钢结构课设计算书
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书1 设计资料某车间跨度为24m ,厂房总长度90m ,柱距6m ,车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车(参见平面图、剖面图),工作温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为12.5m ;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,屋架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm ,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材为Q235B 钢,焊条为E43型。
钢材采用Q235B 级,焊条采用E43型,手工焊。
桁架计算跨度:L 0=L -2×0.15=27-2×0.15=26.7m 跨终端部高度:桁架的中间高度:h=3.35m26.7m 处h 0=2.015m 27m 处h 0=2.000m 桁架跨中起拱60mm (≈L /500) 2 结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示 桁架支撑布置如图所示 3 荷载计算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。
沿屋面斜面分布的永久荷载乘以αcos 1=)1102+/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式(w p =0.12+0.011*跨度)计算,跨度单位为m 。
标准永久荷载:预应力混凝土大型屋面板 1.005×1.42m kn =1.4072m kn 改性沥青防水层 1.005×0.42mkn=0.4022m kn20厚1:2.5水泥砂浆找平层 1.005×0.02m ×0.43mkn =0.008042m kn80mm 厚泡沫混凝土保温层 1.005×0.08m ×0.483mkn=0.0395922m kn4 设计桁架时,应考虑以下三种荷载组合:(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=(1.35×2.2732m kn+ 1.4×0.9×0.7)×1.5m ×6m=35.555KN(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:11-F =1.35×2.2732m kn ×1.5m ×6m=27.617KN(按永久荷载为主的组合)21-F =1.2×2.2732m kn×1.5m ×6m=24.548KN(按可变荷载为主的组合)对结构有利时:31-F =1.0× 2.273 2m kn×1.5m × 6m = 20.457 KN半跨节点荷载设计值12-F =1.4×0.9×0.7×1.5m ×6m=7.938KN (按永久荷载为主的组合) 22-F =1.4×(0.7+0.9×0.7)×1.5m ×6m=16.758KN (按可变荷载为主的组合)(3)全跨桁架包括支撑 + 办跨屋面板自重 + 半跨屋面活荷载 (按可变荷载为主的组合)全跨节点桁架自重设计值: 对结构不利时13-F =1.2×0.42m kn×1.5m ×6m=4.320KN对结构有利时23-F =1.0×0.42m kn×1.5m ×6m=3.6KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:4F =(1.2×1.42mkn+1.4×0.72m kn)×1.5m ×6m=23.94KN备注:F=13.04KN .11.-F =13.22KN 21-F =12.75KN 31-F =12.13KN 12-F =8.82KN22-F =13.24KN 13-F =4.15KN 23-F =3.46KN 4F =23.94KN5 杆件设计 (1)上弦杆整个上弦采用等截面,按HI 杆件之设计最大内力设计 N=207.34KN=207340N 上弦杆计算长度:在桁架单面内,为节间轴线长度lox=150.8cm在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化情况取loy=3*150.8cm=452.4cm因为l oy =3l ox ,故截面宜选用两个小等肢角钢,沿肢相并腹杆最大内力N=122.05KN ,节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm 。
《钢结构设计》课程设计计算书
1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度33m ,柱距7m ,柱高8m ,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1所示,刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C 型钢,间距为1.5米,钢材采用Q345钢,焊条采用E50型。
图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸80001:10330001650700071200600600110001100011000330007000700070007000700070007000700070002.荷载计算2.1荷载取值计算:(1)屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)YX51—380—760型彩色型钢板 0.15 2kN m 50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN m PVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.50 2kN m 合计 0.97 2kN m (2)屋面可变荷载标准值 ①屋面活荷载:0.482kN m②雪荷载:哈尔滨市基本雪压0S =0.452kN m 。
