跨度米梯形钢屋架课程设计计算书(367)

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梯形屋架课程设计计算书

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梯形屋架课程设计计算书一、课程目标知识目标:1. 理解梯形屋架的结构特点及其在工程中的应用。

2. 掌握梯形屋架的几何参数计算方法和力学原理。

3. 学会运用相关公式进行梯形屋架的荷载分析和内力计算。

技能目标:1. 能够运用梯形屋架的计算方法,独立完成简单梯形屋架的设计计算。

2. 培养学生运用几何知识和力学原理解决实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和动手操作能力,通过小组讨论和实验,深化对梯形屋架计算方法的理解。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣,激发学生学习相关知识的热情。

2. 培养学生的创新意识,鼓励学生在设计计算过程中提出自己的观点和解决方案。

3. 增强学生的安全意识,了解建筑结构在设计过程中的重要性,培养学生的责任感。

课程性质分析:本课程为八年级数学与科学跨学科综合实践课程,结合数学几何知识和物理力学原理,帮助学生掌握梯形屋架的设计计算方法。

学生特点分析:八年级学生对数学几何和物理力学有一定的了解,具备基本的运算能力和解决问题的能力,但缺乏将理论知识应用于实际问题的经验。

教学要求:1. 注重理论知识与实践操作的结合,提高学生的应用能力。

2. 采用小组合作学习方式,培养学生的团队协作能力。

3. 通过案例分析、实验演示等多种教学方法,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

二、教学内容1. 梯形屋架结构概述:介绍梯形屋架的结构特点、应用场景及其在建筑行业中的重要性。

相关教材章节:数学课本第四章“几何图形及应用”,科学课本第六章“简单力学原理”。

2. 梯形屋架的几何参数计算:讲解梯形屋架的边长、角度、面积等几何参数的计算方法。

相关教材章节:数学课本第四章“梯形的性质和计算”。

3. 梯形屋架的力学原理:阐述梯形屋架在受力时的内力分布,以及如何运用力学原理进行计算。

相关教材章节:科学课本第六章“受力分析及应用”。

4. 梯形屋架的荷载分析:介绍梯形屋架所承受的荷载类型,以及如何将这些荷载转化为计算参数。

梯形钢屋架课程设计计算书

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梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计计算书⼀、设计资料1、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;2、采⽤1.5×6 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,3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、屋架采⽤的钢材及焊条为:Q345钢,焊条为E50型。

结构形式与布置图屋架计算跨度:Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。

端部⾼度Ho=1.74m屋⾯坡度i=1/12节间为3m的⼈字形式,屋⾯板传来的荷载,正好作⽤在节点上,使之传⼒更好。

⼆、荷载与内⼒计算1、荷载计算永久荷载:改性沥青防⽔层0.4kN/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板(包括灌缝) 1.5kN/m2悬挂管道0.15N/m2屋架和⽀撑⾃重为(0.120+0.011L)=0.384kN/m2总计:3.434KN/m2可变荷载基本风压:0.35 kN/m2基本雪压:(不与活荷载同时考虑)0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2(可变荷载可按⽔平投影⾯积计算)荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较⼤的活荷载计算。

0.7>0.5 kN/m2总计:1.2KN/m2由于屋⾯夹⾓较⼩,风载为吸⼒,起卸载作⽤,⼀般不考虑。

永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、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=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆:全跨永久荷载+半跨可变荷载。

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

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钢结构课程设计梯形钢屋架计算书所在学院建筑工程学院所属专业土木工程班级学号土木10-3 1015020324 学生春旭指导教师黄雪芳王晓东设计时间2013.11.26-、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:图一屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置如图二所示:图二-1屋架上弦支撑布置图图二-2屋架下弦支撑分布图图二-3屋架垂直支撑符号说明:GWJ-(钢屋架);SC-(上弦支撑);XC-(下弦支撑);CC-(垂直支撑);GG-(刚性系杆);LG-(柔性系杆)。

