钢结构课程设计

钢结构课程设计
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一、设计说明书的编制
1、设计资料 2、结构形式与布置（屋架的选择与屋面
系统的支撑布置） 3、荷载计算 4、内力计算 5、杆件设计 6、节点设计
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钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成。
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钢屋盖支撑
平面屋架在屋 架平面外的刚度和 稳定性很差，不能 承受水平荷载。因 此，为使屋架结构 有足够的空间刚度 和稳定性，必须在 屋架间设置支撑系 统。
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下弦横向水平支撑。在相邻两 榀桁架的下弦平面内沿跨度全 长设置。其杆件形式同上弦横 向水平支撑。
下弦平面
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3.下弦纵向水平支撑 组成：系杆、斜杆
下弦纵向水平支撑
作用：增加屋盖空间刚度，承
受和传递吊车横向水平制动力。
布置：屋架两边，与横向支撑
形成封闭框。 当房屋较高、跨
度较大、空间刚度要求较高时，
荷载计算
作用于屋架上的荷载有： 永久荷载：
屋架(包括文撑)自重；g 0.12 0.011L(kN m2 )
屋面恒荷载(屋面板、屋面上的保温层、防水层、水泥 砂浆找平层等屋面做法的重量)；
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计算书内容: 进行屋架支撑布置，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；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。
图纸部分 绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材 料表。尺寸及标注应齐备，满足构造要求。
虚线为柔性杆；实线为刚性杆
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4.垂直支撑 组成：系杆、斜杆 作用：使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。 布置位置： 屋架的垂直 支撑应与上、 下弦横向水 平支撑设置 在同一柱间。 每隔4～5个 开间布置一道。
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布置原则: （1）梯形或平行弦屋架
图 a 垂直支撑的布置
在横向支撑或垂直支撑节点处应沿房屋通长设置系杆。 水平横向支撑设在第二柱间时，第一柱间端屋架需与第 二榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。 屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。
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末设水平支撑的桁架，其上、下弦的侧向支承点由系杆 来保证。系杆通常设于屋架两端以及有垂直支撑位置的上、 下弦节点，并设于屋脊和天窗架侧柱位置的上弦节点。
图 b 垂直支撑的布置
无天窗，跨 度l<30m，布置 在屋架两端、跨 中。
无天窗，跨度 l>30m，布置在屋 架两端、跨度l/3 处。
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垂直支撑 垂直支撑即在相邻两榀桁架的对应竖杆(或斜杆)间平
面内设置的作为支撑的垂直桁架。通常情况下，当梯形屋 架跨度l≤30m时在两端和跨度中央共设三道。
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当l＞30m时在两端 以及跨度 l／3处或天窗 架侧柱处共设四道。
l /3 l /3 l /3
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5.系杆
作用：在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦 杆的计算长度，传递水平荷载。 系杆分刚性系杆（既能受拉也能受压）和柔性系杆（只能 承受拉力）两种。屋架主要支承节点处的系杆，屋架上弦 脊节点处的系杆均宜用刚性系杆。 布置：
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一、设计说明书的编制
1、设计资料 2、结构形式与布置（屋架的选择与屋面
系统的支撑布置） 3、荷载计算 4、内力计算来自百度文库 5、杆件设计 6、节点设计
二、屋架施工详图
i 1:钢10 结构课程设计
某厂房，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1:10。地区计算温度高于-20 ℃ ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7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），锻锤为2台5t。
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1.上弦横向水平支撑
组成： 屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆 作用：保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦在 平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。 布置：
上弦横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度区段 两端的第一柱间或第二柱间，其最大间距为60m，否则在中间 应增设一道或几道支撑。有时可将其布置在第二个柱间，但在 第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。
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a —屋架上弦横向水平支撑
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2.下弦横向水平支撑
组成： 屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用： 山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、 悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平 面外计算长度，减小下弦的振动。 布置：
与上弦横向支撑布置在同一开间，形成稳定的空间体 系，其最大间距为60m。 屋架跨度大于18m时， 屋架下弦设有悬挂吊车时， 抗风柱支承在屋架下弦时， 屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑。
设有支承中间屋架的托架，或设
有重级或大吨位的中级工作制桥
式吊车等较大振动设备时，均应
在屋架端节间平面内设置纵向水
平支撑。
一般情况可以省掉。
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下弦纵向水平支撑 一般房屋的屋盖不设纵向水平支撑：当房屋设有托架时，
必须在托架范围及其此端各廷伸一个柱间的下弦端节间平面 内设置下弦纵向水平支撑。
f—柔性系杆 K —刚性系杆
此外，对受压的 上弦，必要时也对下 弦，还应根据控制弦 杆长细比的要求按一 定间距增设中间系杆。
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一、设计说明书的编制
1、设计资料 2、结构形式与布置（屋架的选择与屋面
系统的支撑布置） 3、荷载计算 4、内力计算 5、杆件设计 6、节点设计
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组成
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
图 无檩屋盖
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图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
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如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上 弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦 即提高了承载能力。由此可见平面桁架如无支撑系统从侧面 “扶持”，将不能发挥它的承重作用。