对于单跨双坡屋面,屋面坡角α=54238''',z μ=1.0,雪荷载标准值 :k S =z μ0S =1.0×0.45=0.452kN m 。
③本工程不考虑积灰荷载。
所以屋面可变荷载取Max {}=活荷载,雪荷载0.482kN m 。
(3)轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等) 0.52kN m(4)风荷载标准值基本风压:0ω=1.05×0.552kN m =0.582kN m ;根据地面粗糙度类别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,z μ=1.0。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计以满足当前建筑建设对钢结构加强,改造,保护及其他类型建筑的要求,致力于有效地节省人力和物力,兼顾经济性,安全性,环保性及其他质量方面的要求,提高钢结构建筑的质量,提高工程安全性及经济效益,充分发挥混凝土结构的载荷传递能力,钢结构的特点是对质量的要求非常严格,要完成建筑钢结构技术课程设计,全面考虑计算书中的技术规范,相关技术要求,是制定一份完整钢结构课程设计计算书的基础。
二、钢结构课程设计计算书内容
1.项目概况:
《钢结构课程设计计算书》的项目概况,应包括项目名称,建设单位,用地面积;工程设计单位,设计人员、施工单位等相关情况。
2.建筑物基本资料:
《钢结构课程设计计算书》的建筑物基本资料,应包括建筑物房屋基本结构形式,型号,大小以及所用材料等,以及构造受力情况分析,结构体系特征分析,计算模型建立,荷载重要规范,荷载计算等内容。
3.结构构件计算:
《钢结构课程设计计算书》的结构构件计算也应包括构件的计算公式及框架内力的确定,构件的空间组合及支撑结构的分析,分析结果及结论,各构件荷载计算,轴力计算,构件高度,滞回特性及尺寸计算等内容。
4.分析总结:
《钢结构课程设计计算书》的分析总结部分应当概括总结本次课程设计的计算过程,重点对各环节计算中出现的不同问题作出总结,特别是应当根据实际工程情况作出合理的设计建议,以此有效提高工程安全性和经济效益。
三、总结
《钢结构课程设计计算书》的计算是一项复杂的工作,需要考虑多方面的因素,从而有效地节省人力和物力,兼顾经济性,安全性,环保性及其他质量方面的要求,提高钢结构建筑的质量,提高工程安全性及经济效益。
为此,应当根据实际情况仔细研究,有助于完成以上目标。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书⼀由设计任务书可知:⼚房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部⾼度为2m,车间内设有两台中级⼯作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋⾯采⽤1.5m×6.0m预应⼒⼤型屋⾯板,屋⾯坡度为i=1:10。
卷材防⽔层⾯(上铺120mm 泡沫混凝⼟保温层和三毡四油防⽔层)。
屋⾯活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采⽤梯形钢屋架,钢屋架简⽀于钢筋混凝⼟柱上,混凝⼟强度等级C20.⼆选材:根据该地区温度及荷载性质,钢材采⽤Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采⽤E43型,⼿⼯焊接,构件采⽤钢板及热轧钢筋,构件与⽀撑的连接⽤M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700,端部⾼度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置:屋架形式及⼏何尺⼨见图1所⽰:图1屋架⽀撑布置见图2所⽰:图2四荷载与内⼒计算:1.荷载计算:活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较⼤的活荷载计算。
永久荷载标准值:防⽔层(三毡四油上铺⼩⽯⼦)0.35KN/㎡找平层(20mm厚⽔泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝⼟0.25 KN/㎡预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板 1.4 KN/㎡钢屋架和⽀撑⾃重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计:2.784 KN/㎡可变荷载标准值:雪荷载<屋⾯活荷载(取两者较⼤值)0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸⼒,起卸载作⽤,⼀般不予考虑。
总计:1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合⼆全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及⽀撑⾃重+半跨⼤型屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内⼒计算:⾸先求出杆件内⼒系数,即单位荷载作⽤下的杆件内⼒,荷载布置如图3所⽰。
《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。
钢结构课程设计计算书
一由设计任务书可知:厂房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部高度为2m,车间内设有两台中级工作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。
卷材防水层面(上铺120mm泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层)。
屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采用梯形钢屋架,钢屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20.二选材:根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置:屋架形式及几何尺寸见图1所示:图1屋架支撑布置见图2所示:图2四荷载与内力计算:1.荷载计算:活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。
永久荷载标准值:防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35KN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝土 0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计:2.784 KN/㎡可变荷载标准值:雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值) 0.7KN/㎡积灰荷载 0.5KN/㎡风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。
总计:1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载屋架上弦荷载 P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内力计算:首先求出杆件内力系数,即单位荷载作用下的杆件内力,荷载布置如图3所示。
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---门式刚架计算书
门式刚架计算书1、设计资料 (1)厂房柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架(见图1-1)。
长度90m ,柱距6m ,跨度18m ,门式刚架檐高9m ,屋面坡度为1:10。
图1-1 门式刚架简图 (2)材料选用屋面材料:单层彩板。
墙面材料:单层彩板。
天沟:钢板天沟 (3)结构材料材质钢材:235Q ,22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土:225,12.5/c C f N mm = (4)荷载(标准值)Ⅰ静载:有吊顶(含附加荷载)0.52kN m Ⅱ活载:20.5/kN mⅢ风载:基本风压200.35/W kN m =,地面粗糙度为B 类,风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。
确定Z 值: ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==取较小值为3.6m ,根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表A.0.2-1注3,因柱距6 3.6m m >,故风荷载取中间值。
详见图1-2所示图1-2 风荷载体型系数示意图(左风)Ⅳ雪荷载:20.2/kN m (5)其它本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值屋面静载:20.5/kN m 屋面活载:20.5/kN m 轻质墙面及柱自重(包括柱、墙骨架):20.5/kN mm风荷载:基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯==,按地面粗糙度为B 类; 以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==; 以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载1)屋面静载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯=活载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯= 2)柱荷载静载 标准值:0.56 3.0/kN m ⨯= 3)风荷载迎风面:柱上0.3760.250.555/w q kN m =⨯⨯= 横梁上0.376 1.0 2.22/w q kN m =-⨯⨯=- 背风面:柱上0.3760.55 1.22/w q kN m =-⨯⨯=- 横梁上0.3760.65 1.44/w q kN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器求解内力,计算简图及结果如下:(1)静载作用下的内力计算图3-1-1 静载内力计算简图(单位:KN/m)图3-1-2 静载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-1-3 静载作用下剪力图(单位:KN)图3-1-4 静载作用下轴力图(单位:KN) (2)活载作用下的内力计算图3-2-1 活载内力计算简图(单位:KN/m)图3-2-2 活载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-2-3 活载作用下剪力图(单位:KN)图3-2-4 活载作用下轴力图(单位:KN)(3)风载作用下的内力计算1)左风情况下:图3-3-1 左风载内力计算简图(单位:KN/m)图3-3-2 左风载作用下弯矩图(单位:KN·m)图3-3-3 左风载作用下剪力图(单位:KN)图3-3-4 左风载作用下轴力图(单位:KN)2)右风情况下:右风荷载作用下,个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称,不再画出。
钢结构课设计算书
1.设计资料(1)某地一金工车间,长96m ,跨度27m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架,1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板,上铺珍珠岩保温层,设计地点地区,保温层厚度为100mm,容重34/kN m ,采用封闭结合,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C20(抗压设计强度fc=10N/mm 2),车间设有两台30/5t 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。
