轻屋面钢屋架设计
15m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计
轻型屋面三角形钢屋架设计设计人:王沛伦 指导老师:付建科(三峡大学 机械与材料学院)1 设计资料及说明设计一位于杭州市近郊的封闭式单跨屋架结构,主要参数如下: 1.结构平面尺寸:36m ×15m ,柱距S=4m ; 2.屋面材料:波形石棉瓦(1820×725×8);3.屋面坡度1:3,恒载0.3kN /m 2,活(雪)载0.3kN /m 2;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:Q 235-B.F ;6.焊条型号:E 43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:2.1=G γ,4.1=Q γ。
2 屋架形式及几何尺寸根据所用屋面材料的排水需要及跨度参数,采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1/3,屋面倾角()︒==43.1831arctg α。
sin 0.3162α=,cos 0.9487α=屋架计算跨度:mm l l 14700300150003000=-=-=屋架跨中高度:mm i l h 2450321470020=⨯=⨯=上弦长度:mm l L 77479487.0214700cos 20≈⨯==α节间长度:mm L a 1550577475≈== 节间水平段投影尺寸长度:mm a a 14709487.01550cos ≈⨯=='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 屋盖的支撑布置3.1 屋架的支撑1.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;2.在上弦平面横向支撑的同一柱间的屋脊处设置一道垂直支撑;3.在各屋架下弦中点设置一道统长系杆,水平系杆与垂直支撑相连,使各屋架下弦的中点成为侧向不到支点。
图2.屋架支撑构件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:max 182015083531p a mm -==- 半跨屋面所需檩条条数为:3.10183515505=+⨯=p n 根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条,实际取半跨屋面檩条数为:11=p n ,则檩条间距:max 77511115505p p a mm a <=-⨯=,可以满足要求。
轻型屋面三角形钢屋架设计的结构设计
轻型屋面三角形钢屋架设计的结构设计一、引言二、设计思路1.结构稳定性设计轻型屋面三角形钢屋架的稳定性是保证建筑物安全使用的首要因素。
在设计中,要考虑到外力作用下屋架的整体稳定性,并通过合理的结构布置和连接方式来增加其稳定性。
可以选择合适的三角形结构形式,并设置适当的支撑和加劲结构,提高屋面整体的抗震性能。
2.强度计算与材料选用在设计中,需要进行强度计算,确定屋架的承载能力。
需要考虑到外载荷的作用,结合材料的强度指标,计算出适当的截面尺寸和材料用量。
钢材是一种优良的结构材料,具有较高的强度和刚度,适合用于轻型屋面三角形钢屋架的设计。
3.连接方式的选择屋架的连接方式直接关系到结构的整体性能和使用寿命。
可以选择焊接、螺栓连接等方式进行连接。
在具体设计中,需要根据实际情况进行权衡,并选择合适的连接方式。
焊接是一种常用的连接方式,可以提供较高的连接强度和刚度。
螺栓连接则具有拆卸方便、维修方便等优点,在实际工程中应用较为广泛。
4.防腐措施的选用三、注意事项1.结构设计应符合国家相关规范和标准,保证结构的安全性和稳定性。
2.在选用材料时,应选择符合规范要求的优质材料,并进行强度计算,确保屋架的承载能力。
3.连接方式的选择应根据实际情况进行权衡,确保连接的可靠性和结构的整体性能。
4.在进行防腐处理时,应选择符合规范要求的防腐措施,并定期检查和维护。
5.在实际施工中,应严格按照设计要求进行执行,并进行必要的验收和检测。
四、结论轻型屋面三角形钢屋架是一种常见的屋面结构形式,其结构设计关系到建筑物的整体稳定性和安全性。
在设计中,需要考虑结构的稳定性、材料的强度和连接方式的选择等多个方面。
通过合理的设计和施工,可以保证轻型屋面三角形钢屋架的工程质量和使用寿命,为建筑物提供可靠的结构支撑。
国家标准图集《轻型屋面梯形钢屋架》O5G515设计计算简介
值; C 为荷载效应系 ,即上弦节点处作用有单位荷载时下弦杆
建议风荷载标准值wk按 《门式钢架轻型房屋钢结构技术规