三、荷载与力计算1、荷载计算荷载与雪荷载不同时考虑,故计算时取两者较大的荷载标准值计算。

由资料可知屋面活荷载等于雪荷载,所以取0.5kN/㎡计算。

标准永久荷载:防水层、找平层、保温层1.30kN/㎡预应力混凝土大型屋面板1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.42kN/㎡总计: 3.12kN/㎡`标准可变荷载:屋面活荷载0.50kN/㎡积灰荷载0.60kN/㎡总计: 1.1kN/㎡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=49.122kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载:全跨节点永久荷载设计值:对结构不利时:F1.1=1.35×3.12×1.5×6=37.908kN(按永久荷载为主的组合)F1.2=1.2×3.12×1.5×6=33.696kN(按可变荷载为主的组合)对结构有利时:F1.3=1.0×3.12×1.5×6=28.080kN半跨节点可变荷载设计值:F2.1= 1.4×(0.7×0.5+0.9×0.6)×1.5×6=11.214kN(按永久荷载为主的组合)F2.2=1.4×(0.7+0.9×0.6)×1.5×6=17.325kN(按可变荷载为主的组合)③全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合):全跨节点屋架自重设计值:对结构不利时:F3.1=1.2×0.45×1.5×6=4.86kN对结构有利时:F3.2=1.0×0.45×1.5×6=4.05kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:F4=(1.2×1.4+1.4×0.5) ×1.5×6= 21.42kN其中①②为使用阶段荷载情况,③施工阶段荷载情况。

钢结构梯形钢屋架课程设计计算书

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目录1设计资料2结构形式与选型3荷载计算4内力计算5杆件设计6节点设计7 参考文献梯形钢屋架课程设计计算书一、设计资料:该课程设计题目为:普通梯形屋架。

车间柱网布置:长度150m ;柱距6m ;跨度27m1、屋面坡度:1:102、屋面材料:混凝土大型屋面板(包括灌浆)3、荷载标准值1)静载:屋架及支撑自重0.3KN/m²;SBS改性沥青油毛毡防水层0.4KN/m²;20厚水泥砂浆找平层0.4KN/m²;100厚水泥珍珠岩保温层0.4KN/m²冷底子油隔气层0.05KN/m²大型屋面板自重(包括灌缝) 1.4KN/m²管道设备自重0.1 KN/m²2)活载:屋面雪荷载或活荷载最大值0.65KN/m²;积灰荷载1KN/m²;屋面坡度不大,对荷载影响小,不予考虑。

风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不考虑。

4、材质Q235B钢,焊条E43系列,手工焊。

二、结构形式与选型根据厂房长度(84m>60m)、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于跨度为18m故不设下弦支撑。

三、荷载计算荷载计算表:荷载组合方法:1、全跨永久荷载F+全跨可变荷载2F1F1+F2=(4.118+1.47)×1.5×6=50.292kN2、全跨永久荷载F+半跨可变荷载2F1F1=4.118×1.5×6=37.062 kNF2=1.47×1.5×6=13.23 kN3、全跨屋架(包括支撑)自重F+半跨屋面板自重4F+半3跨屋面活荷载F2F2=1.47×1.5×6=13.23 kNF3=0.405×1.5×6=3.645 kNF4=(1.85+0.91)×1.5×6=24.84 kN四、内力计算计算简图如下五、杆件设计:复杆最大内力为326.898 KN ,查课本表7.4,选用中间节点板厚为10mm ,支座板厚为12mm 。

