1500m钢结构设计〖普通钢屋架〗课程设计
钢结构刚屋架课程设计

钢结构刚屋架课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构刚屋架的基本概念、设计原理和计算方法,培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解钢结构刚屋架的结构特点及分类。
(2)掌握刚屋架的基本设计原理和计算方法。
(3)熟悉刚屋架的施工工艺和验收标准。
2.技能目标:(1)能够运用理论知识分析和解决钢结构刚屋架设计中的实际问题。
(2)具备一定的钢结构刚屋架计算和绘图能力。
(3)学会对钢结构刚屋架施工过程进行质量控制和验收。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对钢结构的兴趣和认识,提高学生对钢结构的审美观念。
(2)培养学生勤奋学习、勇于创新的精神风貌。
(3)增强学生的团队协作能力和责任感。
二、教学内容本课程主要教学内容如下:1.钢结构刚屋架的基本概念、分类及特点。
2.刚屋架的设计原理和计算方法,包括:荷载分析、内力计算、截面设计、稳定性分析等。
3.刚屋架的施工工艺、质量控制和验收标准。
4.典型工程案例分析,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:系统地传授钢结构刚屋架的基本概念、设计原理和计算方法。
2.案例分析法:分析典型工程案例,使学生更好地理解和运用理论知识。
3.讨论法:学生就钢结构刚屋架的设计、施工等方面的问题进行讨论,培养学生的思辨能力和团队协作精神。
4.实验法:安排学生进行钢结构的实验操作,提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为确保教学质量,本课程将充分利用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的课件,运用动画、图片等形式展示钢结构刚屋架的设计和施工过程。
4.实验设备:为学生提供充足的实验设备,确保实验教学的顺利进行。
5.网络资源:引导学生利用网络资源,了解钢结构刚屋架的最新发展动态。
钢结构课程设计任务书
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钢结构课程设计任务书一、课程设计的目的和任务《钢结构》课程设计是土木工程专业的理论实践课。
本实践课的主要目的和任务是:1、文件资料的查询、收集,并初步学习各相关规范的查找及使用;2、掌握钢屋架荷载的计算;3、掌握杆件内力的计算和组合,杆件的计算长度,截面型式,截面选择及构造要求,填板的设置及节点板的厚度选择;4、掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求,主要节点的设计和构造;掌握钢屋架施工图的内容和绘制。
二、课程设计题目和内容1、题目:设计某车间的三角形钢屋架2、设计资料1)某厂房跨度为18m/21m/24m/27m,总长120m,柱距6.0m,屋架下弦标高为15m。
车间柱网布置见图1。
无吊车,无天窗、无振动。
不考虑抗震设防。
2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。
3)屋面采用形式具体见小组分表,槽钢檩条。
钢材选用Q235B,焊条采用E43型。
4)采用三角形钢屋架,荷载分类情况见附录1,屋架几何尺寸和内力系数情况见附录2。
5)采用三角形钢屋架3、设计内容1)确定屋架形式和几何尺寸内容:确定屋架高度;确定节点间距及腹杆图形;按比例画出屋架单线图。
2)屋架支撑布置包括:上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑,下弦纵向水平支撑,垂直支撑,系杆。
按1:600比例尺画出屋架上弦、下弦支撑布置图及垂直支撑布置图。
3)进行荷载和内力计算:包括计算屋架荷载;计算屋架杆件内力(用图解法或结构力学求解器);4)屋面杆件截面选择。
5)设计节点包括屋脊节点,上下弦拼接节点,上下一般节点,支座节点等4-5个典型节点。
6)完成设计计算书,绘制屋架运送单元施工图。
4、内力计算考虑下面4种情况1) 满载(全跨静荷载加全跨可变荷载)2) 全跨静荷载和半跨可变荷载。
3)恒载+风荷载。
4)全跨屋架自重(包括檩条、支撑等)+半跨屋面板荷载+半跨活荷载。
成果要求1、计进度安排(1周),详见进度表。
2、设计计算书,内容包括:(1)设计资料,设计依据。
钢结构课程设计任务书
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钢结构课程设计任务书课程设计题目:梯形钢屋架班级:土木工程设计期限:2014年11月21日~2015年1月12日指导教师:一、课程设计的意义与目的钢结构课程设计是建筑工程专业教学计划中一个重要的实践教学环节,对培养学生的基本技能、提高学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识有重要作用。
课程设计应达到如下目的:了解钢屋盖设计的一般程序和内容,为毕业后从事实际设计工作奠定基础:巩固钢结构课程中所学内容(例如材料性能及材料的选择,连接设计及计算,基本构件的设计计算等),并应用于课程设计中:掌握钢屋架施工图的表达方法和制图规定:学习书写结构计算书学习运用规范及有关技术资料。
二、设计资料机械厂欲建一金工车间,其平面及柱网布置如图所示,厂房的跨度分别取l8m、21m、24m,长度为54m,柱距6m。
车间内设有两台20/5吨中级工作制吊车。
采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。
梯形屋架,屋架端高分别为1.8m、1.9m、2.0m,屋面坡度为i=1/10,屋架支撑在钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400mm,混凝土标号为C25;计算温度最低-20℃.L分别为18m、21m、24m。
