钢结构屋架设计计算书

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1.设计资料

某车间厂房总长度约为108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1：3，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400mm×400mm,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2?。屋面的活荷载为kNm=1.0，屋面的恒荷载的标准值为0.5γ2.1米。结构的重要度系数为022??，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布m，雪荷载为0.350.2 kN kNm状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。

2.屋架形式及几何尺寸

1′°2618=檩距arctan,=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α3。为1.866m

屋架形式和几何尺寸1 图

支撑的布置3.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。2杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图

'.

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图2 支撑的布置图

4.檩条布置

檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。

荷载标准值5.35.31kN6=×6×=0.51.77××=0.5×1.866P上弦节点恒

荷载标准值110√3×61.866×0.35=60.35=×1.77×=3.72kN×P上弦

节点雪荷载标准值210√3

由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图

上弦节点恒荷载图3

由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4

'.

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图4 上弦节点雪荷载

6.内力组合

内力组合见表—1

7.截面的选择

屋架杆件的选择验算表表-2 '.

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8.节点设计

′′=l+2h。 l不小于8h和40mm其中较小值。注：表中焊缝的计算长度l ffwww 8.2 形心距离的确定

''屋架各杆件的角钢背面的距离Z如图表-4，表中Z为杆件重心线至角钢背面的

距离。00'屋架各杆件的角钢背面的距离Z表-4

'.

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8.3节点的设计

8.3.1支座节点

”支座节点”1 图5

上弦杆的节点连接计算(1)

支座底板的计算A.

57.90KN5P=5×11.58KN=支座反力R=a1=8.45cm==2×

1216.9cm,b=√a设a,b取12cm,则11222523cm×5×=?2×4=24

×24?π2底板的承压面积A3240×24057.90×10R22?√ 8N/mm<β

f==1.11N=mm=q=底板下的应力cc252300523×10A n2?则0.06,0.5,取β=a=b由于M=βqa , 底板的最大弯矩

1112?mm=1902.16N169M=0.06×1.11×

6×1902.166M√=7.47mm,取12mm=√=t支座厚度

204.25f B.加劲肋计算

加劲肋厚度取与节点相同。加劲肋与节点板的连接焊缝的计算：

假定一块加劲肋承受屋架支座反力的四分之一,即

1×57.90=14.48kN4240=868.80kN?mm, 设

焊缝h=5mm, 焊缝计算×14.4814.48kN焊缝受剪力V=,弯矩M=f

4=216?20×2?2h=216?40?10=166mm l长度：fw由焊缝的应力公式得

226MV))+(√

(2×l×l2×0.7×h2×0.7×βh wwfff

22336×868.80×1014.48×10

√))+((=22×0.7×1.22×5×1662

×0.7×5×166'.

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w22??mm=160N

=5mm,支座底板的连接焊缝的长度为：h57.90kN,设焊缝假定焊缝传递全部支座反力R=f()()?2h?52h?+4×10=2×120240?∑L fwf()()×810?4×2120?=2×5240?2×8?+

=804 mm

由公式得,

357.90×10Rw2? ,160=152N满足要求。τ===10.54mm

0.7×1.22×8×8040.7βh∑fLfw

D.上弦杆与节点板的连接焊缝

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的集中荷载P=11.58kN.节点板与上弦角钢肢尖采用双面角焊缝连接,承担上弦的内力差?N。节点1的=0.5t=5mm,其中t槽焊缝h1f11为节点板的厚度

=650?2h=650?2×5=640mm L fw310w11.58×P22可见塞焊缝一

般,Nmm

2×0.7×5×640l2×0.7h wf1不控制,仅需验算肢尖焊缝。

=5mm,计算长度h角钢肢尖角焊缝的焊角尺寸f2=650?2h=640mm L

fw上弦杆的内力差N=-164.78KN,偏心距M=Ne, e=65mm,则由公式得,

3×656×164.78×106M2?Nmm=22.41==σf

222×0.7×5×6402×0.7×h×l wf23N164.78×102?他mm==36.48N=τ