18梯形屋架计算书

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钢结构18m梯形屋架设计实例

钢结构18m梯形屋架设计实例

钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。

纵向柱距6m。

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,屋架下弦标高为18m。

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:Q345钢,焊条为E50型。

3.屋盖结构及荷载(1)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)荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,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0.7kN/m2,雪荷载的=0.35kN/m2,施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载为0.7kN/m2③屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.45kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4 kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2附图(a) 18米跨屋架(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见下图。

因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三种编号(a)上弦横向水平支撑布置图(b)屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.45 kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 3.318kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和 1.4kN/m2屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。

18米梯形钢屋架-11页word资料

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钢结构课程设计计算书班级:土木0910班姓名:学号:指导老师:序号:58设计内容:18米梯形钢屋架2019年2月一、设计资料:1.某单层单跨工业厂房,跨度18m,长度102 m。

2.厂房柱距6 m,钢筋混凝土柱,混凝土强度等级C20,上柱截面尺寸400⨯400,钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台150 T,一台30 T,吊车平台标高+12.000 m。

4.荷载标准值(1)永久荷载:屋面材料自重: 0.6 kN/m2屋架及支撑自重:按经验公式L= kN/m2 计算:0.318q011.0+12.0kN/m2(2)可变荷载:屋面活荷载标准值: 0.5 kN/m2雪荷载标准值: 0.5 kN/m2积灰荷载标准值: 0.4 kN/m2β=, 基本风压:3.0 kN/m2(3)风荷载: B类地区, 1.0z钢材采用Q235-B。

焊条采E43型,手工焊。

桁架计算跨度:lo=18-2⨯0.15=17.7m1.选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图-1图-1桁架支撑布置如图2所示:三.荷载计算由于i=1/10,则:α=5.71°,cosα=0.995。

计算竖向节点荷载时,按水平投影面计算。

节点荷载即为1.5m*6m内的荷载。

1)永久荷载计算:预应力钢筋混凝土大型屋面板: 1.4/0.995=1.407 kN/m2屋面材料自重: 0.6/0.995=0.603 kN/m2屋架自重: 0.318/0.995=0.320 kN/m2永久荷载标准值=2.33 kN/m22)可变荷载计算:屋面活载标准值 0.5 kN/m2雪荷载标准值(屋面水平投影)0.5kN/m2积灰荷载标准值 0.4 kN/m23)风荷载标准值(垂直于受风表面)(kN/m2)今:风振系数=1.0;风压高度变化系数=1.099;屋面倾角可得迎风面屋面体型系数=-0.97,背风面=-0.5风荷载标准值为迎风面=()=-3.2 kN/m2背风面=()=-1.65 kN/m2由于风荷载标准值比较大,桁架应考虑以下四种组合情况:a.全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点荷载设计值:F=(1.2)=36.504 kNb.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨结点永久荷载设计值:=1.2=25.164 kN半跨结点可变荷载设计值:=1.4=11.34 kNc.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设计值:=1.2=3.45 kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:=(1.2=26.54 kNd. 全跨永久荷载+半跨风荷载全跨结点永久荷载设计值=1.0=20.97 kN半跨结点风荷载设计值=1.4=-40.32 kNa,b为使用阶段荷载情况,c为施工阶段荷载情况。

18米梯形屋架计算书

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土木工程学院钢结构基本原理课程设计计算书学院:专业班级:姓名:学号:指导老师:设计题目:焊接梯形钢屋架设计第一节 设计资料1.某单层单跨工业厂房,跨度L1=18m,长度102 m 。

2.厂房柱距6 m ,钢筋混凝土柱,混凝土强度等级C20,上柱截面尺寸400⨯400,钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台150 T ,一台30 T ,吊车平台标高+12.000 m 。

4.荷载标准值 (1)永久荷载:屋面材料自重: A4=0.8kN/m 2屋架及支撑自重: 按经验公式 L q 011.012.0+= kN/m 2q=0.318kN/m 2(2)可变荷载:屋面活荷载标准值: 0.5 kN/m 2 雪荷载标准值: B4=0.55kN/m 2 积灰荷载标准值: C4=0.40kN/m 2 (3)风荷载: B 类地区,1.0z β=, 基本风压:0.4 kN/m 2风荷载标准值:20z s k /24.04.00.10.16.0-m kN -=⨯⨯⨯==ωμβμω5.屋架计算跨度,几何尺寸及屋面坡度见图1。