柱网布置图1. 屋面做法:W1:二毡三油上铺小石子防水层(0.35 kN/m2)20厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2)80厚泡沫混凝土保温层(0.5 kN/m2)1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板(1.4 kN/m2)钢屋架及支撑自重:0.12+0.011L (kN/m2)基本雪压0.25kN/m2,屋面活荷载0.30kN/m2,不考虑风荷载,积灰荷载和地震荷载。
W2:二毡三油上铺小石子防水层(0.35 kN/m2)20厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2)80厚泡沫混凝土保温层(0.5 kN/m2)1.5m×6m钢肋GRC大型屋面板(0.55kN/m2)钢屋架及支撑自重:0.12+0.011L (kN/m2)基本雪压0.40kN/m2,屋面活荷载0.70kN/m2,不考虑风荷载,积灰荷载和地震荷载。
钢结构课程设计
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钢结构课程设计任务书(钢屋架设计)1 设计题目某厂房钢屋架设计。
2 设计目的课程设计是本课程教学的实践教学环节之一,通过设计使学生进一步掌握钢屋架的设计原理、方法、步骤,提高综合分析、解决问题的能力。
3 设计条件某厂房总长度90m ,跨度根据不同的学号从附表中取,屋盖体系为无檩屋盖。
纵向柱距6m 。
3.1 结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=L/10;L 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)。
3.2 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为:双号的同学用Q345钢,焊条为E50型。
3.3 屋盖结构及荷载 (1)永久荷载: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4 kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 kN/m 2保温层 0.5 kN/m 2(按分组表确定) 一毡二油隔气层 0.05 kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 kN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 kN/m 2 屋架及支撑自重:按经验公式L q 011.012.0+=计算:0.12+0.011×18=0.318 KN/m 22(2)可变荷载:屋面活荷载标准值: 0.7kN/m 2 雪荷载标准值: 0.35kN/m 2积灰荷载标准值: 0.7 kN/m 2(按分组表确定)4 设计内容4.1 确定屋盖结构及支撑的布置图;4.2 选择钢材及焊接材料,并明确提出对保证项目的要求;4.3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;4.4 屋架施工图(1)手工绘制运送单元的施工图,用铅笔绘制白纸图。
设计的节点应尺寸齐备、书写规范、满足构造要求;(2)施工图内容①屋架简图(比例1∶100),左半跨标明杆件长度,右半跨注明杆件最不利内力,以及超拱度。
钢结构课程设计
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《钢结构》课程设计任务书、指导书(建筑工程专业方向)土木建筑工程系年月42014《钢结构》课程设计任务书、指导书一、设计题目简支梯形钢屋架设计二、设计原始资料1.结构平面布置某地区单层单跨工业厂房机加工车间,屋架跨度及厂房长度90m,柱距6m,屋架下弦标高16.5m。
2.排架结构体系钢筋混凝土柱(混凝土强度等级为C20,上柱截面400×400);钢屋架铰支于柱上;1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板;1。
?i屋面坡度100。
的吊车,计算温度高于-20C.车间内设有中级工作制、起重量?300KN3.材料4型,手工焊。
钢,焊条为E43钢屋架选用Q235-B.荷载(标准值)52kN/m防水层0.352kN/m0.40砂浆找平层(厚20mm)2)( 保温层 kN/m按附表取2kN/m1预应力钢筋混凝土大型屋面板.344(包括灌缝)2kN/m屋架及支撑自重)(0.12+0.011l2kN/m0.15悬挂管道2kN/m0.50屋面活荷载2)(按附表取屋面积灰荷载kN/m2kN/m雪荷载0.35)见附图(6.钢屋架计算简图及构件几何尺寸示意图三、设计任务.绘制钢屋架结构支撑系统布置简图(包括上弦水平支撑、下弦水平支撑、垂直支撑1。
)及系杆.设计该指定跨度的双坡梯形钢屋架,并绘制安装单元施工图及编制整榀屋架材料表。
2四、主要参考资料2004高等教育出版社,张耀春.钢结构设计原理.北京:1.1991:北京中国建筑工业出版社,钢结构2.欧阳可庆..2002中国建筑工业出版社,钢结构基本原理.北京:.3.沈祖炎、陈扬骥、陈以一,2001建筑钢结构设计.4.王肇民.上海:同济大学出版社5.钢结构设计规范(GB50017-2003)6.钢结构施工质量验收规范(GB50205-2001)7.建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002)8.建筑结构荷载规范(GB50009-2001)9.建筑结构制图标准(GB/T50105-2001)10.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001)五、设计计算说明书要求1.设计资料;2.结构平面布置简图、支撑体系简图;3.钢屋架计算简图及几何长度;4.荷载计算、荷载组合、节点荷载及支座反力计算;5.屋架内力计算:(1)单位节点荷载(P=1)作用于左半跨屋架的内力图;(2)利用结构的对称特点,当单位节点荷载(P=1)分别作用于屋架左半跨和右半跨时,可将屋架中相互对称的各杆件内力叠加,得到相当于单位节点荷载(P=1)作用在全跨屋架节点上的内力;(3)考虑三种荷载组合:a、全跨恒载+全跨活载(使用阶段);b、全跨恒载+半跨活载(使用阶段);c、屋架自重和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载(施工阶段);(4)杆件设计内力的确定:按上述三种荷载组合情况,进行内力组合;6.屋架杆件截面选择(不考虑支撑与弦杆连接的螺栓孔对截面的削弱,不考虑上、下弦杆变截面);.屋架节点计算,至少计算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下7.弦中央节点,并绘制节点大样草图(按1:3~1:5比例尺)。