课程设计--梯形钢屋架设计计算书

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课程设计--梯形钢屋架设计计算书梯形钢屋架计算书学生姓名XXX班级名称专业名称土木工程指导教师XXX目录1 设计资料 (1)1.1 基本资料 (1)1.2 荷载标准值 (1)2 结构形式与布置 (1)2.1屋架形式 (1)2.2屋架尺寸的确定 (1)2.3钢材和焊条的选用 (3)2.4屋盖支撑布置 (3)3 荷载计算 (3)3.1恒活荷载计算 (3)3.2 荷载组合 (5)4 内力计算 (5)5 杆件截面设计 (8)5.1上弦杆截面计算 (8)5.2下弦杆截面计算 (9)5.3斜杆截面计算 (9)5.3.1 斜杆aB (10)5.3.2 斜杆Bc (10)5.3.3 斜杆cD (11)5.3.4斜杆De (11)5.3.5斜杆eF (11)5.3.6斜杆Fg (12)5.4竖杆截面计算 (12)5.4.1竖杆Aa (13)5.4.2竖杆Cc (13)5.4.3竖杆Ee (13)5.4.4 竖杆Gg (14)6 节点设计 (16)6.1下弦c节点 (16)6.2上弦B节点 (18)6.3屋脊G节点 (19)6.4支座a节点 (19)1 设计资料1.1 基本资料①某厂房总长度90m ,跨度L =18m ,屋盖体系为无檩体系,纵向柱距6m 。

②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C25,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,不考虑地震设防,屋架下弦标高为18m ;③屋盖结构为无檩体系:采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.8kN/m 2,雪荷载的基本雪压标准值为S 0=0.5kN/m 2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载 0.8 kN/m 21.2 荷载标准值屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2保温层 0.5 kN/m 2(按选题) 一毡二油隔气层 0.05kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3kN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m 22 结构形式与布置2.1屋架形式屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架,屋面坡度i =L /10 ,L 为屋架跨度。

梯形钢屋架设计计算书

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单层厂房钢屋盖设计计算书一、设计计算资料梯形屋架跨度27m ,屋架间距6m ,厂房长度84m 。

屋架支撑于钢筋混凝土柱子上,节点采用焊接方式连接。

钢筋混凝土柱高12m ,其混凝土强度等级为C30。

钢材为Q235-B ,焊条E43型。

厂房内有中级工作制桥式吊车,起重量Q ≤300kN 。

屋面均布活荷载(不与雪荷载同时考虑)为:轻型屋面取0.3kN /㎡,但计算负荷面积不超过60㎡时,取0.5 kN /㎡;重型屋面取0.5 kN /㎡。

屋面材料为长尺压型钢板,屋面坡度i 8/1=,H 型钢檩条的水平间距为3.375m 。

基本风压为0.75 kN /㎡,基本雪压为0 kN /㎡。

二、屋架几何尺寸的确定屋架的计算跨度mm L l 26700300270003000=-=-=,端部高度取mm H 19900=跨中高度为mm 3680H ,36788227000190020==⨯+=+=取mm L i H H 。

跨中起拱高度为60mm (L/500)。

梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

三、屋盖支撑布置根据厂房长度(84m>60m )、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。

因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。

在所有柱间的上弦平面有檩条代替刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔、刚性系杆,以传递山墙风荷载。

在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。

梯形钢屋架支撑布置如图2、图3、图4所示。

其中SC#为上弦支撑、XC#为下弦支撑、CC#为垂直支撑、GG#为刚性系杆、RG#为柔性系杆、GWJ#为屋架。

四、荷载计算1、永久荷载(水平投影面)压型钢板 151.086515.0=⨯kN/㎡ 檩条(0.5kN/m ) 0.148 kN /㎡屋架及支撑自重 0.01L=0.27kN /㎡ 合计 0.569kN /㎡ 2、可变荷载(水平投影面)因屋架受荷水平投影面积超过60㎡,故屋面均布活荷载为0.30 kN /㎡,无雪荷载。

梯形钢屋架计算书

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钢结构屋架设计一、设计资料:某厂房总长90m,跨度24m,结构形式为钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。

柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度为i=1:10;L为屋架跨度。

地区计算温度高于—20℃,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150/30 t(中级工作制),锻锤为2台5t 。