64 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOOY INFORMATf0 N
工程技 术
直流系统接地检测方法研究
王鹏 李贻涛 (东北电力学院电力系 132012 )
摘 要: 直流系统接地在线检测装置利用了磁调制原理的直流传感器,对直流系统 点接地、正负极同时接地实现在线检测,能
定[wK】,其中,嵘:为按下弦杆的最大长细比根据 《钢结构设计规 面永久荷载 (不包括擦条自重) ,w。、、we,分别为对主轴x 、
范》(GB 50017 一2003) 川确定的稳定系数; A 为下弦杆截面 y 的有效截面模量,a 为屋面坡角。计算中未考虑拉条作用,受压
面积。f 为钢材强度设计值; Gk: 为含屋架自重的永久荷载标准 下翼缘平面外的计算长度吞=/ 。
永久荷载标准值组合作用下下弦杆是否受压。
时,通过切大节点板补强。来自1. 2 荷载组合屋架设计时,考虑了以下三种组合: 1 ) 屋架自重 ( 包括
2 攘条设计计算
支撑) + 屋面满载; 2) 屋架自重 (包括支撑) + 擦条自重 十
擦条采用冷弯薄壁槽钢 (C 型) 和高频焊接薄壁H 型钢两
半跨屋面板重 + 半跨安装活荷载; 3) 屋架自重 (包括支撑) + 种形式,给出了6.om、7。sm、9.om跨度的擦条选用表。选用 屋面外永久荷载 + 半跨雪荷载。其中,6m 柱距有纵向天窗时, 擦条截面时,应考虑两种荷载组合,即
设计和施工人员合理有效地使用本图集。
关键词:钢屋架 擦条 支撑 地震作用
中图分类号: 二U 198
门式刚架轻型房屋钢结构设计常见问题解析
门式刚架轻型房屋钢结构设计常见问题解析作者:侯小娟来源:《中国新技术新产品》2013年第08期摘要:门式刚架因其自重轻,建设周期短及较强的抗震性能被建筑师和结构师广泛地应用于工业厂房设计中,但是在实际设计过程中往往忽略很多问题,导致设计与实际受力不符。
本文针对这些问题提出了一些解决方案以供参考。
关键词:门式刚架设计;常见问题;解决方法中图分类号:TU22 文献标识码:A1 设计中常见问题及解决措施1.1 屋面活荷载的合理取值《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》3.2.2条规定:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5KN/m2同时注明:对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN/m2。
《钢结构规范》第3.2.1条也做出了类似的规定,区别在于其注明当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积大于60m2时,屋面均布活荷载标准值应取为0.3KN/m2。
因为在实际设计过程中往往跨度都比较大,柱距也比较大,所以受荷面积基本上都在60m2以上,所以很多设计人员在做设计时就直接按0.3KN/m2的活荷载来考虑。
但是作为活载0.3KN/m2的取值有个前提就是当仅有一个可变荷载,也就是说这个取值仅适用于只有一个可变荷载的情况,当有两个及以上的可变荷载组合值系数参与组合时(如尚有积灰荷载),屋面活荷载仍应取0.5KN/m2,否则,将降低结构的安全度。
1.2 门式刚架轻型钢结构房屋的刚架立柱随意改为钢筋混凝土柱我们在设计的过程中经常会遇到这样的业主,当初在做设计方案的时候为图节省造价,施工周期快,尽快投产,选择了门式轻型钢结构。
当在实际施工的时候往往又通过各种渠道了解,认为混凝土柱子能够耐腐蚀,结构安全度高,随意让设计人员直接将刚架立柱改为钢筋混凝土柱子。
门式刚架轻型房屋钢结构是一种跨变结构,其斜梁和立柱可以是变截面的,也可以是等截面的,立柱与基础的连接可以铰接,也可以刚接,但斜梁与立柱必须刚接。
12m 轻型屋面三角形角钢屋架课程设计
【主题】12m 轻型屋面三角形角钢屋架课程设计一、课程设计背景1.1 课程设计目的和意义1.2 课程设计的适用范围和实际应用价值二、课程设计内容2.1 建筑结构基础知识概述2.1.1 屋面结构的基本概念2.1.2 屋面结构的分类和特点2.2 三角形角钢屋架的设计原理2.2.1 三角形结构的稳定性分析2.2.2 角钢材料的选择与性能分析2.3 屋面荷载计算与结构分析2.3.1 风荷载与雪荷载的计算方法2.3.2 屋面结构的强度与稳定性分析2.4 屋面结构施工与质量控制2.4.1 施工工艺流程及注意事项2.4.2 质量控制措施与检验要点三、课程设计方法与步骤3.1 课程设计的整体思路和方法3.2 三角形角钢屋架的结构设计步骤3.2.1 屋面荷载计算和分析3.2.2 结构参数的选择和布置3.2.3 结构连接件的设计与选型3.2.4 施工工艺的规划与组织四、课程设计案例分析4.1 12m轻型屋面三角形角钢屋架的设计参数4.2 结构分析与荷载计算结果展示4.3 施工过程中的质量控制与技术难点五、课程设计评价与展望5.1 课程设计的优点和不足5.2 课程设计的应用前景与发展趋势结尾:通过对12m 轻型屋面三角形角钢屋架的课程设计,学生将能够系统地学习到建筑结构设计的基本理论和实际操作技能,从而为未来的工程实践和学术研究奠定坚实的基础。