屋面荷载标准值为20.5kN /m ,雪荷载标准值20.5kN /m ,积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。
桁架采用梯形钢桁架,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400400⨯。
钢材采用Q235-B ,焊条采用E43型,手工焊。
(2) 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-⨯= (3) 跨中及端部高度:桁架的中间高度 h=3.340m在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm屋架高跨比3340/270001/8≈在经济围(1/6~1/10),为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用人字形式。
2. 结构形式及几何尺寸如图1所示,支撑布置如图2所示图1 桁架形式及几何尺寸根据厂房长度(96m>60m ),跨度及荷载情况,设置三道上下弦水平支撑如图:桁架及桁架上弦支撑布置桁架下弦支撑布置图垂直支撑垂直支撑图2:桁架支撑布置图符号说明: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3. 荷载计算屋面活荷载和雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载为2,等于雪荷载,故取屋面活荷载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005α=,换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的支撑)按经验公式w P 0.120.011l =+⨯计算,跨度单位为m 。
钢结构计算书
一、屋架形式由例题可知,采用梯形钢屋架,屋架几何结构尺寸见施工图中几何尺寸图。
二、屋架内力计算荷载计算和布置见例题,结构内力计算根据模型输入,具体计算通过PKPM电算求得。
结构内力见施工图中各杆件内力。
三、屋架构件选择根据内力和构造要求,以及工程经济原则。
截面构件选择如下:1 上下弦杆:不等边角钢短肢相并2∟90×56×5,肢间距离6mm。
2 腹杆:除中间竖直腹杆外,其余腹杆取等边角钢T型组合2∟70×5,肢间距离6mm。
中间竖直腹杆采用等边角钢十字型组合2∟90×6,肢间距离6mm。
3 节点板:各节点板一律采用6mm厚的钢板。
四节点设计根据构造要求,由于角钢和钢板厚度分别为5mm和6mm,因此,角钢肢背最大焊脚尺寸为6mm,肢尖最大为5mm。
为了施焊方便,因此在本屋架连接角焊缝中除特殊说明外统一取5mm。
弦杆与节点板塞焊缝6mm可以等效为两个3mm的角焊缝,上弦杆节点板缩进10mm,下弦杆节点板伸出10mm。
半屋架简图如下:1 上弦节点板计算①上弦B节点节点B上弦内力差最大,ΔN=-97.7-0.4=-98.1KN。
节点板与上弦角钢肢背塞焊缝连接,假定塞焊缝只承受屋面集中荷载P,P=1.2×4.5+1.4×2.7=9.18KN。
节点板与上弦角钢肢尖采用双面贴角焊缝连接,承担上弦内力差ΔN。
由于一般塞焊缝不起控制作用,因此先计算肢尖焊缝,再验算塞焊缝。
由肢尖焊缝尺寸ℎf =5mm,设焊缝长度为l f,焊缝计算长度l w=l f-2ℎf=l f-10弦杆由内力差引起的偏心弯矩:M=ΔN×e=98.1×(43.5+0.5×0.7×5)×0.001=4.44KN·M 则肢尖脚焊缝处:бf =6M2×0.7ℎfl w2τf=ΔN2×0.7ℎfl w则折算应力:√(бf/ βf)2+τf2≦f f w=160N/mm2联立解得:l w≧140.9mm,则l f≧l w+2ℎf=150.9mm 为了满足一定的强度储备:取矩形节点板长度为310mm此时:бf=42.3 N/mm2τf=46.7 N/mm2√(бf / βf)2+τf2=58.2 N/mm2 <160N/mm2满足强度要求再验算塞焊缝:ℎf1=3mm,l w=310-2 ℎf1=304mm则塞焊缝正面角焊缝应力:бf1=P2×0.7 ℎf1l w=9.18×1032×0.7×3×304=7.2 N/mm2< 160N/mm2 满足要求根据应力图,已知左斜腹杆轴力86.2KN最大,以此腹杆作为控制杆,由等边角钢肢背和肢尖内力分配系数分别为:α1=0.7, α2=0.3则角钢肢背和肢尖的两面侧焊缝分担的内力:N1=0.7×86.2=60.34KN N2=0.3×86.2=25.86KN可求出需要两侧焊缝的计算长度:l w1=N12×0.7 ℎf1f f= 60.34×1032×0.7×5×160=54mml w2=N22×0.7 ℎf2f f w= 25.86×1032×0.7×5×160=23mm根据节点板的构造要求:取节点板的宽度为195mm,将角钢与节点板满焊连接,又实际测得两侧焊缝为:l f1 = 112mm l f2 = 105mm 足够强度要求又B节点右斜腹杆轴力64.5KN,而实际焊缝都大于100mm,故能满足强度要求,不在验算。
钢结构课程设计计算书 (1)
1、某厂房总长度90m,跨度18m,纵向柱距6m,厂房内桥式吊车为两台150/30t中级工作制,锻锤为2台5t。
地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为8度,采用1. 5m×6m预应力混凝土屋面板(考虑屋面板起系杆作用),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),屋架下弦标高为18m,钢材用Q23 5钢,焊条为E43型。
2、荷载及内力计算(1)屋架计算跨度L=Ɩ-300=(18000-300)mm=17700mm屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12,符合经济高度要求。