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=作用下杆件的内力)如附表图所示。

屋架采用Q345钢,焊条为E50型。

保温层积灰荷载。

3屋盖结构及荷载(1)无檩体系:采用×预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=+,L为屋架跨度,以m 为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位;②屋面活荷载:施工活荷载标准值为KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S=KN/m2,施工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载根据不同学号按附表取③屋面个构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆沙)防水层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2预应力混凝土屋面板KN/m2二、屋架结构形式与选型(如图)三、荷载及内力计算1.永久荷载标准值三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2预应力混凝土屋面板 KN/m2屋架及支撑自重 +×24=m2悬挂管道 KN/m2总计 m2可变荷载标准值屋面活荷载 KN/m2积灰荷载 KN/m2总计2.荷载组合按可变荷载效应控制的组合:F d=×+×+××××6=按永久荷载效应控制的组合:F d=×+××+××××6=故节点荷载取3.内力计算全跨荷载作用下屋架杆件内力见图4截面选择(1)上弦整个上弦不改变截面,按最大内力计算:N max =,l ox =,l oy = (l 1去两块屋面板宽度) 选用2∟110×10,A=,i x = i y =λx =ix lox =38.38.150= λy =iy loy =00.5300=60<[λ]=150,ϕ=(b 类) 双脚刚T 型钢截面绕对称轴(y )轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzt b =0.111=11<b loy 58.0=1130058.0⨯=,故 λyz=λy (1+224475.0tloy b )=60×(1+2240.130011475.0⨯)=>λy 故由λmax =λyz = 按b 类查附表得ϕ=,故 σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板每个节间放一块(满足l 1范围内不少于两块)la=<40i=40×= (2)下弦整个下弦不改变截面,按最大内力计算: N max =,l ox =300cm ,l oy =1200cm选用2∟140×90×8(短肢相并),A=36cm 2,i x = i y =λx =ix lox =59.2300=<[λ]=350 λy =iy loy =80.61200=<[λ]=350; σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板每个节间放一块,l 1=150cm <80i=40×=360cm(3)斜腹杆①杆件B-a :N=,l ox =l oy =选用2∟125×80×8(长肢相并),A=32cm 2,i x = i y =λx =ix lox =01.45.253=[λ]=150 λy =iy loy =35.35.253=<[λ]=150; t b 2=8.8=10<248.0b loy =85.25348.0⨯=,故λyz=λy (1+22409.1tloy b )=60×(1+2248.05.253809.1⨯)=>λy 故由λyz =按b 类查附表得ϕ=,故 σ=A N ϕ=320.661578.3⨯= N/mm 2<310 N/mm 2 填板放两块:la=<40i=40×=②杆件G-g :N= l ox =231cm l oy =289cm ;由于内力较小可按[λ]选择截面。

钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)

钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)

第一章:设计资料某单跨单层厂房,跨度L=24m,长度54m,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1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。

钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。

柱网布置如图2.1所示,杆件容许长度比:屋架压杆【λ】=150屋架拉杆【λ】=350。

第二章:结构形式与布置2.1 柱网布置图2.1 柱网布置图2.2屋架形式及几何尺寸由于采用大型屋面板和油毡防水屋面,故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。

屋架跨度l=24m,每端支座缩进0.15m,计算跨度l0=l-2*0.15m=23.7m;端部高度取H0=2m,中部高度H =3.2m;起拱按f=l0/500,取50mm,起拱后的上弦坡度为1/9.6。

配合大型屋面板尺寸(1.5*6m),采用钢屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。

选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸2.3支撑布置由于房屋较短,仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑,不设纵向水平支撑。

中间各屋架用系杆联系,上下弦各在两端和中央设3道系杆,其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。

所有屋架采用统一规格,但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号:中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板,端部第2榀为WJ1b,需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。

图2.3 上弦平面12W J 1cW J 1bW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1b1W J 1c2W J 1a1---12---2图2.3下弦平面与剖面第三章:荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算表3.1 屋架荷载计算表 分类荷载项目名称荷载大小(KN/m 2)组合系数(KN/m 2) 组合值(KN/m 2)恒载1 太空轻质大型屋面板 0.85 1.351.148 2 防水层0.100.1353 屋架及支撑自重0.150.2034 悬挂管道 0.05 0.068 和 ――1.15 1.553 活载 屋面活荷载 0.5 1.4 0.70 总荷载――――――2.253.2屋架杆件内力系数屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。

梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

钢结构设计原理课程设计———梯形钢屋架课程设计专业:土木工程学号:1065101201768姓名:徐芳时间: 2012 年7 月(1)梯形钢屋架课程设计计算书(2)设计图纸梯形钢屋架课程设计计算书设计资料:1、车间柱网布置:长度90m;柱距6m ;跨度18m2、屋面坡度:1:103、屋面材料:预应力大型屋面板4、何载1) 静载:屋架及支撑自重0.45KN/m 2;屋面防水层0.4KN/m2;找平层0.4KN/m2;大型屋面板自重(包括灌缝)1.4KN/m2。

2) 活载:屋面雪荷载0.3KN/m2;屋面检修荷载0.5KN/m25、材质Q235B钢,焊条E43XX系列,手工焊。

2 .结构形式与选型屋架形式及几何尺寸如图所示1.根据厂房长度(90m>60m)、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于跨度为18m故不设下弦支撑。

梯形钢屋架支撑布置如图所示:3 .荷载计算屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。

荷载计算表荷载名称标准值(KN/m2)设计值(KN/m2)预应力混凝土大型屋面板自重 1.4 1.4X 1.35= 1.89屋架及支撑自重0.450.15X 1.35= 0.608屋面防水层0.40.4X 1.35 = 0.54找平层0.40.4X 1.35 = 0.54永久荷载总和 2.65 3.578屋面检修荷载0.50.5X 1.4= 0.7可变荷载总和0.50.7荷载组合方法:1、全跨永久荷载F i +全跨可变荷载F22、全跨永久荷载F i +半跨可变荷载F23、全跨屋架(包括支撑)自重F3 +半跨屋面板自重F4 +半跨屋面活荷载F24.内力计算简图如下2 2/7 /22F2F2 2/ 732/F5. 杆件设计1、上弦杆整个上弦采用等截面,按FG杆件的最大设计内力设计,即N= - 210.32KN上弦杆计算长度:在屋架平面内:I。

%l0 1.508m , l oy 2 X1.508 3.016m上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。

梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计1000字梯形钢屋架是一种常用于工业建筑和商业建筑的结构形式,其具有轻质、高强、易安装等优势。

本文将针对梯形钢屋架的课程设计进行探讨,包括设计背景、设计思路和具体方案等方面。

设计背景本次课程设计要求设计一座面积为5000平方米的梯形钢屋架,用于建造一栋商业综合体,其中包括商场、酒店、办公室等多个功能区域。

设计要求考虑建筑的整体性、美观性、安全性等方面,同时满足建筑的使用需求。

设计思路首先,在选择梯形钢屋架的材料和结构形式时,需要考虑设计的可行性和经济性。

因此,我们选择采用Q345钢材作为梯形钢屋架的材料,同时采用双层梁柱结构形式,以增加钢结构的稳定性和使用寿命。

其次,在确定设计方案时,需要考虑建筑的不同功能区域和使用要求。

商场区域需要采光充足,因此梯形钢屋架的上部设计成透明的玻璃幕墙;酒店区域需要更好的隔音效果,因此梯形钢屋架的内部需要加入隔音材料;办公室区域需要通风良好,因此可以在屋顶加入几处通风口。