随着建筑行业的飞速发展,三角形角钢屋架结构将在轻型屋面建筑领域发挥越来越重要的作用,本课程设计也将为相关领域的发展提供有力的支持和指导。
5.1 课程设计的优点和不足本课程设计的优点在于系统地介绍了建筑结构设计的基本理论和实际操作技能,使学生能够从理论到实践全面掌握相关知识和技能。
通过案例分析和实际施工过程中的质量控制与技术难点,能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。
不过,课程设计也存在一定的不足之处,比如过于理论化,缺乏实际案例的深入分析和课程设计的实践性可能不够强。
5.2 课程设计的应用前景与发展趋势随着建筑行业的快速发展,轻型屋面建筑越来越受到青睐,而三角形角钢屋架结构由于其稳定性和强度,将在轻型屋面建筑领域发挥更重要的作用。
轻型屋面三角形钢屋架12米跨度
钢结构课程设计(说明书)题目 12m轻型屋面三角形钢屋架设计指导教师付建科学生朗学号 2011106143专业材料成型及控制工程班级 20111061班完成日期 2014 年 6 月 19 日轻型屋面三角形钢屋架设计说明书学 生:孟杰 学号:2011106141指导教师:付建科 (三峡大学 机械与材料学院)1 设计资料与材料选择设计一位于市近郊的单跨屋架结构(封闭式),要求结构合理,制作方便,安全经济。
原始资料与参数如下:①、单跨屋架总长36m,跨度12m ,柱距S=4m ;②、屋面坡度i=1∶3,恒载0.3kN/mm 2,活(雪)载0.3kN/mm 2; ③、屋架支承在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C20,柱顶标高6m ; ④、屋面材料:波形石棉瓦(1820×725×8); ⑤、钢材标号:Q235-B.F,其设计强度为215N ∕mm 2 ⑥、焊条型号: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),荷载分项系数取: γG =1.2,γQ =1.4。
2 屋架形式及几何尺寸对于于屋面坡度较大(i ≤1/8)的屋盖结构多用三角形钢屋架,而且三角形芬克式轻型钢屋架一般均为平面桁架式,其构造简单,受力明确,腹杆长杆受拉,短杆受压,受力较小,且制作方便,易于划分运送单元,适用于坡度较大的构件自防水屋盖。
本课题采用八节间的三角形芬克式轻钢屋架。
已知屋面坡度i=1∶3,即,屋面倾角: 43.18)/31arctan(==α3162.0sin =α 9487.0cos =α屋架计算跨度:L 0=L-300=12000-300=11700mm屋架跨中高度:mm i L h 1950321170020=⨯=⨯=上弦长度: mm L l 89.61579487.0211700cos 200=⨯==α上弦节间长度:mm ll 47.153940==上弦节间水平投影长度:mm l a 5.14629487.047.1539cos =⨯=⋅=α根据已知几何关系,求得屋架各杆件的几何长度如图1所示(因对称,仅画出半榀屋架)。
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 18.43α==。
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 La 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:max 182015083531p a mm -==-.半跨屋面所需檩条条数为: 2.121835=+=Ln p 根。
考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条,实际取半跨屋面檩条数为: p n =14根,檩条间距mm La p 77712==<max p a . 可以满足要求。
详细12m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:王山虎指导教师:付建科(三峡大学机械与材料学院)1 简介三角形屋架多用于屋面坡度较大的有檩条屋盖,屋面材料为波形石棉瓦、钢板或铝板等,坡度一般在16~13。