(2)支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。
考虑到柱网的布置情况,厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。
在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定,下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。
在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。
(3)荷载计算三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4×1.2=0.48 KN/㎡水泥砂浆找平层0.4×1.2=0.48 KN/㎡保温层0.7×1.2=0.84 KN/㎡一毡二油隔气层0.05×1.2=0.06 KN/㎡水泥砂浆找平层0.3 ×1.2=0.36 KN/㎡预应力混凝土屋面板 1.45×1.2= 1.74KN/㎡屋架和支撑自重(0.12+0.011L)×1.2=(0.12+0.011×18)×1.2=0.382 KN/㎡恒荷载总和 4.342 KN/㎡活荷载(或雪荷载)0.7×1.4=0. 98 KN/㎡积灰荷载 1.3×1.4= 1.82KN/㎡可变荷载总和 2.8 KN/㎡屋面坡度不大,对荷载影响小,未予考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不予考虑。
(4)荷载组合屋架设计时,应考虑以下三种荷载组合:使用阶段:①全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载:F1=(4.342+2.8)×1.5×6KN=64.278KN②全跨永久荷载+半跨可变荷载F2=4.342×1.5×6KN=39.078KNF2´=2.8×1.5×6KN=25.2KN施工阶段:③全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷F3=0.382×1.5×6KN=3.438KNF3´=(1.74+2.8)×1.5×6KN=40.86KN(5)内力计算本题采用图解法计算内力。
钢结构课程设计计算书跨度24米
钢结构课程设计计算书跨度24米设计要求:-跨度:24米-使用钢材:Q235,强度等级为345MPa计算步骤:1.计算活载荷2.计算自重荷载3.计算总荷载4.计算梁的截面尺寸5.验算截面尺寸6.校核节点连接1.活载荷计算:根据设计要求和工程环境,确定活载荷为100kg/m²。
2.自重荷载计算:假设截面尺寸为H400*B300*T12,则梁的自重为每米长度的重量为(H400*B300*T12*7850) kg。
假设梁的长度为10m,则自重荷载为:自重荷载 = (梁的自重 * 梁长度) / 梁跨度 =((H400*B300*T12*7850) * 10) / 24 kg。
3.总荷载计算:总荷载 = 活载荷 + 自重荷载 kg。
4.梁的截面尺寸计算:根据梁的截面尺寸,通过对比计算梁的截面模量和截面惯性矩,选择合适的截面。
根据计算结果,选择合适的H形钢截面。
5.梁的截面尺寸验算:根据梁的截面尺寸和计算荷载,进行截面验算。
比较计算结果与设计要求,确定梁的截面尺寸是否满足强度、稳定性和破坏模式的要求。
6.节点连接校核:根据梁的节点连接,进行连接强度和刚度的校核。
确保连接的强度和刚度满足设计要求,以确保梁的整体性能。
综上所述,钢结构课程设计计算书主要包括活载荷计算、自重荷载计算、总荷载计算、梁的截面尺寸计算、截面尺寸验算以及节点连接校核等内容。
具体计算步骤要根据设计要求和工程实际情况来确定。
以上仅为一个简单的示例,实际设计中需要综合考虑更加复杂的因素,如材料的安全系数、钢结构的几何变形、构件的构造性能等。
钢结构设计计算书
钢结构设计计算书《钢结构设计原理》课程设计计算书专业:⼟⽊⼯程姓名学号:指导⽼师:⽬录设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计1.1初选铺板截⾯ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53.2初选次梁截⾯ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53.3内⼒计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 63.4截⾯设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 64.主梁设计4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 74.2初选主梁截⾯尺⼨ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 75.主梁内⼒计算5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 95.2截⾯设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 96.主梁稳定计算6.1内⼒设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 116.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 136.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算7.1⽀撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 147.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 157.5次梁腹板的净截⾯验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 158.