋架坡角为432621arctan '==o α,檩距为2.474m 。
3. 支撑的布置上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间,并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑,在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆,下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。
在下弦两端设纵向水平支撑。
支撑的布置见图2。
4. 檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上,间距2.474m 。
因屋架间距为6m ,所以在檩条跨中设一道直拉条。
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钢结构课程设计计算书-、设计资料某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台35/10T 中级工作制桥式吊车,该地区冬季最低温度为-20℃。
轨顶标高16.5m,柱顶标高25m,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(1.4KN/m2),上铺120mm珍珠岩制品保温层(容重为1KN/m3),二毡三油上铺小石子防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.4KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/8,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。
钢材选用Q235B,焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.8KN/m2,积灰荷载标准值0.55KN/m2,雪荷载标准值0.35 KN/m2,风荷载标准值0.45 KN/m2。
屋架的计算跨度:Lo=24000-2×150=23700mm,端部高度:h=1990mm(轴线处),h=2009mm(计算跨度处)。
中部高度H=3490mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示图1 梯形钢屋架形式和尺寸屋架支撑布置见图2所示。
上弦支撑布置图下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2三、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。
风荷载:风荷载的高度变化系数为1.25,屋面迎风面对体型系数为-0.6,背风面为-0.5,所以负风压的设计值为迎风面:W1=-1.4x0.6x1.25x0.45=-0.4725 KN/m2背风面:W2=-1.4x0.5x1.25x0.45=-0.39375 KN/m2W1和W2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载,故将拉杆的长细比依然控制在350以内。
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F=(4.5954+1.89) ×1.5×6=58.3686 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=4.5954×1.5×6=41.3586 kN1F=1.89×1.5×6=17.01 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F=0.384×1.35×1.5×6=4.6656 kN屋架上弦节点荷载3F=(1.35×1.4+1.4×0.8) ×1.5×6=27.09kN43.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图:由图解法或数解法解得F=1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)。
钢结构设计计算书(参考版).doc.gzip
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门式刚架厂房设计计算书一、设计资料该厂房采用单跨双坡门式刚架,厂房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐高7.5m ,屋面坡度1/10。
刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。
材料采用Q235钢材,焊条采用E43型。
22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板,底面和外面二层采用厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。
(不考虑墙面自重) 自然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ,因此不用设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。
厂房长度>60m ,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在和屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高<柱距,因此柱间支撑不用分层布置。
(布置图详见施工图) 三、荷载的计算1、计算模型选取取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。
厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。
因此得到刚架计算模型:2.荷载取值 屋面自重:屋面板:0.182/KN m 檩条支撑:0.152/KN m 横梁自重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋面雪荷载:0.32/KN m屋面活荷载:0.52/KN m (和雪荷载不同时考虑) 柱自重:0.352/KN m风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载: (1)屋面荷载:标准值: 10.489 4.30/cos KN M θ⨯⨯=柱身恒载:0.359 3.15/KN M ⨯=kn/mkn/mkn/m(2)屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载,取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ⨯⨯=(3)风荷载010 1.0k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 以风左吹为例计算,风右吹同理计算:根据公式计算:根据查表,取,根据门式刚架的设计规范,取下图:(地面粗糙度B 类)风载体形系数示意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=⨯⨯==⨯==-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯k k k k 迎风面 侧面, 屋顶, 背风面 侧面, 屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-⨯=-,荷载如下图:30058486xykn/mkn/mkn/m4.