按腹杆布置又分为芬克式,单向斜杆式及人字式。
芬克式屋架的特点是将上弦分为等距离节间,短腹杆受压,长腹杆受拉,受力合理,是三角形屋架中常用的经济形式。
单向斜杆式屋架的腹杆总长度较大,节点数量较多,斜腹杆受拉,竖杆受压,受力不够合理,下弦节点距离相等适于吊顶,但杆件交角较小,构造上不宜处理,制作不够经济,人字形屋架上、下弦杆可任意分割布置节点,但斜杆有受拉和受压的可能,受力不确定,但腹杆数量少,较为经济。
2 设计资料及说明:设计一位于市近郊的单跨屋架结构(封闭式),要求结构合理,制作方便,安全经济。
1、单跨屋架,平面尺寸分别为:36m×12m,柱距S=4m。
2、屋面材料:波形石棉瓦(1820×725×8)。
3、屋面坡度1:2.5。
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:Q235-B.F 。
设计强度f=215kN/m 26、焊条型号:E43型。
7、屋架承受的荷载:(1)恒载:20.9kN m ;(2)活(雪)载: 20.6/kN m 8、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:γG =1.2,γQ =1.4 。
3 屋架杆件几何尺寸的计算基于三角形屋架各腹杆布置的特点和设计的要求,选用芬克式八节三角形屋架。
3.1 屋架尺寸屋架的计算跨度:o l =12000-2×150=11700mm ;屋面倾角:()12.521.8arctg α==o ,sin 0.3714,cos 0.9285αα== 屋架跨中高度:h=11700/(2×2.5)=23400mm 上弦长度:L=o l /(2cos α)=6300mm. 节间长度:a=6300/4=1575mm根据已知几何关系,求得屋架各杆件的几何长度如图所示:图、屋架杆件几何尺寸(mm )上弦节间水平投影长度:'1575cos 1462a mm α==3.2 屋盖支撑布置3.2.1 屋架的支撑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。
轻型屋面三角形钢屋架米跨度完整版
轻型屋⾯三⾓形钢屋架⽶跨度完整版轻型屋⾯三⾓形钢屋架⽶跨度HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】钢结构课程设计(说明书)题⽬ 12m轻型屋⾯三⾓形钢屋架设计指导教师付建科学⽣杨朗学号专业材料成型及控制⼯程班级完成⽇期 2014 年 6 ⽉ 19 ⽇轻型屋⾯三⾓形钢屋架设计说明书学指导教师:付建科? (三峡⼤学?机械与材料学院)1 设计资料与材料选择设计⼀位于杭州市近郊的单跨屋架结构(封闭式),要求结构合理,制作⽅便,安全经济。
原始资料与参数如下:①、单跨屋架总长36m,跨度12m ,柱距S=4m ;②、屋⾯坡度i=1∶3,恒载mm 2,活(雪)载mm 2;③、屋架⽀承在钢筋混凝⼟柱顶,混凝⼟标号C20,柱顶标⾼6m ;④、屋⾯材料:波形⽯棉⽡(1820×725×8);⑤、钢材标号:,其设计强度为215N ⁄mm 2 ⑥、焊条型号: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),荷载分项系数取:γG =,γQ =。
2 屋架形式及⼏何尺⼨对于于屋⾯坡度较⼤(i ≤1/8)的屋盖结构多⽤三⾓形钢屋架,⽽且三⾓形芬克式轻型钢屋架⼀般均为平⾯桁架式,其构造简单,受⼒明确,腹杆长杆受拉,短杆受压,受⼒较⼩,且制作⽅便,易于划分运送单元,适⽤于坡度较⼤的构件⾃防⽔屋盖。
本课题采⽤⼋节间的三⾓形芬克式轻钢屋架。
已知屋⾯坡度i=1∶3,即,屋⾯倾⾓: 43.18)/31arctan(==α屋架计算跨度:L 0=L-300=12000-300=11700mm屋架跨中⾼度:mm i L h 1950321170020=?=?=上弦长度: mm L l 89.61579487.0211700cos 200=?==α上弦节间长度:mm ll 47.153940==上弦节间⽔平投影长度:mm l a 5.14629487.047.1539cos =?=?=α根据已知⼏何关系,求得屋架各杆件的⼏何长度如图1所⽰(因对称,仅画出半榀屋架)。
最新12m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书汇总
12m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设计人:覃树方指导老师:付建科老师一设计资料及选择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。