钢柱设计8.1截⾯尺⼨初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 168.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 168.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 178.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 178.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 189.柱脚设计9.1底板⾯积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 219.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 219.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2110.楼梯设计10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2211.斜⽀撑设计11.1⽀撑布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2511.2斜⽀撑刚度计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -251设计资料某机床加⼯车间,⼚房跨度24m,长度96m.设计对象为⼚房内的钢操作平台,其平⾯尺⼨为30.0m×12.0m,室内钢结构操作平台建筑标⾼为4.000m。
钢结构课程设计计算书(最终版)
钢结构课程设计计算书设计资料:某车间跨度l=24m,长度84米,柱距6米。
屋面坡度i=1/12。
房屋内无吊车。
不需抗震设防。
采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板,100mm厚泡沫混凝土保护层和卷材屋面。
当地雪荷载0.5kN/m2,屋面积灰荷载0.75kN/m2。
屋架两端与混凝土铰接,混凝土强度等级C25。
钢材选用Q235-B。
焊条选用E43型,手工焊。
屋架尺寸与布置:屋面材料为大型屋面板,故采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度l0=l—200=23700mm。
设端部高度H0=2000mm,中部高度H=3000,屋架高跨比H/L=3000/23700=1/7.9。
屋架跨中拱起50mm,屋架几何尺寸如图所示:1.荷载计算与组合(1)荷载标准值(屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算)①永久荷载高分子防水卷材上铺小石子0.35kN/㎡20mm厚水泥沙浆找平层0.40kN/㎡冷底子油、热沥青各一道0.05kN/㎡100mm厚泡沫混凝土保温层0.60kN/㎡预应力混凝土大型屋面板和灌封 1.40kN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011l=0.12+0.011×24=0.38kN/㎡吊顶+ 0.40kN/㎡3.58kN/㎡②可变荷载屋面活荷载0.50kN/㎡屋面积灰荷载+ 0.75kN/㎡1.25kN/㎡(2)荷载组合设计屋架时应考虑以下三种荷载组合:①全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载(端点荷载取半):P=(3.58×1.2+1.25×1.4)×1.5×6=54.41kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载=3.58×1.2×1.5×6=38.66kN有可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载:P1=1.25×1.2×1.5×6=15.75kN无可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载:P2③全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载:取屋面可能出现的活荷载P=(1.4×1.2+0.5×1.4)×1. 5×6=21.42kN4以上①,②为使用阶段荷载组合,③为施工阶段荷载组合。
钢结构,课程设计计算书
钢结构课程设计计算书学院:土木与建筑工程学院专业:土木工程班级:土木应用11-6班学生姓名:学号:指导教师:目录1.设计资料 (3)2.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 (3)3.荷载和内力计算 (3)(1)荷载计算 (3)(2)荷载组合 (3)(3)内力计算 (6)4.截面选择计算 (7)(1)上弦杆 (7)(2)下弦杆 (8)(3)斜腹杆 (8)(4)竖杆 (10)5.节点设计计算 (12)(1)上弦节点B (12)(2)下弦节点c (12)(3)屋脊节点I (13)(4)端部支座节点a (13)钢结构设计计算书1、设计资料某厂房总长90m,跨度24m,纵向中距6m。
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 。
2、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置学号为单号本设计采用无檩体系考虑,i=1/10,采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度L0=L-300=23700mm。
端部高度取H=1990mm,中部高度H=3190mm,屋架杆件几何长度见施工图(跨中起拱按L/500考虑)。
屋架采用的钢材、焊条为:学号为单号用Q235钢,焊条采用E43型,手工焊。
根据厂房长度(90m>60m)、屋架跨度(24m)和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑3道,垂直支撑和系杆,见附图1。