(1)屋架计算跨度:l 0=18-2×0.15=17.7m(2)屋面坡度 1:10(3)跨中及端部高度:端部高度H 0=1990mm ;屋架的中间高度H=2890mm1图1 18米跨屋架几何尺寸6角钢、钢板各种规格齐全(均采用Q345钢);有各种类型焊条和C级螺栓可供选用。

7钢屋架的制造、运输荷安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16 m,运输高度3.85 m,工地有足够的起重安装条件。

第二节设计计算一屋架支撑系统的设置屋架的支撑系统包含四类:横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

在本设计中,屋架支撑系统设计如下:1.1厂房柱距6m,屋架间距取为6米。

1.2在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑房屋长度较大,为102m,其两端横向支撑间距超过了60m,为增加屋盖的刚性,在长度方向正中间的柱间加设一道横向支撑。

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。

18米梯形屋架计算书

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土木工程学院钢结构基本原理课程设计计算书学院:专业班级:姓名:学号:指导老师:设计题目:焊接梯形钢屋架设计第一节 设计资料1.某单层单跨工业厂房,跨度L1=18m,长度102 m 。

2.厂房柱距6 m ,钢筋混凝土柱,混凝土强度等级C20,上柱截面尺寸400⨯400,钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台150 T ,一台30 T ,吊车平台标高+12.000 m 。

4.荷载标准值 (1)永久荷载:屋面材料自重: A4=0.8kN/m 2屋架及支撑自重: 按经验公式 L q 011.012.0+= kN/m 2q=0.318kN/m 2(2)可变荷载:屋面活荷载标准值: 0.5 kN/m 2 雪荷载标准值: B4=0.55kN/m 2 积灰荷载标准值: C4=0.40kN/m 2 (3)风荷载: B 类地区,1.0z β=, 基本风压:0.4 kN/m 2风荷载标准值:20z s k /24.04.00.10.16.0-m kN -=⨯⨯⨯==ωμβμω5.屋架计算跨度,几何尺寸及屋面坡度见图1。

(1)屋架计算跨度:l 0=18-2×0.15=17.7m(2)屋面坡度 1:10(3)跨中及端部高度:端部高度H 0=1990mm ;屋架的中间高度H=2890mm1图1 18米跨屋架几何尺寸6角钢、钢板各种规格齐全(均采用Q345钢);有各种类型焊条和C级螺栓可供选用。

7钢屋架的制造、运输荷安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16 m,运输高度3.85 m,工地有足够的起重安装条件。

第二节设计计算一屋架支撑系统的设置屋架的支撑系统包含四类:横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

在本设计中,屋架支撑系统设计如下:1.1厂房柱距6m,屋架间距取为6米。

1.2在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑房屋长度较大,为102m,其两端横向支撑间距超过了60m,为增加屋盖的刚性,在长度方向正中间的柱间加设一道横向支撑。

梯形屋架计算书

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钢结构计算书设计资料某厂房总长60m,跨度21m,纵向柱距60m。

采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架,无檩体系屋盖体系。

柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=1/10;L为屋架跨度。

地区计算高度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m。

采用1.5×6.0m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=0.12+0.011L,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;=0.35KN/m2,施工②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;③积灰荷载0.7 kN/m2。

④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/m2水泥砂浆找平层 0.4kN/m2保温层 0.4kN/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m2预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2一、选择钢材和焊条钢材选用Q235-B。

焊条采用E43型,手工焊。

二、屋架形式及尺寸无檩屋盖,i=1/10,采用平坡梯形屋架。

=L-300=20700mm,屋架计算跨度为L端部高度取H=1990mm,+0.1 L/2=1990+0.1×2100/2=3040mm,中部高度取H=H屋架杆件几何长度见附图1所示,屋架跨中起拱42mm(按L/500考虑)。

为使屋架上弦承受节点荷载,配合屋面板1.5m的宽度,腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式,仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角,采用再分式。

附图1:屋架杆件几何长度(单位:mm)三、屋盖支撑布置由于厂房长度只有60m,故仅在房屋两端部开间设置上、下弦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(附图2)下附图2:屋面支撑布置图(单位:mm)四、荷载计算与组合1、荷载计算2、荷载组合计算屋架杆内力时,应考虑如下三种荷载组合:使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”。

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*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:结构形式与布置柱网布置图柱网布置图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/。

配合大型屋面板尺寸(*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。

图屋架的杆件尺寸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。

图上弦平面12121---12---2图下弦平面与剖面第三章:荷载计算及杆件内力计算 屋架荷载计算表 屋架荷载计算表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。

屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力系数k L、k R、k(=k L+k R)按图所示,并已抄入表中。

图屋架内力系数图杆件内力组合○1组合一―――全部恒、活荷载全部恒、活荷载:q=m2,F=**6=,杆件组合内力N1=(KN)○2组合二―――全跨恒荷载、半跨活荷载(相应于全垮恒、活荷载减去半跨活荷载)活荷载:q=m2,F=**6=,杆件组合内力N2= N1-,R (KN)○3组合三―――全跨屋架和支撑重、半跨屋面板重和活荷载:屋架和支撑重:q=*=m2,F=**6=,活荷载:q=*+=m2,F=**6=,杆件组合内力N3= + k L,R(KN)杆件内力组合见表,其中第二、三组合对个别k L、k R正负号的杆件计算,因为这种情况下第二、三组合的弦杆左右节间内力差△N(设计弦杆焊缝用)将大于第一组合的△N。

梯形钢屋架设计计算书-样例

梯形钢屋架设计计算书-样例

作为附加保证项目)。焊条采用 E43 型焊条,手工焊。C 级 C 粗制螺栓和锚栓采用 Q235-A F
钢,螺栓 M20 和锚栓 M24。
支撑布置:由于跨度较大,为 90m,须在房屋两端 5.5m 开间以及中间布置上、下弦横
向水平支撑和两端、中央垂直支撑。又由于有吊车,所以要设纵向水平支撑。中间各屋架
内力设 计值 N (KN)
需要焊缝 (mm2)
表一 腹杆焊缝计算表
采用焊缝
双角钢角焊缝计算公式(ffw=160N/mm2)
(mm)
hf1-lw1 hf2-lw2 角钢背 hf1lw1=k1N/(2×0.7 ffw)=N/(224/k1)
-487.98 1416 742 8-190 +380.29 1188 509 8-160 -301.15 941 403 6-170 +205.90 643 — 6-120
重全部作用于上弦点。
屋面做法和屋面板荷载按屋面倾斜面积计算,但因屋面坡度较小(起拱后
tgα=1/9.6,secα=1.0054),故近似取全部荷载均按水平投影面积计算。
屋架全部荷载的设计值为:
二毡三油上铺小石子
0.35 KN/m2×1.2
20mm水泥砂浆(20 KN/m2) 0.40 KN/m2×1.2
63×5
1229 19.4 29.6 103.9 68.1 0.529
46.9
Cc -55.44 竖 杆 Ee -55.44
Gg -55.44
2300 1840 2300 2600 2080 2600 2900 2320 2900
50×5
961
17.2 26.9 107.0 85.5 0.511
50×5

18米梯形钢结构设计-塔大

18米梯形钢结构设计-塔大

2016届钢结构课程设计钢屋架设计书姓名:学号:学院:水建院专业:土木工程指导教师:**总分:塔里木大学教务处制目录一、设计资料 (1)二、屋架尺寸及结构形式与选型 (2)三、荷载计算 (3)1.永久荷载 (3)2.可变荷载 (3)3.内力计算 (4)3.荷载组合 (6)四、节点荷载 (6)五、杆件设计 (6)1.上弦杆 (8)2.下弦杆 (9)3.斜腹杆 (9)六、节点设计 (13)1.屋脊节点G (13)2.下弦节点C (14)3.上弦节点B (15)4.支座节点A (16)5.参考资料 (18)6.致谢 (19)附录:钢屋架施工图梯形钢屋架课程设计计算书一、设计资料1、 屋面坡度:1:102、 屋车间柱网布置:长度90m ;柱距6m ;跨度18m3、 面材料:预应力大型屋面板4、 荷载1)永久荷载:屋面SBC 防水层 0.4KN/m ² 水泥砂浆找平层 0.4KN/m ² 保温层 0.45KN/m ² 一毡二油隔气层 0.05KN/m ²水泥砂浆找平层 0.3KN/m ² 预应力大型屋面板1.45KN/m ² 屋架及支撑自重 0.318KN/m ² 2) 可变荷载:积灰荷载标准值 1.3KN/m2屋面活荷载标准值 0.7KN/m ²3)材 质:Q235钢,焊条E43型,手工焊 5、基本要求1)据给定要求设计单跨厂房钢屋盖。