《钢结构》课程设计计算书

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。
钢结构课程设计

《钢结构设计原理》课程设计计算书姓名:××学号:U2009158××专业班级:土木工程0905班指导老师:张卉完成时间:2012年2月18日第一部分钢结构课程设计任务书一、设计资料及依据根据学号U1及次序14得已知条件:某车间跨度为24m,厂房总长度102m,柱距6m,车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车,地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为18m;采用×6 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,桁架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为450×450mm,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材为Q235B钢,焊条为E43型。
屋架计算跨度:03002400030023700mmL L=-=-=屋架端部高度:01900mmH=跨度:01 10i=计算跨度处高度: 19001200150120001915mmH=+⨯÷=屋架跨中高度:1 1900120003100mm10h=+⨯=表1 荷载标准值二、屋架尺寸及支撑布置屋架形式及尺寸如图1:屋盖的支撑布置如图2:层架上弦(下弦)支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2 桁架支撑布置符号说明:GWJ—钢屋架;SC—上线支撑;XC—下弦支撑;CC—垂直支撑;GC—刚性系杆;LG—柔性系杆三、 荷载计算屋面活载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活载大于雪荷载,故取屋面活载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos /10 1.005α==换算为沿水平投影面分布的荷载。
标准永久荷载:22222220.4kN/m 0.402kN/m 201:2.50.4kN/m 0.402kN/m 1500.9kN/m 0.905kN/m kN/m 1.⨯=⨯=⨯=⨯=改性沥青防水层 1.005厚水泥砂浆找平层 1.005厚加气混凝土保温层 1.005预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.005 1.42222407kN/mkN/m 0.386kN/m kN/m ⨯=屋架和支撑自重 1.0050.384悬挂管道 + 0.000123.537kN/m ⨯共 1.352kN/m 共 4.775标准可变荷载:22220.7kN/m 0.98kN/m 0.7kN/m 0.98kN/m⨯=⨯=不上人屋面活载 1.4积灰荷载 + 1.421.96kN/m 共 设计桁架时应考虑一下三种荷载组合:1、全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载:(4.775 1.96) 1.5660.615kN F =+⨯⨯= 2、全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载:1 4.775 1.5642.975kN F =⨯⨯= 半跨节点可变荷载:2 1.96 1.5617.64kN F =⨯⨯=3、全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重:3 1.350.386 1.56 4.690kN F =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活载:4(1.2 1.40.98) 1.5623.94kN F =⨯+⨯⨯= 其中,1、2为使用阶段荷载情况,3为施工阶段荷载情况。
钢结构课程设计计算书

《钢结构设计》课程设计计算书一、题目普通钢屋架设计,并绘制屋架支撑、檩条布置图和屋架施工图二、工程概况某车间厂房总长度约为108m。
车间设有两台30吨中级工作制吊车。
车间无腐蚀性介质。
该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形桁架式钢屋架(见图1),屋架下弦标高为9m,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400㎜×400㎜,混凝土强度等级为C20。
屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面,C型檩条,檩距为1.5m~2.2m。
芬克式豪式图1 三角形桁架式钢屋架示意图三、设计资料按表1选取屋架形式、坡度、柱距、跨度和所在地区的雪荷载。
屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)水平投影标准值为0.50kN/㎡。
屋面活荷载标准值为0.30kN/㎡。
不考虑积灰荷载、风荷载。
雪荷载(kN/㎡)见表1,不考虑全垮积雪不均匀分布情况。