最后,在建筑的安全性方面,我们需要考虑地震和风灾等自然灾害的影响,采取相应的防护措施。

可以通过在梯形钢屋架底部增加钢板连接,以增强钢架的整体稳定性;同时,采用钢丝绳等材料进行固定,防止风灾对建筑的影响。

具体方案结合以上的设计思路,我们采用如下梯形钢屋架方案:1. 梁柱结构采用Q345钢材,采用焊接连接方式,以保证连接的稳定性和安全性。

2. 底部设置钢板连接件,以增强梯形钢屋架的整体稳定性。

3. 梯形钢屋架的上层采用透明的玻璃幕墙,以增加商场区域的采光效果。

4. 梯形钢屋架的内部设置隔音材料,以增加酒店区域的隔音效果。

5. 屋顶设置通风口,以增加办公室区域的通风效果。

6. 通过钢丝绳进行固定,以避免风灾对建筑的影响。

总之,本文针对一座面积为5000平方米的商业综合体梯形钢屋架进行了课程设计,从设计背景、设计思路到具体方案的选择都进行了详细阐述。

这一课程设计不仅体现了我们对梯形钢屋架的深入理解,同时也反映了我们在实践中考虑建筑整体性、美观性、安全性的设计能力。

钢结构课程设计报告计算书

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钢构造课程设计计算书一、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、屋架尺寸及尺寸确实定(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,屋架平面布置见下列图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,腹杆体系大局部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 ,左半跨如下图,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 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。

钢结构梯形屋架课程设计计算书

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2、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。

屋面坡度 i=1/10;屋架计算跨度L 0=24000-300=23700mm ;端部高度取H=1990mm ,中部高度取H=3190mm (为L 0/7.4)。

屋架几何尺寸如图1所示:1990135022902590289031902608285931193370253528593129339615091508150Aac egIB CD FG H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图1:24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米,故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

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。

(如图2所示)上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、设计屋架荷载屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。

由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2,故不考虑风荷载的影α=+=换算为沿水平投影面响。

沿屋面分布的永久荷载乘以21c o s111111.004分布的荷载。

桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式P=0.12+0.011⨯跨度)计算,跨度单位为m。

(w标准永久荷载:二毡三油防水层 1.004x0.35=0.351kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m260mm厚泡沫混凝土保温层 1.004x 0.06x 6=0.36kN/m2 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.004x 1.4=1.406kN/m2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m2_____________________________共 2.90kN/m2标准可变荷载:屋面活荷载 0.7kN/m2积灰荷载 0.75kN/m 2雪荷载 0.5kN/m2_____________________________共 1.95kN/m 2考虑以下三种荷载组合① 全跨永久荷载+全跨可变荷载 ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载③ 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载效应控制的组合)全跨节点荷载设计值:F=(1.35x 2.90kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2+1.4x 0.9x 0.75kN/m 2 )x 1.5mx 6m=49.91kN(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值: 对结构不利时:KN m m m KN F 235.3565.1/90.235.122,1=⨯⨯⨯=(按永久荷载效应控制的组合)KN m m m KN F 32.3165.1/90.22.122,1=⨯⨯⨯=(按可变荷载效应控制的组合) 对结构有利时:KN m m m KN F 1.2665.1/90.20.123,1=⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值:()(组合按永久荷载效应控制的KN m m m KN m KN F 68.1465.1/75.09.0/7.07.04.1221,2=⨯⨯⨯+⨯⨯=()22,2F 1.40.70.90.75k N m 1.5m 6m =17.33k N =⨯+⨯⨯⨯(按可变荷载效应控制的组合)(3)全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载效应控制的组合)全跨节点桁架自重设计值:对结构不利时:23,1F 1.20.384k N m 1.5m 6m =4.15k N =⨯⨯⨯ 对结构有利时:23,2F 1.00.384k N m 1.5m 6m =3.46k N =⨯⨯⨯ 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:()224F 1.21.4k N m 1.40.7k N m 1.5m 6m =23.94k N =⨯+⨯⨯⨯5、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数,然后乘以实际的节点荷载,屋架在上述第一种荷载组合作用下,屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆,内力均达到最大,在第二种和第三种荷载作用下,靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。

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梯形钢屋架课程设计一、设计资料()、某工业厂房,建筑地点在太原市,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用厚彩钢复合板(外侧基板厚度,内侧基板厚度,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按计算),檩条采用冷弯薄壁型钢。