3、荷载和内力计算(1)、荷载计算三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 0.40 kN/m2水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2保温层 0.55 kN/m2一毡二油隔气层 0.05 kN/m2水泥砂浆找平层 0.30 kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45 kN/m2屋架和支撑自重 0.12+0.1L=0.12+0.01*24=0.36 kN/㎡恒荷载总和 3.51 kN/㎡活荷载(或雪荷载0.35 kN/m2) 0.70 kN/m2积灰荷载 1.20 kN/㎡可变荷载总和 1.90 kN/㎡屋面坡度不大,对荷载影响小,未予考虑。
钢结构课程设计报告计算书
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。
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1.设计资料(1)某地一金工车间,长96m ,跨度27m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架,1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板,上铺珍珠岩保温层,设计地点哈尔滨地区,保温层厚度为100mm,容重34/kN m ,采用封闭结合,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C20(抗压设计强度fc=10N/mm 2),车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。
屋面荷载标准值为20.5kN /m ,雪荷载标准值20.5kN /m ,积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。
桁架采用梯形钢桁架,其两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为400400⨯。
钢材采用Q235-B ,焊条采用E43型,手工焊。
(2) 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-⨯= (3) 跨中及端部高度:桁架的中间高度 h=3.340m在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围(1/6~1/10)内,为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用人字形式。
2. 结构形式及几何尺寸如图1所示,支撑布置如图2所示图1 桁架形式及几何尺寸根据厂房长度(96m>60m ),跨度及荷载情况,设置三道上下弦水平支撑如图:桁架及桁架上弦支撑布置桁架下弦支撑布置图垂直支撑垂直支撑图2:桁架支撑布置图符号说明: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3. 荷载计算2,等于雪荷载,故取屋面活荷载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005α=,换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的支撑)按经验公式w P 0.120.011l =+⨯计算,跨度单位为m 。
标准永久荷载:预应力混凝土大型屋面板 221.005 1.4kN / 1.407/m kN m ⨯=三毡四油防水层 221.0050.35kN /0.352/m kN m ⨯=20mm 厚找平层 321.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ⨯⨯=80mm 厚珍珠岩制品保温层 321.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ⨯⨯=桁架和支撑重 220.120.1127kN/m 0.417kN/m +⨯=———————————————————————总计 22.900kN/m 标准可变荷载:屋面活荷载 20.5kN /m积灰荷载 20.3kN /m———————————————————————总计 20.8kN /m 桁架设计时,应考虑以下三种荷载组合:(1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为控制的组合)全跨节点荷载设计值222F kN m kN m kN m 1.5643.05kNm m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/)(由可变荷载为主控制的组合)全跨节点荷载设计值为:'2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=()(2) 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:21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =⨯⨯⨯=(永久荷载控制)21.2F 1.22.900/ 1.5631.32kN kN m m m =⨯⨯⨯=(可变荷载控制)对结构有利时: 21.02.900/ 1.5626.10kN kN m m m ⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值:2.1F 1.4 1.567.81kN =⨯⨯⨯⨯⨯=(0.70.5+0.90.3)(永久荷载控制)2.2F 1.4 1.569.70kN =⨯⨯⨯⨯=(0.5+0.90.3)(可变荷载控制)(3) 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时: 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =⨯⨯⨯= 对结构有利时: 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN=⨯⨯⨯⨯(1.2 1.407+1.40.5)1.56=21.50(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载。