荷载规范规定屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,而采用其中较大者。
本设计中活荷载均小于雪荷载,故只需考虑恒载和雪荷载的组合。
这种组合分全跨雪荷载和半跨雪荷载两种情况,即内力组合为“恒+全”和“恒+半”两种组合值。
结构重要性系数为γ0=1.0。
屋架采用Q235B钢,焊条采用E43型。
四、设计内容与要求1.材料的选择:包括屋架所采用的钢材的品种,螺栓的种类及规格,焊条的型号等。
2.确定屋架的形式,计算屋架各杆的几何尺寸。
3.布置屋架及屋盖支撑,画出屋盖支撑、檩条布置图(1号图纸铅笔图一张)。
4.进行屋架结构设计,提出结构计算书一份。
5.绘制屋架施工图(1号图纸铅笔图一张),其主要内容包括:屋架的正面图,上、下弦平面图,侧面图和设有垂直支撑、系杆处必要的剖面图,正面图中没表示清楚的零件详图、屋架简图、材料表等。
6.制图按中华人民共和国国家标准,《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001),《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)。
五、参考资料(1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(3)《建筑结构静力计算手册》(4)《钢结构设计手册(上册)》六、计算书撰写规范之一1、设计资料某工程为跨度为21m的单跨双坡封闭式厂房,总长度为40m,采用三角形桁架式钢屋架即芬克式钢屋架,屋面坡度i=1:2.5,屋架间距为6.0m,车间设有两台30吨中级工作制吊车,屋架铰接于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400mm*400mm,混凝土强度等级为C20,无吊顶,屋架下弦标高为10m,屋面材料采用彩色压型钢板加保温层屋面,C型檩条,屋面恒荷载标准值为0.5KN/m2,屋面活荷载标准值为0.2 KN/m2,基本雪压为0.3 KN/m2,不考虑积灰荷载、风荷载,不考虑全跨积雪不均匀分布情况。
钢结构课程设计钢屋架设计
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钢结构课程设计钢屋架设计钢结构屋架设计,乍一听是不是觉得好像很复杂?其实也不一定,听我慢慢道来。
你想,钢屋架嘛,就是钢铁架构的“骨架”,它能撑起一个建筑物的屋顶、支撑起它的重量,让整个结构稳稳当当地立在那里。
好比人的骨骼,没有它,哪能有站得住的身体?所以说,钢屋架其实是在幕后默默“扛”起了很大的责任。
你看看那些大商场、体育馆、工业厂房,哪一个不是钢屋架在撑着它的“天空”?没钢屋架,盖个房子都不容易。
钢屋架的设计并不是随便就可以搞定的。
你要考虑到的不仅是屋架本身的强度和稳定性,还得留心它和其他建筑结构的配合。
钢材是硬实的好东西,但也不是万能的,它有时候会有点脆,特别是在高温或者潮湿的环境下。
如果你把屋架的设计搞得不太合适,轻轻一震,可能就“嘎吱嘎吱”作响,谁还敢在下面待着?所以说,设计时的每一根钢梁、每一个连接点,都得仔细推敲。
哎,你也别觉得我在吓你,这其实就是一门技术活,设计师就是要通过这些精密的计算,把每一个可能的风险都考虑进去。
你看,那些钢屋架的设计图纸,简直能让你头大。
不过呢,图纸上有个“曲线”图,大家是不是都觉得像极了写字的小字母?其实它是在帮助你计算负载、受力点的变化。
你得想,屋架不是一成不变的,它受风、受雪、受雷,啥都可能影响它的“脾气”。
比如说,一场大风吹过,钢屋架就得能顶住;再比如说,屋顶上堆积的积雪,它也得支撑得住。
这些都得通过反复的计算,确保不出问题。
别小看这些计算,虽然数学公式可能有点多,但这些都是为了让你的设计更稳妥,毕竟咱不能拿自己的安全开玩笑。
你还得考虑钢屋架的“美感”。
说白了,屋架的设计不仅要结实,还得好看,对吧?谁不喜欢高大上、造型别致的建筑呢?尤其是在一些大型场馆里,钢结构屋架本身就是一种视觉的亮点。
屋架的每一根梁柱,都是建筑的“脊梁”。
不过,这美感和实用性之间还是要找到一个平衡点,不能为了好看就牺牲了安全性。
这就像穿衣服一样,既要穿得舒适,也得穿得得体,不能太随便。
钢结构课程设计任务书
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钢结构课程设计任务书天水师范学院工学院课程设计任务书院系:系班级:班课程名称:钢结构课程设计题目:钢屋架设计一、课程设计的目的及内容经过某工业厂房钢屋架的设计,培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能,解决钢结构设计实际问题的能力。
要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,遵照国家设计规范要求和规定,按进度独立完成设计计算,并绘制钢屋架施工图。
具体内容包括:进行屋架支撑布置,并画出屋架结构及支撑的布置图;选择钢材及焊接材料,并明确提出对保证项目的要求;进行荷载计算、内力计算及内力组合,设计各杆件截面;对钢屋架的各个节点进行设计及验算;绘制钢屋架运送单元的施工图,包括桁架简图及材料表。
二、课程设计的要求与数据1.课程设计的要求学生的课程设计资料包括封面、课程设计任务书、目录(三级标题按1……、1.1……、1.1.1……的格式编写)、正文、参考文献、致谢及按规定要求折叠的工程图纸,应按以上排序装订后装袋提交。
课程设计说明书及计算书正文用A4纸统一书写或打印。
应按目录中编排的章节依次撰写,要求计算正确,论述清楚,文字简练通顺。
插图应按一定比例绘制,做到简明清晰,文图配合。
参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的,文献按照在正文中的出现顺序排列。
工程图纸应符合《房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001—)》和《建筑结构制图标准(GB/T 50105—)》的要求。
要求用铅笔绘制白纸图,尺寸及标注应齐备,满足构造要求。
课程设计过程中应严格遵守纪律。