屋架跨度,屋面排水坡度,有组织排水。

屋架支承在钢筋混凝土柱()上,柱顶标高,柱距,柱截面尺寸为×。

厂房纵向长度。

基本风压,基本雪压。

不考虑积灰荷载。

注:屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑:()()、屋架计算跨度:×()跨中及端部高度:屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面排水坡度,取屋架在轴线处的端部高度’, 屋架的中间高度,则屋架在,两端的高度为。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示根据厂房长度(),跨度及荷载情况,设置两道上下横向水平支撑。

因为柱网采用封闭形式,厂房横向水平支撑设在两端第二柱间,图梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆,以保证安装时的稳定。

在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆,以传递山墙风荷载。

梯形钢屋架支撑布置如图.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置垂直支撑布置—上弦支撑—下弦支撑—垂直支撑—刚性系杆—柔性系杆图梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载:屋架的受荷水平投影面积为:,故按《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载(按不上人屋面)标准值为,雪荷载为,取屋面活荷载与雪荷载中较大值。

为屋架跨度,以为单位。

积灰荷载不考虑、荷载标准值。

>永久荷载标准值屋面板屋架及支撑>可变荷载标准值基本雪压基本风压(屋面倾角<。

故不考虑)活荷载因为活荷载较基本雪压大,故采用活荷载作为设计使用。

、设计屋架时应考虑以下三种组合> 全跨永久荷载作用下()××> 全跨可变荷载作用下××> 当基本组合由永久荷载控制时上弦节点设计值×××当基本荷载由可变荷载控制时上弦节点设计值××××可知由可变荷载控制取、节点荷载计算,考虑以下三种荷载组合.全跨永久荷载全跨可变荷载.全跨永久荷载半跨可变荷载.屋架和支撑自重半跨屋面板重半跨施工荷载(取等于屋面使用荷载)设——由永久荷载换算的节点集中荷载——由可变荷载换算的节点集中荷载——由部分永久荷载(屋架及支撑)换算的节点集中荷载——由部分永久荷载(屋面板重)及可变荷载(屋面活荷载)换算的节点集中荷载则××××××××(×)××四、内力组合计算()、屋架在上述种荷载组合作用下的计算简图如下图所示:F/2由以下图得时屋架各杆件的内力系数(作用于全跨、左半跨和右半跨)米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值图屋架各杆件的内力系数()、由屋架各杆件的内力系数求出各种组合荷载情况下的内力,计算结果见下表:()17五、杆件计算腹杆最大内力,查表(课本页),点板厚度选用,支座节点板厚度选用。

.上弦杆(图)整个上弦采用等截面,按、杆件的最大内力设计。

,上弦杆平面内计算长度。

在屋架平面外,根据支撑布置和内力变化情况,平面外计算长度,根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并,如图所示图上弦杆截面图上弦截面腹杆最大内力,查表知,中间节点板厚度选用,支座节点板厚度选用。

设λ,查轴心受压稳定系数表则需要截面积为(×)需要回转半径:λλ根据需要的, , 查角钢型钢表,初选××,肢背间距,则,,。

按所选角钢进行验算:λ <λ <则满足长细比<[λ]的要求。

因为<×所以λλ查表,则() (×)<.下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力计算。

计算长度:屋架平面内取节点间轴线长度。

屋架平面外根据支撑布置,取。

所需的净截面面积选用××(短肢相并),肢背间距。

见图:图下弦截面查表得:>,,.λ <λ <因为<×所以可以近似认为λλσ<)斜腹杆杆杆件轴力:计算长度:×因为,故采用不等肢角钢,长肢相并,使≈。

选用××,肢背间距,则,,.λ <λ < 因λ>λ,只需求。

查表,则σ() (×) <故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用××,肢背间距,则,,.λ <λ < 因λ>λ,则可以近似认为λλσ <故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ >λ,只需求。

查表,则σ()(×)<故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ<λ,,则可以近似认为λλσ<故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ >λ,只需求。

查表,则σ()(×)<故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ<λ,,则可以近似认为λλσ<故所选截面合适。

●杆杆件轴力:计算长度:×选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ >λ,则可以近似认为λλσ()<故所选截面合适。