内力计算:(1)截面形式及尺寸初选: 梁柱都采用焊接的H 型钢68⨯⨯⨯梁的截面高度h 一般取(1/301/45)l,故取梁截面高度为600mm ;暂取H600300,截面尺寸见图所示柱的截面采用与梁相同截面截面名称长度()mm面积2()mmxI64(10)mm⨯xW43(10)mm⨯yI64(10)mm⨯yW43(10)mm⨯ximmyiMm柱60030068H⨯⨯⨯720094725201733624234 61.6梁60030068H⨯⨯⨯1055294725201733624234 61.68668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710xEA kn EI kn m--=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯∙(2)截面内力:根据各个计算简图,用结构力学求解器计算,得结构在各种荷载作用下的内计算项目计算简图及内力值(M、N、Q) 备注恒载作用恒载下弯矩恒载下剪力弯矩图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)恒载下轴力(忽略柱自重) 活 荷 载 作 用活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活 荷 载 作 用活荷载(标准值)剪力图活荷载(标准值)轴力图剪力图“+” → 轴力图(拉为正,压为负) 风 荷风荷载(标准值)弯矩图弯矩图载 作 用.风荷载(标准值)剪力图风荷载(标准值)轴力图剪力图“+” →轴力图(拉为正,压为负)向作用,风荷载只引起剪力不同,而剪力不起控制作用)按承载能力极限状态进行内力分析,需要进行以下可能的组合: ① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应 ② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截面:如下图:各情况作用下的截面内力截面 内力恒载活载左风Ⅰ-ⅠM 0 0 0 N-45.36 -47.25 46.95 Q-19.32 -18.05 24.55 Ⅱ-ⅡM -127.84 -129.94 147.59 N-45.36 -47.25 46.95 Q-19.32 -18.05 16.45 Ⅲ-ⅢM -127.84 -129.94 147.59 N-21.75 -22.66 21.04 Q43.41 45.22 -45.08 Ⅳ-ⅣM 92.83 96.70 -77.574 N-21.75 -22.66 21.04 Q2.182.27-1.81内力组合值截面内力1.2 1.4恒+活1.2恒+1.4风1.2⨯⨯恒+1.40.85(风+活)Ⅰ-ⅠM 0 0 0 N-120.58 11.30 -54.85 Q-48.45 11.19 -15.45 Ⅱ-ⅡM -335.33 53.22 -132.40 N-120.5811.3054.79Q-48.45 11.19 -25.09 Ⅲ-ⅢM -335.33 53.22 -132.40 N-64.30 3.36 -28.03 Q115.40 -11.02 51.93 Ⅳ-ⅣM 246.78 2.79 134.16 N-57.82 -3.36 -28.03 Q5.790.083.16控制内力组合项目有:① +M max 和相应的N ,V(以最大正弯矩控制) ② -M max 和相应的N ,V(以最大负弯矩控制) ③ N max 和相应的M ,V(以最大轴力控制) ④ N min 和相应的M ,V(以最小轴力控制) 所以以上内力组合值,各截面的控制内力为:1-1截面的控制内力为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-,,2-2截面的控制内力为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-∙=-=-,, 3-3截面的控制内力为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-∙=-=,, 4-4截面的控制内力为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =∙=-=,, A :刚架柱验算:取2-2截面内力 平面内长度计算系数:00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mμμ=+==∴=+⨯==⨯=c I ,其中K=,,,7200/23600mm ==0Y 平面外计算长度:考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接,起到应力蒙皮作用,与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点,但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑,即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====, ⑴ 局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。
(整理)0505钢结构课程设计计算书.
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一、 设计资料:(1) 某地一机械加工车间,长96m ,跨度27m ,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。
(2) 1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板,上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层,三毡四油(上铺绿豆砂)防水层,找平层2cm 厚,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400×400mm 。
钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。
(3)荷载: 永久荷载:防水层 0.4kN/m 2 找平层 0.30kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 1kN/m ³ 预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m 2屋架和支撑自重为 0.417kN/m 2 可变荷载:基本风压: 0.45 kN/m 2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑) 0.35kN/m 2 积灰荷载 0.55kN/m 2 屋面活荷载 0.95kN/m 2 (4)桁架计算跨度:0l 2730026.7m =-=跨中及端部高度:桁架的中间高度: 3.300h m=在26.7m的两端高度:01.965h m=在27m轴线处端部高度:01.950h m=桁架跨中起拱50mm(L/500≈)二、结构形式与布置:采用梯形钢屋架,封闭结合。