要求在课程设计集中周每天的规定时间必须到专用课室进行设计并接受指导教师的指导,要定期检查设计进度。
所有的计算书及图纸必须独立按时完成。
2.课程设计数据(1) 结构形式某厂房跨度为21m/24m(1班选21M,2班选24M),总长90m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30,屋面坡度为10i。
《钢结构》普通钢屋架课程设计任务书及指导书--2014
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附1:房屋长度有4组数据:(1)60m;(2)102m;(3)120m;(4)150m;附2:屋盖所承受的竖向均布荷载标准值(恒载),共10组。
(a)、2.25 KN/m²;(b)、2.5 KN/m²;(c)、2.75 KN/m²;(d)、3.0 KN/m²;(e)、3.25 KN/m²;(f)、3.5 KN/m²;(g)、3.75 KN/m²;(h)、4.0 KN/m²(i)、4.25 KN/m²;(l)、4.5KN/m²;附3:屋盖所承受的竖向均布荷载标准值(活载),共4组。
(a)、0.5 KN/m²;(b)、0.6 KN/m²;(c)、0.7 KN/m²;(d)、0.8 KN/m²;(e)、0.9 KN/m²;(f)、1.0 KN/m²;(g)、0.4 KN/m²2、设计内容:1)、作支撑布置图,其中包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆.2)、求屋架杆件内力.必要时应进行内力组合。
3)、选择屋架各杆件的截面形式和尺寸.4)、节点设计,包括支座节点a、屋脊节点I、下弦拼接节点i、上、下弦中间节点E、e、d.5)、绘制屋架的一个运送单元的施工图并作材料表二、普通钢屋架设计指导书1、引言:钢屋架课程设计历年来一直是钢结构课程设计的必做题目,通过钢屋架课程设计的学习,对钢桁架的设计,钢结构节点设计,钢结构支撑体系都会有较深的了解,对钢结构施工图,施工详图的绘制方法也会有较深刻的理解和体会。
近些年来,门式刚架,网架的广泛应用。
致使钢屋架的应用受到了限制。
但是,一方面,仍然有许多情况,如大坡度屋盖、狭长结构屋盖,桁架结构仍是首选结构形式;另一方面,通过对钢屋盖这种最基本的桁架结构设计的学习,对学习其他结构如门式刚架结构(特别是支撑体系),网架结构,其他空间桁架结构也会有很大的帮助。
钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)
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钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)[⼟⽊⼯程专业钢屋盖课程设计任务书及指导书苏州科技学院⼟⽊⼯程学院建⼯系20XX年3⽉钢屋盖课程设计任务书⼀、题⽬设计某车间钢屋架⼆、设计资料1、车间平⾯尺⼨:24m×78m2、车间为单跨:跨度l = 24m 轨顶标⾼ 10m3、柱距6m4、吊车:⼆台桥式吊车Q=20吨/5吨,中级⼯作制。
5、材料:屋架型材,焊条E43型。
6、建造地区:江苏省苏州市7、制造运送⽅案:焊接;铁路运送。
8、建筑结构⽅案:屋盖⽆檩⽅案,⽆天窗,采⽤G410 ×6m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板;柱钢筋混凝⼟柱,混凝⼟强度等级C25,上柱截⾯400×400mm。
9、屋⾯做法:⼆毡三油防⽔层下20mm厚⽔泥砂浆找平层,再下⾯是80mm厚泡沫混凝⼟保温层。
10、屋⾯坡度:i=1/10 ~1/1211、屋⾯积灰荷载:~/m2,。
三、设计成果:1、设计计算书,内含屋架型式单线图,⽀撑布置图等内容。
2、钢屋架运送单元施⼯图。
四、设计内容及步骤:1、确定屋架图形 (1)确定屋架中⾼及端⾼; (2)确定节点间距及腹杆图形; (3)按⽐例画出屋架单线图12、屋架⽀撑布置按1:600⽐例尺画出屋架上弦、下弦⽀撑布置图及垂直⽀撑布置图。
3、荷载计算4、屋架杆件内⼒分析5、屋架杆件截⾯选择6、绘制钢屋架运送单元施⼯图五、设计参考资料1、《钢结构》,陈绍蕃、顾强主编,中国建筑⼯业出版社,20XX年第⼆版。
2、《钢结构》魏明钟主编,武汉理⼯⼤学出版社,20XX年10⽉第⼆版。
3、《钢结构》刘声扬主编,中国建筑⼯业出版社,1997年6⽉和三版。
4、《钢结构》欧阳可庆主编,中国建筑⼯业出版社,1991年11⽉第⼀版。
5、《钢结构-原理与设计》王国周等主编,清华⼤学出版社,1993年第⼀版。
6、《钢结构设计规范》,中国计划出版社,20XX年10⽉第⼀版。
《钢结构课程设计》教学大纲(正式版)
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《钢结构课程设计》教学大纲课程英文名称: Steel Structure Design Course课程编码:课程要求:必修课课程类别:专业课适用专业:土木工程、港口航道及海岸工程学时数:一周学分:教学大纲说明(一) 课程的性质、教学目的与任务《钢结构》是土木工程专业的重要专业课,为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,必须在讲完有关课程内容后,安排1周的课程设计,以提高学生的综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼,是实现本科培养目标的重要阶段。
通过课程设计,着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。
为学生将来走上工作岗位,顺利完成设计任务奠定基础。
课程设计的任务是,通过进一步的设计训练,使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法,具备一般钢结构设计的基本技能;能够根据不同情况,合理地选择结构、构造方案,熟练地进行结构设计计算,并学会利用各种设计资料。
(二)课程教学的基本要求课程设计是综合性很强的专业训练过程,对学生综合素质的提高起着重要的作用。