4. 内力计算由图解法解得F=1的桁架各杆件的内力系数,然后求出各种情况下的内力进行组合,计算结果见附表《杆件内力组合表》。
5. 杆件设计 (1)上弦杆整个上弦杆采用等截面,按HI 、IJ 杆件之最大设计内力进行设计 N= - 824.31kN 上弦杆的计算长度:在桁架平面内,为节点轴线长度 1.508ox l m = 在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化情况。
取 y 2150.8301.6cm o l =⨯=因为oy ox l l >故选用两个不等肢角钢,短肢相并。
腹杆最大内力N=-432.60kN 。
查教材表9.6.4,节点板厚度选 用10mm ,支座节点板厚度选用12mm 。
设60λ=,属b 类截面,查教材附录4得:0.807ϕ= 需要截面面积22N 824310A 47510.807215/N mm f N mm φ===⨯ 需要的回转半径 150.8 2.5160oxx l cm i cm λ=== 301.6 5.0260oy y l cmi cm λ=== 根据需要的A 、x y i i 、,查角钢规格表,选用2L16010010⨯⨯,a=10,如右图3 2A 50.63cm = 7.7y i cm = 2.8x i cm =,按所选角钢进行验算: 150.853.862.8ox x x l i λ===, 111603016160.560.5610.5610160oy l b t b ==>=⨯= 所以 []221413.7160.7615052.7oy yz l t b t b λλ⎛⎫=+=<= ⎪ ⎪⎝⎭b 类截面 yz x λλ> 60.760.803y λϕ=⇒=22824310202.8/215/0.8035063y N N mm N mm A ϕ==<⨯,所需截面合适。
(2) 下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大设计值计算图3 上弦截面图4 下弦杆截面图5 端斜杆截面784.71cd N kN = 450ox l cm = 1335oy l cm =所需截面面积为322784.71103650215/n N N A mm f N mm⨯=== 初选21409010L ⨯⨯, 244.52A cm =,因oy ox l l ?,故用不等肢角钢,短肢相并,如图4所示。
2244.5236.53A cm cm => 2.56x i cm = 6.77y i cm =1335197[]3506.77oy cmcmλλ==<=,450175.8[]3502.56oy cm cm λλ==<= 考虑下弦有221.5mm φ的栓孔削弱,下弦净截面面积222445221021.54022n A mm mm mm =-⨯⨯=3222784.7110195.1/215/4022n N NN mm f N mm A mmσ⨯===<= 合格 (3) 端斜杆aB杆件轴力 432.60N kN =-计算长度 253.5ox oy l l cm == 因为ox oy l l =,故采用不等肢角钢,长肢相并,使x y i i ≈设800.688λϕ=⇒=22432600A 29250.688215/N N mm f N mmϕ===⨯ 253.5 3.1780oxx y l cmi cm i λ==== 根据需要的x y A i i 、、 选用2125808L ⨯⨯231.98A cm = , 4.01x i cm =, 3.27y i cm =,如图5所示。
253.563.24.01ox x x l i λ=== 又2280253.5100.480.4815.2880oy l b cm t cm b ==<⨯=⨯=253.577.63.27y λ== 所以44222221.09 1.0980(1)77.6(1)86.025358yz y x oy b l t λλλ⨯=+=⨯+=>⨯故0.648y ϕ= 222432600208.8/215/0.6483198y N NN mm f N mm A mmσϕ===<=⨯ 所选截面合适 故aB 杆选用2L 125808⨯⨯ (4) 斜腹杆 df 杆 ,fJ 杆F 点在此处不断开,采用通长杆件最大拉力:96.82,71.06fJ df N kN N kN ==另一端 最大压力:36.51,33.17df fJ N kN N kN =-=-另一端平面内的计算长度:2250,0.81800ox ox ox l l l mm l l mm ====上段fJ 端下段df 段 平面外的计算长度oy l : 对受压主斜杆:21133.170.750.254500(0.250.75)439736.51oy N l l mm N ⎛⎫=+=⨯⨯+= ⎪⎝⎭ 按最大压力和上段计算长度计算:因内力较小,故按32236.5110[]1500.308551.30.308215/N N A mm f N mm λϕϕ⨯=====⨯,查表得, 225439.71.5,2.93150150oxx y l i cm i cm λ===== 在联合构造要求及所需的x y A 、i 、i ,试选截面2L704⨯,由附录8得211.14, 2.18, 3.21x y A cm i cm i cm ===225103.21[]1502.18ox x x l cm i cm λλ===<= 439.7137.0[]1503.21oy y y l cm i cmλλ===<= 70439.717.50.580.5836.447oy l b mm t mm b ==<⨯=⨯= 4422220.4750.47570(1)137.6(1)142.7[]150439.74yz y oy b l t λλλ⨯=+=⨯+=<=⨯ 查表0.334y ϕ= 322236.511098.1/215/0.3341114y N N N mm f N mm A mmσϕ⨯===<=⨯ , 受压合格。