设计时间规定为一周,设计内容包括支撑布 置、屋架设计就。

要有完整的设计计算书一份(A4纸打印)、和屋架施工图一张(A0图纸打印)。

2) 单跨厂房钢屋盖具体设计内容要求屋架形式:梯形屋架,屋架跨18m,屋架间距6m,厂房长度90m. 3) 其他资料屋架支撑于钢筋混凝土柱上,钢筋混凝土强度等级为C30。

梯形屋架采用1.5×6m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)。

18m梯形钢屋架设计计算书+节点施工图

18m梯形钢屋架设计计算书+节点施工图

梯形钢屋架课程设计梯形钢屋架课程设计计算书 1. 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、 荷载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/m ²;大型屋面板自重(包括灌缝)1.4KN/m ²。

2) 活载:屋面雪荷载0.3KN/m²;屋面检修荷载0.5KN/m ² 5、 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。

3 . 荷载计算屋面活荷载0.7KN/m ²进行计算。

荷载计算表荷载组合方法:1、全跨永久荷载1F +全跨可变荷载2F2、全跨永久荷载1F +半跨可变荷载2F3、全跨屋架(包括支撑)自重3F +半跨屋面板自重4F +半跨屋面活荷载2F4. 内力计算5. 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:0x 0l l 1.508m ==,0y l 2 1.508 3.016m ==×上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。

腹杆最大内力N=-115.16 KN ,中间节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm设λ=60,φ=0.807,截面积为32N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215=××==φ 需要回转半径:0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60====λ==λ查表选用2┐ ┌ 110×70×6上弦截面110×70×6xxy y验算0x x x 0y y yl 1508m 75.0mm i 20.1l 3016m 85.2mm i 35.4==λ==λ==满足长细比要求,y x >λλ查表y 3y 0.655N 210.3210a a A 0.6552120××φ===151.5M P <215M P φ满足要求其余计算结果见下表 屋架杆件截面选择表6、 节点设计1. 下弦节点用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值wf f =160MPa 。

钢结构课程设计普通钢屋架设计(18m梯形屋架)

钢结构课程设计普通钢屋架设计(18m梯形屋架)

钢结构课程设计学生姓名:学号:所在学院:机电工程学院专业班级:指导教师:2013年7月《钢结构设计》课程设计任务书1. 课程设计题目普通钢屋架设计2. 课程设计的目的和要求课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解,并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践,通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作,帮助学生熟悉设计的基本步骤,掌握主要设计过程的设计容和计算方法,培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能,提高学生分析和解决工程实际问题的能力。

3. 课程设计容和基本参数(各人所取参数应有不同)(1)结构参数:屋架跨度18m,屋架间距6m, 屋面坡度1/10(2)屋面荷载标准值(kN/m2)(3)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(4)材料钢材Q235B.F,焊条E43型。

屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。

4. 设计参考资料(包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等)(1)曹平周,钢结构,科学文献出版社。

(2)绍蕃,钢结构(下)房屋建筑钢结构设计,中国建筑工业出版社。

5. 课程设计任务完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制,提交完整规的设计技术文档。

5.1设计说明书(或报告)(1)课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程,应完整、清楚、正确。

(2)课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置,屋架的力计算,杆件的设计计算、节点的设计计算等容。

5.2技术附件(图纸、源程序、测量记录、硬件制作)(1)施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图,材料明细表等容。

(2)图面布置要求合理,线条清楚,表达正确。

5.3图样、字数要求(1)课程设计计算说明书应装订成一册,包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分容。

(2)课程设计计算说明书可以采用手写。

(3)施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。

普通梯形钢屋架设计

普通梯形钢屋架设计

内蒙古工业大学钢结构课程设计普通梯形钢屋架设计说明书目录一、设计资料 (2)二、设计布骤 (2)三、设计内容 (3)1.杆件尺寸 (3)2.结构形式与布置 (4)3.屋架荷载计算 (4)4.内力计算 (5)5. 杆件的截面选择 (6)6. 节点设计 (14)四、参考文献: (21)普通钢屋架设计一、设计资料1.设计一房屋跨度为18m的钢屋架,房屋平面尺寸为18m 84 m,地区雪压0.80KN/m2,积灰荷载0.50KN/m2,分项系数为1.4,地震设防烈度为8(0.2g)。