基本要求如下:1、时间要求。
一般不少于1周;2、任务要求。
在教师指导下,独立完成一项给定的设计任务,编写出符合要求的设计说明(计算)书,并绘制必要的施工图。
3、知识和能力要求。
在课程设计工作中,能综合应用各学科的理论知识与技能,去分析和解决工程实际问题,使理论深化,知识拓宽,专业技能得到进一步延伸。
通过设计,使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理,能正确运用工具书,掌握钢结构设计程序、方法和技术规范,提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力,提高计算机的应用能力。
(三)本课程与相关课程的关系本课程设计是建立在《建筑材料》、《材料力学》、《结构力学》、《房屋建筑学》及认识实习、生产实习基础上的一门相对独立的专业课程设计,该课程设计还是土木工程专业毕业设计必须具备的先修课。
钢结构课程设计
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《钢结构课程设计》任务书和指导书------ 钢屋架一、设计目的《建筑钢结构课程设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程,它是为配合《钢结构》课程而开设的一门专项课程设计,具有较强的实践性。
本课程设计主要完成钢屋架结构设计,使学生初步了解结构设计的程序和方法;掌握设计计算的原理和手段;熟悉使用与结构设计相关的规范、规程、标准图和设计计算手册。
通过本课程设计,能够促使学生理论联系实际,培养学生的实践能力和动手能力,学会编写结构计算书、绘制结构施工图,为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。
二、设计基础1、先修课程(1)《土木工程制图及计算机制图》;(2)《房屋建筑学》;(3)《钢结构》;2、基本要求要求学生在进行本课程设计之前,通过以上专业及专业基础课的学习,能够掌握钢屋架的受力特点;了解屋盖结构的平面布置;了解各种支撑的作用及布置方式;了解屋盖结构平面、立面的关键尺寸;掌握屋盖结构的荷载类型及其计算;掌握钢屋架构件和节点的选型、设计计算以及构造;掌握钢屋架结构施工图的绘制方法。
三、设计任务(一)课程名称人字形钢屋架设计(二)设计资料1、工程规模:单层单跨封闭式工业厂房,长度96m,屋架铰支于钢筋混凝土柱上;屋架跨度为32m,屋面离地面高度约20m,屋架间距12m。
2、屋面做法:屋面材料为压型钢板;屋面坡度为1/10,轧制H型钢檩条的水平间距为5.3m(端节点5.25m),无天窗3、自然条件:基本风压0.5KN/m2,基本雪压0.20KN/m2。
地面粗糙类别为B类,也可根据具体情况选取。
4、材料选用:(1)屋架钢材采用《碳素结构钢》GB/T700-1988规定的Q235B级镇静钢或沸腾钢。
当工作温度等于或低于-200C时,应采用Q235B级镇静钢。
(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/T700-1988规定的Q235级钢制成。
钢屋架设计讲义
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5.5普通钢屋架设计5.5.4杆件计算长度与长细比1、杆件计算长度(《钢规》5.3.1-5.3.2条)(1)确定桁架弦杆和单系腹杆(用节点板与弦杆连接)的长细比时,其计算长度L0按下表采用:注:① L为构件的几何长度(节点中心间距离),L1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。
②斜平面系指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
③无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外)。
当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍,且两节间的弦杆轴心压力不相同时,则该弦杆在桁架平面外的计算长度,应按下式(5-8)确定,但不应小于0.5L1。
对桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等,在桁架平面外的计算长度与应按公式(5-8)确定(受拉主斜杆仍取L1);在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离。
(2)确定在交叉点相互连接的桁架交叉腹杆的长细比时,桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离;桁架平面外的计算长度,当两交叉杆长度相等时,应按下列规定采用:①压杆(即计算杆为压杆)* 相交另一杆受压,两杆截面相同并在交叉点均不中断,则:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=N N ll 00121 * 相交另一杆受压,此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接,则:NN l l 020121π+=* 相交另一杆受拉,两杆截面相同并在交叉点均不中断,则:l N N ll 5.04312100≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-= * 相交另一杆受拉,此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接,则:l NN l l 5.043100≥-= 当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接,若N 0≥N ,或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥1430220N N l N EI Y π时,取L 0=0.5L 。