单跨屋架总长度为36m,柱距4m,跨度为12m;屋面材料为波形石棉瓦,规格:1820×725×8。
其它主要参数:坡度,i=1:2.5,恒载,0.9kN/㎡,活(雪)载,0.3 kN/㎡。
屋架支撑在钢筋混泥土柱顶,混泥土标号为C20,柱顶标高6m。
钢材标号:Q235-B.F。
其设计强度为f=215 kN/㎡.焊条采用E43型,手工焊接。
载荷分布系数取γG=1.2,γQ=1.4。
二屋架形式及几何尺寸根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数,采用芬克式十二节间三角形屋架。
屋面坡度为i=1/2.5,屋面倾角α=arctg(1/2.5)=21.8°sinα=0.3714,cosα=0.9285屋架计算跨度: l0=l-2×150=12000-300=11700mm屋架跨中高度:h= l0/5=2340mm上弦长度:L= l0/(2 cosα)≈6300mm节间长度:a=L/4 =6300/4=1575mm节间水平段投影尺寸长度:a’=acosα=1575×0.9285≈1462mm根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示三屋盖支撑布置(一)屋架的支撑,如图21.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支撑;2.因为屋架的跨度大于18m,固设置两道垂直支撑【1】,位于屋架的长压杆D-2和D’-2’。
3.因其为有檩屋架,在屋架的下弦节点2和2’各设置一道长柔性系杆,以与垂直支撑相协调。
【1】(二)屋面檩条及其支撑1.檩条波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm,且每张至少需要三个支承点,因此檩条最大间距:,半跨屋面所需檩条数:根考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条,实际取半跨屋面檩条数=10根,以便于布置。
15m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计-推荐下载
、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。
在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。
管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。
线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。
对于调试过程中高中资料试卷、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。
因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。
对于差动保护装置高中资料回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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轻屋面钢屋架设计一、设计资料及说明1、工程地点:兖州。
2、设计使用年限:50年。
3、工程规模:单层单跨封闭式工业厂房,长度180m,屋架铰支于钢筋混凝土柱上;屋架跨度21m;柱距6m;屋面离地面高度约20m。
室内正常环境,吊车起重量16/3.2t,工作制为A5,无较大的振动设备。
4、屋面做法:采用压型钢板轻型轻屋面。
屋面坡度为1/10;无天窗。
5、自然条件:基本风压为0.4KN/m2、基本雪压为0.45 KN/m2、积灰荷载标准值0.50kN/m2、抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。
地面粗糙类别为B 类。
场地类别Ⅲ类。
6、材料选用(1)屋架钢材采用《碳素结构钢》(GB/T700-2006)规定的Q235B。
(2)焊条采用《碳钢焊条》(GB/T5117-1988)中规定的E43型焊条。
(3)普通螺栓应采用性能等级为4.6级C级螺栓。
锚栓采用《碳素结构钢》(GB/T700-2006)中规定的Q235B级钢制成。
(4)角钢型号按《热轧型钢》GB/T 706-2008 选用。
(5)混凝土为C25。
7、结构及各组成构件形式(1)钢屋架:梯形钢屋架。
(2)屋面板:选用轻型屋面板,材料夹芯板,对于长尺压型钢板、夹芯板可按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》(01J925-1)选用。