)竖杆◆端部竖杆杆件轴力:计算长度:,选用×,肢背间距,则,,.λ <λ <因λ >λ,只需求。

查表,则σ()(×)<故所选截面合适。

◆其他竖杆、、这三根杆件受力相同而且较小,以最不利杆件(长度最大)确定断面。

由于受力较小,可按长细比选择截面。

最大压力:计算长度:×,[λ][λ]选用×,肢背间距,则,>,>.λ <λ <因λ >λ,只需求。

查表,则σ()(×)<故所选截面合适。

)由于该屋架为对称结构,且荷载为对称荷载,故其他各杆截面设计由以上计算结果即可得到表六、节点设计各杆件内力由表内力表查得,。

设计步骤:由腹杆内力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸,即和,然后根据的大小比例绘出节点板的尺寸和形状,最后验算先弦杆与节点板的连接焊缝。

用焊条时,角焊缝的抗拉,抗压和抗剪强度设计值,最小焊缝长度不应小于和下弦节点,见图。

()斜杆与节点的连接焊缝计算:设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为和,所需焊缝长度为:肢背:(××)×(×××)用。

肢尖:(× ×)×(×××) 用()斜杆与节点的连接焊缝计算:设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为和,所需焊缝长度为:肢背:(× ×)×(×××)用。

肢尖:(× ×)×(×××)用()杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取焊角尺寸() 根据上面求得的焊缝长度,按构造要求留出杆件间应有的间隙并考虑制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板的尺寸为×.()下弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算下弦与节点板连接的焊缝长度为,取,焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差Δ(),对受力较大的肢背处焊缝进行强度验算:Τ×Δ(× × )×(×××())() <()焊缝强度满足要求。

.上弦节点“”(图)()腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算杆与节点板的连接焊缝尺寸和下弦节点“” 相同。

杆:设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为和,所需焊缝长度为肢背:(× ×)×(×××)用。

肢尖: (× ×)×(×××) 用()确定节点板尺寸(方法同下弦节点“”)确定节点板尺寸为。

()上弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算为了便于在上弦搁置檩条和屋面板,节点板的上边缘可以缩进,用塞缝连接,这时, 。

受集中力的影响.。

则τ(× × )(×××())()<()肢尖角焊缝承受相邻节间内力差—,偏心距, 偏心弯矩Δ××·,,则τΔΔ(× × ) (×××)() <()σ(×××)(()<(),强度满足要求。

.屋脊节点“”(图)()弦杆一般用与上弦杆同号角钢进行拼接,为使拼接角钢与弦杆之间能够密合,便于施焊,需将拼接角钢进行切肢、切棱。

拼接角钢的这部分削弱可以靠节点板来补偿。

需将拼接角钢进行切肢、切棱的一部分:Δ(),拼接一侧的焊缝长度可按弦杆内力来计算。

设肢尖、肢背焊角尺寸为,(× ×) (×××)取。

拼接角钢总长×,取。

竖肢需要截去Δ(),取Δ。

计算屋脊处的弦杆与节点板的连接焊缝,取,则需要的焊缝长度(×× –)(× ×)( × × )( ×× ×)按构造要求决定节点板的长度,取。

.支座节点“”(图)为了便于施焊,下弦杆轴线至支座底板的距离取,在节点中心线上设置加劲肋,加劲肋的高度与节点板高度相等,厚度为。

()支座底板的计算支座底板尺寸按采用×。

承受支座反力,若仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力作用,则承压面积为() () <()底板的厚度按两邻边支撑而另两边自由的板计算:由相似三角形关系得:为两支承边的相交点到对角线的垂直距离,由查表确定,查表得Β 。

每块板单位宽度的最大弯矩为:底板厚度为:,取。

底板尺寸为××加劲肋与节点板的连接焊缝计算:一个加劲肋的连接焊缝所承受的偏心荷载偏于安全取屋架支座反力的四分之一,即;设焊缝,焊缝计算长度:则节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算:设焊缝传递全部支座反力,初设,实际焊缝总长度为:所需焊缝尺寸:其余节点详见钢屋架施工图。

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