上述各式中:L 为桁架节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑);N 为所计算杆的内力;N 0为相交另一杆的内力,均为绝对值。
《钢结构设计》(门式刚架)课程设计指导书

当采用平面刚架建模时,涉及的主要构件为刚架斜梁与柱,而采用空间计算模型时,除上述单元外还包括屋盖支撑系统、柱间支撑、刚性系杆等。有些较为复杂的结构可能还包括平台、雨篷及托架或托梁等。下表列出了门式刚架结构常用单元与节点类型的定义。
构件名称
单元类别
连接节点类别
主刚架
梁
主刚架构件可采用轧制或焊接形成的H型钢、工字钢、槽钢等。
建立计算模型时必须初步确定构件的截面尺寸,选择截面时必须保证构件各板件的尺寸能满足基本构造要求,以保证构件整体稳定与局部稳定的前提,主要由构件的长细比与宽厚比(或高厚比)确定。下表给出了受压与受拉构件的长细比限值。主刚架构件截面一般由稳定控制,其长细比取值不宜太高。
《钢结构设计》课程设计指导书
(门式刚架)
土木工程与建筑学院
《钢结构设计》课程设计指导书
绪言课程设计目的要求
课程设计是一个重要的教学过程,是对学生知识和能力的总结。要求学生通过《钢结构设计》课程设计,进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点,掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析,掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识,进行整体钢结构设计计算,并绘制钢结构施工图。
刚架简图及其风荷载体型系数
(a)平面图(b)刚架简图(c)刚架风荷载体型系数
门式刚架设计计算
一、材料选择
刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求,一般采用Q235钢或Q345钢,Q345钢多用于刚架斜梁与柱,但当构件是以变形控制时应慎用。焊条可选用E43型,手工焊。
二、结构平面布置
结构平面布置主要是确定刚架的柱网布置。柱网布置首先应满足工艺要求,面积大的厂房考虑温度区段的控制,依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定:“纵向温度区段不大于300m;横向温度区段不大于150m;当有计算依据时温度区段可适当加大”。
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钢屋架课程设计计算书姓名学号教学点指导教师日期成绩〖普通钢屋架〗课程设计一、设计资料要求按下列条件设计某车间的屋架和布置屋盖支撑。
车间跨度18m,长90m,柱距6m。
采用普通梯形钢屋架,屋面坡度1/10,上铺1.5×6m钢筋混凝土大型屋面板,保温层采用8cm厚泡沫混凝土(γ=5KN/m3),水泥砂浆找平层2㎝及三毡四油防水层。
屋架简支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400㎜,混凝土强度等级C20。
地区雪压标准值0.45KN/㎡,冬季计算温度-29℃,不考虑地震设防。
二、钢材和焊条的选用屋架采用焊接连接,根据设计规范要求,可选用Q235.B.F,材料应保证抗拉强度、伸长率、屈服点,冷弯试验和常温冲击韧性以及S.P.C含量合格。
焊条采用E43型,手工焊,屋架锚栓和屋架与支撑连接用C级螺栓。
三、屋架形式和几何尺寸由于采用1.5×6m大型屋面板和卷材屋面,i=1/10,故采用缓坡梯形屋架。
屋架计算跨度:l=l-300=18000-300=17700㎜屋架端部高度取h=1515㎜跨中高度h=h0+i×l/2=1515+0.1×17700/2=2400㎜屋架高跨度比h/l=2.4 /17.7=1/7.375 符合经济高度(1/6~1/10)要求。
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。
图1 屋架的几何尺寸(参考图)四、屋盖支撑布置附图纸图2 屋架支撑的布置(参考图)五、荷载和内力的计算节点荷载计算使用阶段:P=3.562×1.5×6=32.06 KN恒=0.98×1.5×6=8.82KNP活阶段施工(半跨安装屋面板时):P′=1.2×0.318×1.5×6=3.43KN恒=(1.2×1.4+1.4×0.7)×1.5×6=23.94KNP′活在半跨单位力作用下用图解法求杆力系数,图解结果见图3;并列表求使用和施工阶段各杆件在全跨恒载和半跨活载作用时的杆力和杆力组合得到的计算杆力值,见表2。
图3 图解法求内力(参考图,具体以各自绘制为准)A B C D E a b c dF G六、杆件截面选择 1.上弦 整个上弦杆不改变截面。
1)按使用阶段最大杆力设计:N=-( 409.6)KN ,计算长度l 0x =151㎝,l 0y =302㎝。
由于腹杆最大杆力为( 281.3)KN ,取中间节点板厚度t=10㎜,支座节点板厚度t=12㎜。
(P199假设60=λ,由附录表查得)(807.0=ϕ(B 类)。
(P225表4-2)需要的截面面积 A= f N ⋅ϕ=)2355()2150.807()10409.6=⨯⨯( ㎜2 需要的回转半径:cm i x xx l )52.2()60()151(0===λ cm i y y y l )04.5()60()302(0===λ 根据需要的A 、i x 、i y 查角钢规格,选用2∠100×80×7的不等边角钢短边相连组成T 形截面,A=24.6㎝2,i x =2.39㎝,i y =4.71㎝。
(P240-241表7-5) 验算:[]150)2.63()39.2()151(=<==λλx )1.64()71.4()302(==λy根据 λmax =64.1,可查表得)786.0(=ϕ 22215)8.211()2460786.0()106.409(mm N f mm N A N =<=⨯⨯=⋅ϕ,故满足使用阶段要求。