拟采用下承式屋架,由于屋面板的宽度为1.5m,故采用再分式腹杆。
屋架的桁架形式及几何尺寸如图2所示。
桁架支撑布置如图3所示。
图2.桁架支撑布置三、荷载计算:屋面活载与雪载不会同时出现,从资料可知屋面活载大于雪荷载故取屋面活载计算。
标准永久荷载:防水层 0.4kN/m2找平层 0.30kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 1kN/m ³ 预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m 2屋架和支撑自重为 0.417kN/m 2 合计 3.517KN/㎡ 合计节点标准恒荷载G1=6X1.5X3.517=31.653KN 屋架及支撑节点标准恒荷载G2=6X1.5X0.417=3.753KN 屋面板节点标准恒荷载G3=6X1.5X1.4=12.6KN 标准活荷载:积灰荷载 0.55kN/m 2 屋面活荷载 0.95kN/m 2 基本风压: 0.45 kN/m 2 风荷载:W 左=1.05X (-0.60)X 1 X 0.5=-0.315KN/㎡ W 右=1.05X (-0.50)X 1 X 0.5=-0.2625KN/㎡活荷载(不含风荷载)的节点标准值Q1=6X1.5X (0.55+0.95)=13.5KN 设计桁架时,应考虑以下三种荷载组合:(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 X G1+ 1.4 X 0.7 X (W 右+Q1)=55.70KN (2)全跨永久荷载+右半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:21.1F 1.35 3.479 1.5642.27kN m m m kN =⨯⨯⨯=21.2F 1.2 3.479 1.5637.57kN m m m kN =⨯⨯⨯=对结构有利时:21.3F 1.0 3.479 1.5631.31kN m m m kN =⨯⨯⨯=半跨节点可变荷载设计值:222.1F 1.4(0.70.70.90.5) 1.5611.84kN m kN m m m kN =⨯⨯+⨯⨯⨯=(按永久荷载为主的组合)22.2F 1.4(0.70.90.5) 1.5614.49kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=(按可变荷载为主的组合)(3)全跨永久荷载+半跨屋面板自重+全跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:23.1F 1.20.417 1.56 4.50kN m m m kN =⨯⨯⨯=对结构有利时:23.2F 1.00.417 1.56 3.75kN m m m kN =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活载设计值:224F (1.2 1.5 1.40.7) 1.5625.02kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=(1),(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
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钢结构课程设计计算书一、设计资料1、屋架形式为梯形钢屋架;2、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,混凝土标号 C25;3、车间柱网布置:长度 60m ;柱距 6m ;跨度 L=24m ;4、屋面材料为预应力大型面板(1.5*6m ,屋面板需保证与上弦3个点焊牢,故上弦平面外计 算长度为3米)5、钢材采用 Q235·BF 钢,焊条为 E43型,手工焊;二、屋架尺寸及尺寸的确定(1)根据车间长度、跨度及荷载情况,在屋架上下弦设置两道横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,中间各个屋架用系杆联系,支撑,屋架平面布置见下图1, 图1:(2)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0215024000215023700l l mm =-⨯=-⨯=。
屋架端部高度取:01515H mm =。
跨中高度:00H 151523700/20.127002l H i mm =+⋅=+⨯=。
屋架高跨比:0270092370079H l ==。
屋架跨中起拱/50048,f l mm ==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 ,左半跨如图所示,左右对称,左端部间距150mm 屋架几何尺寸如图 2所示三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。
四、荷载的计算屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值风荷载为吸力,不考虑。
各屋架满跨与半跨内力系数见附图2。
1、荷载计算屋面荷载汇总 如表 2 所示:表2 屋面荷载汇总荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载D 总计 2.86 kN/m 2 可变荷载雪荷载L0.45 kN/m 22、荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:(1) 组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载。
根据荷载规范,具体有以下2 种情况21.2 1.4 1.2 2.86 1.40.45 4.062kN/m D L +=⨯+⨯=荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载预应力大型屋面板(水平)2.61kN/m 2 屋架及支撑重量0.25kN/m 2 可变荷载 坡屋面的屋面可变荷载(雪荷载) 0.45kN/m 221.35 1.40.7 1.35 2.86 1.40.70.45 2.302kN/m D L +⨯=⨯+⨯⨯= 所以组合一屋架上弦节点荷载为4.062 1.5636.558kN P qA ==⨯⨯=(2) 组合二:全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板重。
全跨屋架及支撑自重:21 1.00.250.25kN/m q =⨯=半跨屋面板重+半跨屋面活荷载:22 1.2 2.61 3.132N/m q =⨯=五、内力计算本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数(单位节点力分别作用于全跨、左半跨和右半跨),内力计算结果如表 3 所示。