(3)檩条及屋盖支撑:可从相关标准图集中选用。
8、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。
轻屋面(压型钢板、夹芯板)做法:按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》选用。
二、屋架形式的选定和结构平面布置。
1.屋架形式和几何尺寸:由于i=1/10,采用缓坡梯形屋架。
(1)屋架计算跨度:l0 =l-2×150=21000-300=20700m(每端支座中线缩进150mm)(2)屋架端部高度:H0=2015mm(3)跨中高度:h=H0 +i×l0/2=2015+(20700/2)×0.1=3050mm(4)屋架高跨比:h/l0=3.05/20.7=0.147,在0.1~0.17之间,满足屋架常用高度范围要求。
(5)屋架起拱度:若起拱,则f=l/500=21000/500=42mm,取45mm。
为使屋架上弦节点受荷,腹杆采用人字式,上弦节点水平间距取1.5m。
屋架各杆件几何尺寸见图1-1。
图1-1 屋架的几何尺寸2.屋盖支撑布置根据车间长度180 m,跨度21 m及荷载情况,设置四道上、下弦横向水平支撑。
屋脊处与下弦支座处设置3道刚性系杆,两端和中央上弦处设3道系杆。
在屋盖两端和水平支撑开间内的屋脊处与两端支座处设屋架间的垂直支撑。
由于有吊车,所以设置下弦纵向水平支撑。
(图1-2~1-4)图1-2 屋架上弦支撑布置图1-3 屋架下弦支撑布置图1-4 屋架垂直支撑布置(a)屋架1-1剖面垂直支撑布置;(b)屋架2-2剖面垂直支撑布置三、屋架荷载和内力计算1、荷载计算屋架和支撑重按(0.12+0.011l0)×1.2=0.348×1.2kN/m2 ,取0.4×1.2kN/m2 ,且因屋架下弦无其他荷载,可以认为屋架和支撑重量全部作用于上弦节点。
屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,从资料可知,屋面活荷载为0.5kN/m2大于雪荷载0.45kN/m2,故取屋面活荷载为计算荷载。
由于是轻屋面,需要考虑风荷载的影响。
屋面板选择轻型屋面板,根据《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1 图集查询,选择夹芯板。
先预估算屋面板的受力,恒荷载为0.3kN/m2。
活荷载中屋面活荷载为0.5 kN/m2,积灰荷载为0.5 kN/m2,则活荷载标准值为1.0 kN/m2。
屋面板所承受的荷载设计值为0.3×1.2+1.0×1.4=1.76 kN/m2 <3.5 kN/m2。
板型选为JXB42-333-1000,板厚s 为60mm,有效宽度1000mm,檩距取1.5m,支撑条件为连续,则永久荷载:屋面板和檩条的自重0.23×1.2=0.28kN/m2屋架和支撑重0.4×1.2=0.48kN/m2共0.76kN/m2可变荷载:屋面活荷载0.5×1.4=0.7kN/m2积灰荷载0.5×1.4=0.7kN/m2共 1.4kN/m2 因为屋面坡度较小,所有荷载都是近似按沿水平面分布来考虑。
节点荷载设计值按可变荷载效应控制组合,永久荷载分项系数γG=1.2,屋面活荷载或雪荷载分项系数γQ=1.4 。
2、檩条设计檩条选用实腹式檩条,截面形式选用冷弯薄壁C 型钢C250X70X20X3.0,钢材钢号:Q345钢。
拉条设置:设置一道拉条,拉条作用:约束檩条上翼缘。
由于设置了一道拉条,保证了檩条在竖向荷载的作用下的整体稳定性,故不用验算檩条的整体稳定性。
檩条计算简图如图1-5所示。
檩条所受的竖向荷载:屋面板和檩条自重:0.28kN/m2可变荷载:1.40kN/m2则,q=(0.28+1.4) ×1.5=2.52KN/m按简支梁计算,两个方向弯矩分别为:M x=18q y l2=18ql2cosα=18×2.52×62×cos5.71°=11.28kN∙m中间支座:M y=−132q x l2=−132ql2sinα=−132×2.52×62×sin5.71°=−0.28kN∙m跨中:M y=164q x l2=164ql2sinα=164×2.52×62×sin5.71°=0.14kN∙m檩条受弯强度验算:冷弯薄壁C型钢C250X75X20X2.0的截面特性为: Ix = 1013.01cm4,Wnx = 81.04cm3,Wny = 12.82cm3,由于设有一根拉条,经过分析,右下角截面为最危险截面,采用支座弯矩My=−0.28kN∙m,此处都为手拉,所以符号相同,验算拉应力。