2)施工阶段上弦稳定验算:半跨吊装屋面板时N 1=-154.4KN ,N 2=0,上弦杆的屋架平面外计算长度按下列近似公式计算(l 1是半跨长):8818801121./).(N N l l oy += 且l 0y ≥0.66l 1 cm l l l oy )657(90073.073.088.1111=⨯=== []1505.139)71.4()657(0=<===λλi l y y y 查得349.0=ϕ。
222150.1802460349.0³104.154mm N f mm N A N =<=⨯⨯=⋅ϕ 满足要求,允许半跨吊装。
2.下弦不变截面。
N=419.9KN ,l 0x =300㎝,l 0y =900㎝, 需要的净截面面积:2)1953()215()9.419(mm f N A ===选用2∠100×80×6的不等边角钢短边相连组成T 形截面,A=21.2㎝2, i x =2.4㎝ ,i y =4.69 验算:222151.1982120³109.419mm N f mm N A N =<=⨯= []3501254.23000=<===λλi l x x x []3501.25865.412000=<===λλy y y i l 满足要求。
bc 杆段内力达365.9KN ,接近cd 杆段的最大内力419.9KN 。
cd 杆段内有螺栓孔削弱,应使螺栓孔的位置至节点板边缘的距离a ≥100㎜。
3.端斜杆N=-281.3KN ,l 0x =l 0y = l =2382㎜,选用2∠100×80×8不等边角钢长边相连组成T 形截面,A=27.89㎝2, i x =3.14㎝ ,i y =3.34。
验算: []1509.7514.32.2380=<===λλi l x x x 3.7134.32.2380===i l y y y λ查出:()类b x 714.0=ϕ 验算:222153.1412789714.0³10281.3mm N f mm N A N =<=⨯⨯=⋅ϕ 满足要求。
4.斜腹杆Bb 杆:N=193.8KN ,l 0x =0.8l =0.8×238.2=190.6㎝,l 0y =l =238.2㎝选用2∠50×5,A=9.61㎝2 ,i x =1.53㎝ ,i y =2.45 。
验算:222157.201961³108.193mm N f mm N A N =<=⨯= []350)6.124()53.1(6.1900=<===λλi l x x x []350)2.97()45.2(2.2380=<===λλx y y i l 满足要求。
bD 杆:N=-135.4KN ,l 0x =0.8l =0.8×262.2=209.8㎝,l 0y =l =262.2㎝选用2∠63×6,A=14.58㎝2 ,i x =1.93㎝ ,i y =2.98 。
验算:[]1507.10893.18.2090=<===λλi l x x x []1508898.22.2620=<===λλi l y y y查出:()类b x 499.0=ϕ 验算:222151.1861458499.0³104.135mm N f mm N A N =<=⨯⨯=⋅ϕ 满足要求。
其余斜杆截面选择,见表3。
5.竖杆Cb 、Ec 杆:N=-40.92KN ,Ec 杆最长,其l 0x =0.8l =0.8×230=184㎝,l 0y =l =230㎝。
因杆力很小,可按容许长细比[]150=λ,选择截面: []cm l i x x 23.11501840===λ []cm i l y y 53.11502300===λ 选用2∠50×5,A=9.61㎝2, i x =1.53㎝, i y =2.45㎝. 验算:[]1503.12053.11840=<===λλi l x x x []1509.9345.22300=<===λλi l y y y查出:()类b x 437.0=ϕ 验算:222154.97961437.0³1092.40mm N f mm N A N =<=⨯⨯=⋅ϕ 满足要求。
Gd 杆:N=42.5KN , 十字形斜平面 l 0=0.9 l = 0.9×260=234㎝, 为便于连接支撑,选用2∠63×6组成十字形截面。
A=14.58㎝2,i min =2.43㎝ 验算:222151.291458³105.42mm N f mm N A N =<=⨯= 满足要求。
端竖杆Aa 也是为了便于连接支撑,选用2∠63×6组成T 形截面。
七、节点设计1.腹杆杆端所需连接焊缝计算aB 杆:N=-281.3KN ,按构造要求(P28),取肢背焊缝的焊脚尺寸h f1=8㎜,肢尖h f2=5㎜,则肢背:167.0221111+⨯=+=w ff f w f h N K h l l mm 1181616087.02103.28165.03=+⨯⨯⨯⨯⨯= 肢尖: 167.0222222+⨯=+=w ff f w f h N K h l lmm mm 110,1041616057.02103.28135.03取=+⨯⨯⨯⨯⨯= l w1、l w2皆大于8h f ,小于60h f ,满足构造要求。
(P33表3-2取K)其它腹杆所需焊缝,计算方法相同,计算结果列于表4。
表4 腹杆杆端焊缝计算f表3 屋架杆件截面选用表92.节点焊缝验算绘施工图时,根据腹杆杆端需要的焊缝长度,确定节点大小,然后验算节点处弦杆与节点板的连接焊缝,必要时设计拼接连接。
以下就五个典型节点的设计,说明其验算方法。
(1)下弦一般节点中的节点b (见表2)(P201图7-23)根据腹杆Bb 、Cb 和Db 与节点板连接所需角焊缝的长度,确定的节点板尺寸及形状,见施工图。
下弦与节点板的连接焊缝承受下弦杆二节间的杆力差,△N=457.4-198.1=259.3KN ,假设焊脚尺寸h f =5㎜>1.5t =1.510=4.7㎜,满足构造要求。
一个角钢与节点板之间的焊缝长度为肢背:f wff h f h N K l 27.02111+⨯∆= f h mm 601841016057.02103.25975.03<=+⨯⨯⨯⨯⨯= 肢尖: f wf f h f h NK l 27.02222+⨯∆=f h mm 8681016057.02103.25925.03>=+⨯⨯⨯⨯⨯=下弦杆与节点板满焊,其实际焊缝长度1=345㎜,大于所需长度,满足要求。
(2)上弦一般节点中的节点B根据腹杆杆端与节点板连接所需焊缝长度确定的节点板尺寸及形状,见施工图。