表3屋架杆件内力组合表:杆件名称内力系数(F=1)内力组合值计算杆内力(kN)全跨① 左半跨② 右半跨③ 第一种组合P×① 第二种组合 P1×①+ P2×② P1×①+P2×③上弦AB 0 0 0 0 0 0 0 BC -11.1 -7.9 -3.1 -405.8 -247.7 -112.4 -405.8 CD-11.1 -7.9 -3.1 -405.8 -247.7 -112.4 -405.8 DE -16.7 -11.2 -5.5 -610.5 -353.3 -192.6 -610.5 EF -16.7 -11.2 -5.5 -610.5 -353.3 -192.6 -610.5 FG -18.4 -11 -7.3 -672.7 -351.5 -247.2 -672.7 GH -18.4 -11 -7.3 -672.7 -351.5 -247.2 -672.7 下弦ab6.1 4.5 -1.6 223 140.6 -31.4 223 bc 14.4 10 4.4 526.4 314.3 156.4 526.4 cd 17.8 11.3 6.4 650.7 358.6 220.5 650.7 de 17.3 8.7 8.7 632.5 284.2 284.2 632.5 斜腹杆aB -9.7 -7.1 -2.6 -351 -222 -95.1 -351 Bb 7.3 5 2.2 266.9 157.4 78.4 266.9 bD -5.5 -3.4 -2.1 -201.1 -108.2 -71.6 -201.1 Dc 3.6 1.8 1.8 131.6 58.8 58.8 131.6 cF-2.2 -0.5 1.7 -80.4 -19.1 43 -80.4 Fd 0.8 -0.7 -1.5 29.2 -17.9 -40.5 29.2 -40.5 df 1.2 3.1 -1.9 43.9 90.1 -50.9 90.1 -50.9 fH1.23.1-1.943.990.1-50.990.1 -50.9110.25 1.56 2.25kNP q A ==⨯⨯=22 3.132 1.5628.188kNP q A ==⨯⨯=Gf 0 0 0 0 0 0 0 竖杆Aa -0.5 -0.5 0 -18.3 -15.2 -1.1 -18.3 Cb-1 -1 0 -36.6 -30.4 -2.2 -36.6 Ec -1 -1 0 -36.6 -30.4 -2.2 -36.6 Gd -1.5 -1.5 0 -54.8 -45.7 -3.4 -54.8 He六、杆件截面计算及设计规定:桁架中的受压杆件的容许长细比为150,受拉杆件的容许长细比为350.可知腹杆最大内力为-354.6KN ,查表得支座节点板厚度为12mm,中间节点板厚度为10mm. (1).上弦杆整个上弦杆的截面相同,上弦杆GF,GH 都有最大内力-672.7KN ,GH 中节间弯矩,所以按GH 杆设计。
上弦杆计算长度:在屋架平面内,计算长度系数为 1.0,计算长度: l 3015ox mm =; 在屋架平面外,计算长度系数为 1.0,计算长度: 03015y l l mm ==, 选用两个等肢角钢比较适当。
节间弯矩00.60.6/40.6x 36.563/41X M M P d x K N ====选用等肢2L180X12, 已知A=2x42.2=84.4cm 2.受压最大纤维的截面抵抗矩312271542X W cm =⨯=以及322101202X W cm =⨯=i x =5.59cm,i y =7.77cm.取a=10mm 。
相应的塑性系数1201.05, 1.2,/301.5/5.5953.9150x x x x x l i γλ=====<,查表得,0.838x ϕ=2252/2232.061084.4105369.61.1 1.153.910ExX EA N KN ππλ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯1.平面内稳定性验算此处节间弦杆相当于规范中两端支承的杆件,其上作用的有端弯矩和横向荷载并为异号曲率的情况,故取等效弯矩系数85.0mx =β。
上弦杆在弯矩作用平面内,节间正弯矩和支座负弯矩都是最大弯矩,所以分别用最大正弯矩和最大负弯矩进行稳定性的验算。
用正弯矩:/11(10.8/)mx x X x X Ex M NA W N N βϕγ+-=()372333672.7100.85 1.645100.83884.4101.055421010.8672.710/5369.610⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯2295.1127.31122.42N /mm f 215 N /mm +=<=对于这种T 形截面压弯杆,还应验算截面的另一侧,即37/233322672.710 1.645100.85(1 1.25/)84.410 1.220210(1 1.25672.710/5369.610)mx x x x Ex M N A W N N βγ⨯⨯⨯-=--⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=79.70-68.39=11.31N/mm 2<f=215N/mm 2用负弯矩:37/233322672.7100.85 1.64510=+(10.8/)0.83884.410 1.22021010.8672.710/5369.610mx x X x X Ex M N A W N N βϕγ⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯()=95.11+64.12=159.23N/2mm <f=215 N/2mm 平面内的稳定可以得到保证。
2.平面外稳定性验算已知平面外的计算长度0y l =301.5cm ,0/301.5/7.7738.8y y y l i λ===<150,等边角钢18012L ⨯的边厚比b/t=180/12=15>0.580y l /b=9.7.,由其组成的双角钢截面换算长细比为;22224418301 1.23.9(1) 3.9(1)62.418.6 1.218.618oy yz l t b t b λ⨯=+=⨯+=⨯,查表得y ϕ=0.795,关于梁的整体稳定系数,现y λ=38.6<120,故在正负弯矩作用下分别取b ϕ=1-0.0017y λ=0.934 和b ϕ=1-0.0005y λ=0.981。
用正弯矩:37231672.7100.85 1.64510100.2627.62127.880.79584.4100.93454210tx x y b x M N A W βϕϕ⨯⨯⨯+=+=+=⨯⨯⨯⨯ N/2m <f=215 N/2m 。
用负弯矩:37232672.7100.85 1.64510+=100.26+70.56=170.820.79584.4100.98120210tx x y b x M N A W βϕϕ⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯⨯N/2m <f=215 N/2m 。
平面外的稳定性可以得到保证。
3.强度验算372322672.710 1.6451079.767.984.410 1.220210x x x M N A W γ⨯⨯+=+=+⨯⨯⨯=147.62/N mm < 2152/N mm强度可以得到保证。
(2)下弦杆整个下弦截面不变,按最大内力所在的杆cd 计算。
N=650.7KN. 平面内计算长度l 3ox m =,平面外的计算长度0y l =3m所需截面积为322650.71030.2721510N A cm f ⨯===⨯选用两个等肢角钢比较适当。