钢结构课程设计

目录

一、设计资料 (1)

二、荷载与内力计算 (2)

1、荷载计算 (2)

2、荷载组合 (2)

3、内力计算 (3)

三、杆件截面设计 (4)

1、上弦杆 (4)

2、下弦杆 (5)

3、端斜杆aC (5)

4、斜腹杆 eE (7)

5、竖腹杆Eb (7)

四、节点设计 (11)

1、下弦节点“b” (11)

（1）腹杆与节点板的连接焊缝 (11)

（2）节点详图 (13)

(3）下弦与节点板的连接焊缝 (13)

2、上弦节点“E” (14)

(1)腹杆与节点板的焊接缝 (14)

（3）节点详图 (15)

(3)上弦节点板的连接焊缝 (15)

3.有工地拼接的下弦节点“c”。 (16)

（1)拼接角钢的截面和长度 (16)

（2）下弦杆与节点板的连接角焊缝 (17)

（3)“Ic”杆与节点板的连接角焊缝 (17)

（4)“gc"杆与节点板的连接角焊缝 (18)

（5）节点详图 (19)

4.屋脊节点“I" (19)

（1）拼接角钢的截面和长度 (19)

（2）腹杆与节点板的连接焊缝 (20)

（3）节点详图 (20)

(4）上弦杆与节点板的连接焊缝 (21)

5。支座节点“a” (22)

(1）支座底板的尺寸 (22)

（2）节点板的尺寸 (23)

（3）加劲肋的尺寸 (25)

（4）加劲肋与节点板的连接焊缝 (26)

（5）加劲肋、节点板与底板的连接焊缝 (27)

五、填板设计 (29)

六、材料表 (30)

附表 (31)

一、设计资料

1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C25，柱顶截面尺寸为400mm×400mm.

2、车间柱网布置：长度120m；柱距6m；跨度L=24m。

3、上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。

4、屋面坡度1﹕10。

5、钢材采用Q235B钢，焊条为E43XX系列，手工焊。

6、屋面荷载标准值见表1

表1 荷载标准值

7、屋架计算跨度:

l=L –2×0。15=24-2×0。15=23。7m，屋架形式和几何尺寸如图1所

o

示。

图1 屋架尺寸及几何形式

二、荷载与内力计算

1、荷载计算

根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值者（雪荷载0.752KN/m >屋面活荷载0.702KN/m ,取活荷载为0.752KN/m ）计算.屋面荷载汇总表如表2所示：

表2 屋面荷载汇总

2、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，具体有以下两种情况 21.2 1.4 1.2 2.78 1.40.75 4.39KN/m D L +=⨯+⨯=

21.35 1.40.7 1.35 2.78 1.40.70.75 4.49KN/m D L +⨯=⨯+⨯⨯=

所以组合一屋架上弦节点荷载为

24.49 1.5640.41KN/m P qA ==⨯⨯= （2） 组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载

全跨永久荷载：

2

12

111.35 1.35 2.78 3.753KN/m 3.753 1.5633.78KN/m

q D P q A ==⨯===⨯⨯=

半跨可变荷载：

222

221.4 1.40.75 1.05KN/m 1.05 1.569.45KN/m

q L P q A ==⨯===⨯⨯=

（3) 组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载

全跨屋架及支撑自重:

2

32

331.00.380.38KN/m 0.38 1.56 3.42KN/m q P q A =⨯===⨯⨯=

半跨屋面板重+半跨活荷载:

242

441.2 1.4 1.40.75 2.73KN/m 2.73 1.5624.57KN/m q P q A =⨯+⨯===⨯⨯=

3、内力计算

本设计采用数值计算杆件在单位节点力作用下各杆件内力系数（单位节点力分别作用于全跨、左半跨、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

三、杆件截面设计

腹杆最大内力N=—448.55KN ，查附表1，中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm 。 1、上弦杆

整个上弦杆采用等截面，按GH ，HI 杆件的最大内力设计，即 N=-613.83KN. 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 0 1.507x l l m ==

在屋架平面外,计算长度系数偏安全地取2.0，计算长度 022 1.507 3.014y l l m ==⨯=

根据平面外的计算长度，上弦截面选用2L125×80×10，短肢相并，如图2所示

图2 上弦截面

肢背间距a=10mm ，所提供的

A=39。4242cm ，x i =2.26cm ，y i =6。11cm ，o y =1.92cm （1） 刚度验算

[][]150.766.681502.26301.449.33150

6.11

ox x x oy

y y l i l i λλλλ=

==<====<= 满足

（2） 整体稳定验算