2.钢材选用钱Q235B,焊条采用E43型,手工焊;上弦坡度i=1/10,端部高度=1.215m,每端支座缩进0.15m,下弦起拱500/L=36mm.H3.荷载SBS沥青改性卷材0.40KN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.40KN/m2100mm厚水泥珍珠岩保温层0.4KN/m3冷底子油隔气层0.05KN/m2混凝土大型屋面板(包括灌浆) 1.4KN/m2二、设计步骤1.确定屋架的形式和几何尺寸,确定节点尺寸以及计算各杆件长度;绘制屋架的几何尺寸图;2.屋架杆件的内力组合;荷载组合,计算在单位力作用左半跨的杆件内力系数;并绘制内力系数图;3.杆件截面选择,按轴心受力构件(拉或压)进行设计;4.焊缝计算,焊缝在轴心力作用下的强度计算;5.节点设计,根据节点板的几何尺寸,计算焊缝的实际长度,根据计算焊缝的实际长度绘制节点图;6.绘制屋架施工图。

三、设计内容 1.杆件尺寸桁架计算跨度: m 7.1715.02180=⨯-=l 桁架的中间高度: m 1.2=h 在17.7m 的两端高度: m 215.1=h 在18m 轴线处端部高度: m 2.1=h 桁架跨中起拱36mm (500L ≈)。

2.结构形式与布置桁架形式与几何尺寸如图1所示。

图1 桁架形式及荷载作用 3.屋架荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。

18m焊接梯形钢屋架设计

18m焊接梯形钢屋架设计

目录一、设计资料 .......................................................................................................... - 1 -二、屋架支撑体系的设置 ...................................................................................... - 2 -三、荷载计算及杆件内力计算 .............................................................................. - 3 -1、荷载计算........................................................................................................................ - 3 -表1 荷载设计值的计算................................................................................................... - 4 -2、荷载组合........................................................................................................................ - 4 -3、内力计算........................................................................................................................ - 4 -表2 屋架杆件内力组合表............................................................................................... - 4 -四、杆件截面选择 .................................................................................................. - 5 -1、节点板厚........................................................................................................................ - 5 -2、上弦杆............................................................................................................................ - 5 -3、下弦杆............................................................................................................................ - 6 -4、端斜杆aB....................................................................................................................... - 7 -5、斜腹杆BC....................................................................................................................... - 8 -6、竖腹杆Gg....................................................................................................................... - 9 -7、其他腹杆........................................................................................................................ - 9 -表3 屋架杆件截面选择表 0五、节点设计 ........................................................................................................ - 11 -1、下弦节点“c”(图9)............................................................................................... - 11 -2、上弦节点“B”(图10)............................................................................................. - 12 -3、屋脊节点“G”(图11)............................................................................................. - 14 -4、跨中下弦拼接节点“g”(图12)............................................................................. - 15 -5、支座节点“a”(图13)............................................................................................. - 16 -六、设计施工图 .................................................................................................... - 18 -七、参考文献 ........................................................................................................ - 18 -一、设计资料1.某单层单跨工业厂房,跨度18m ,长度102m 。

18米普通钢桁架设计计算书

18米普通钢桁架设计计算书

钢屋架设计姓名:班级:学号:指导教师:1.原始资料:某工业厂房为单跨,无天窗,纵向长度为60m,跨度为18m,采用梯形钢屋架,无檩方案,屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土屋面板,100mm厚泡沫混凝土保温层,二毡三油改性沥青防水卷材屋面,屋面为上人屋面,坡度为i=1/15。

屋架铰支于钢筋砼柱上,柱截面400mm×400mm,砼标号为C25,车间无吊车。

屋架采用的钢材为Q345钢,手工焊。

2.屋架形式和几何尺寸确定屋架计算跨度(每端支座中线缩进150mm):l o=18-2×0.15=17.7m跨中及端部高度桁架的中间高度:h=2250mm在17.7m的两端高度:h=1650mm桁架跨中起拱50mm图1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置图如图2所示:图24.荷载和内力计算4.1荷载计算:4.11屋面永久荷载标准值:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,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2.0kN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值。

积灰荷载标准值:0.5kN/m2。

③屋面各构造层的荷载标准值:二毡三油改性沥青防水层 0.40kN/m2水泥砂浆找平层 0.40kN/m2保温层 0.60kN/m2预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2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α=换算为沿水平投影面分布的荷载。

桁架沿水面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005P=+⨯支撑)平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式(0.120.011W计算,跨度单位m。