则M XW nX +M yW ny=11.28×10681.04×103+0.28×10612.82×103=161.03N/mm2<f=310N/mm2,满足!檩条的挠度验算:由于设有拉条,只验算垂直于屋面坡度的挠度即可。
考虑荷载的组合系数,恒载+活载+0.9 积灰进行荷载标准值的组合,则q’y =(0.23+0.5+ 0.9×0.5)×1.5×cos5.71°=1.76kN/mw l =5q′y l3384EI X=5×1.76×60003384×2.06×105×1013.01×104=0.00237<0.005,满足!3、荷载组合设计钢屋架时,应考虑以下四种组合:使用阶段荷载情况:(1)(2)(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=(0.76+1.4)×1.5×6=19.44kN(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载:全跨节点永久荷载:F1 = 0.76×1.5×6=6.84kN半跨节点可变荷载:F2 =1.4×1.5×6=12.6 kN施工阶段荷载情况:(3)(3)全跨屋架包括支撑+半跨屋面板重和活荷载:全跨节点屋架和支撑自重:F3 = 0.48×1.5×6=5.4kN半跨节点屋面板重和活荷载:F4 = (0.28+0.7)×1.5×6=8.82kN(4)竖向地震作用效应和其他荷载效应组合:(6度设防不考虑)(5)由于是轻屋面,考虑风吸力的作用:风荷载标准值:ωk=βzμsμzω0=0.4×0.6×1=0.24kN/m2。
由图1-6 得μs=-0.6,考虑1.0 恒荷载+1.4 风荷载(风吸力)的荷载组合,风吸力结果为:F f= 1.0×(0.23+ 0.4)-0.24×1.4= 0.294kN/m2。
由于风吸力数值为0.294 kN/m2,非常小,且为压力,可以忽略。
图1-6 厂房的体形系数4、内力计算桁架在上述四种荷载组合作用下的计算简图见图1-7(a)(b)(c)图1-7 荷载组合作用下的计算简图(a)全跨节点永久荷载;(b)半跨节点可变荷载;(c)全跨节点屋架和支撑自重;采用软件,先计算桁架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨、左半跨和右半跨)。
然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表1-1。
F1=19.44kN ;F1 =6.84kN;F2 =12.6 kN;F3 =5.4kN ;F4 =8.82kN ;四、杆件设计1、上弦杆截面设计上弦杆均按最大内力设计,归并为一种截面。
上弦杆的最大内力在FG、GH 节间,最大内力为N= -270.202kN= -270202N上弦杆计算长度:在桁架平面内,节间轴线长度lox=1508mm;在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化,取loy=3×1508=4524mm。
因为loy>lox,故截面宜选两个不等肢角钢,短肢相拼,如图1-8所示。
图1-8 上弦杆截面腹杆最大内力N=-157.671,查表可知,节点板厚度选用6mm,支座节点板厚度选用8mm。
设λ=60,查得φ=0.807,需要截面面积:A=Nφf=2702020.807×215=1558mm2需要的回转半径:i x=loxλ=150860=25.1mm,i y=loyλ=452460=75.4mm根据需要的A,ix,iy查角钢规格表,选用2L100×63×8,A=25.168cm2,ix=1.77cm,iy= 4.97cm,按所选角钢进行验算:λx=loxix =150.81.77=85.2<[λ]=150,满足。
λy=loyiy =452.44.97=91<[λ]=150,满足。
由于λy>λx,需求φy=0.614N φy A =2702020.614×2516.8=174.85<215kN/ mm2,满足。
2、下弦杆截面设计下弦杆均按最大内力设计,归并为一种截面。
下弦杆的最大内力在eg 节间,最大内力为N= 265.372 kN= 265372N下弦杆计算长度:在桁架平面内,节间轴线长度lox=3000mm;在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化,取loy =6000mm。
因为loy> lox,故截面宜选两个不等肢角钢,短肢相拼,如图1-9 所示。
图1-9 下弦杆截面所需截面面积:A=Nf =265372215=1235mm2选用2L100×63×6,A=19.234cm2,ix=1.79cm,iy= 4.85cm,按所选角钢进行验算:λx=loxix =3001.79=167.6<[λ]=350,满足。