永久荷载标准值:二毡三油改性沥青防水层 1.002×0.4kN/m2=0.4008kN/m2水泥砂浆找平层 1.002×0.4 kN/m2=0.4008kN/m2保温层 1.002×0.6 kN/m2=0.6012kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.002×1.5 kN/m2=1.503 kN/m2桁架和支撑自重 0.12 KN/m2+0.011×18 kN/m2=0.318kN/m2总计:3.2kN/m2可变荷载标准值:屋面活荷载 2.0kN/m2 积灰荷载 0.5kN/m2 4.2荷载组合: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=(1.35×3.2kN/㎡+1.4×0.7×2.0 kN/㎡+1.4×0.9×0.5 kN/㎡)×1.5m×6m=62.19kN(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:F1.1=1.35×3.2 kN/㎡×1.5m×6m=38.88kN (按永久荷载为主的组合)F1.2=1.2×3.2 kN/㎡×1.5m×6m=34.54kN (按可变荷载为主的组合)对结构有利时:F1.3=1.0×3.2 kN/㎡×1.5m×6m=28.8kN半跨节点可变荷载设计值:F2.1=1.4×(0.7×2.0 kN/㎡+0.9×0.5 kN/㎡)×1.5m×6m=23.31kN (按永久荷载为主的组合)F2.2=1.4×(2.0+0.9×0.5)kN/㎡×1.5m×6m=22.05kN (按可变荷载为主的组合)(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)全跨节点屋架自重设计值:对结构不利时:F3.1=1.2×0.318 kN/㎡×1.5m×6m=3.43kN对结构有利时:F3.2=1.0×0.318 kN/㎡×1.5m×6m=2.86kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:F4=(1.2×1.503 kN/㎡+1.4×2.0 kN/㎡)×1.5×6=41.4kN(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。

18m梯形屋架钢结构计算书

18m梯形屋架钢结构计算书

题目18米梯形屋架学院建筑工程学院专业土木工程班级112学号201151395206学生姓名金梦飞指导教师孙德发完成日期2014年4月建筑工程学院梯形钢屋架设计1、设计资料(1)该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动;(2)钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶,钢材采用Q235B ,焊条采用E43型,混凝土等级为C25;(3)对于梯形屋架,屋面采用1.5m ×6.0m 的大型屋面板(屋面板不作支撑用); (4)车间跨度L=18m ,长度为240m ,纵向柱距为6m ,温度伸缩缝采用双柱; (5)柱网布置如图一所示。

2、屋架形式和几何尺寸因为屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平坡梯形屋架。

屋面坡度i=0.1,屋架跨中起拱35mm 。

屋架几何尺寸如图二所示。

图二:18米梯形屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度为240m ,故在房屋两端部开间及每隔60m 处各设置一道上弦横向水平支撑,在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑,屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

由于L=18m ,且没有悬挂起重机,故可不设下弦横向水平支撑。

在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性系杆。

4、屋架节点荷载屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影计算。

图一:柱网布置图图二:A组图二:B组5、荷载类型GRC 大型屋面板1.5×6.0m (0.5×1.2)∕0.995=0.60kN/m 2三毡四油加绿豆沙 (0.4×1.2)∕0.995=0.48kN/m2找平层(2cm 厚) (0.4×1.2)∕0.995=0.48kN/m 2屋架与支撑 (0.12+0.011×18)×1.2=0.38kN/m2恒载总重 1.94 kN/m 2屋面活载 0.5×1.4=0.70kN/m 2雪荷载 0.6×1.4=0.84kN/m 2组合(一):满载P=(1.94+0.84)×1.5×6.0=25.02kN组合(二):在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载(活载为500 N/m 2) P 左=(0.60+0.38+0.70)×1.5×6.0=15.12 kN P 右=0.38×1.5×6.0=3.42kN 组合(三):在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载 P 左=(1.94+0.84)×1.5×6.0=25.02kN P 右=1.94×1.5×6.0=17.46kN 计算结果列于表2。

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课程设计任务书课程名称:实践时间:班级:姓名:学号:指导教师:年月日钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度72m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。

纵向柱距6m。

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,屋架下弦标高为18m。

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:Q345钢,焊条为E50型。

附图(a) 18米跨屋架(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见下图。

因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三种编号(a)上弦横向水平支撑布置图(b)屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.4 kN/m2水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.45kN/m2预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 2.968kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和 1.4kN/m2屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。

风荷载对屋面为吸力,重屋面可不考虑。

3.荷载组合1.全跨永久荷载+全跨可变荷载可变荷载效应控制的组合:F=(1.2×2.968+1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=52.59kN 永久荷载效应控制的组合:F’=(1.35×2.968+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=54.43kN 故F=54.43KN2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值:F1=1.35×2.968×1.5×6=36.06kN半跨可变荷载设计值:F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=16.76kN屋架杆件内力组合表4. 截面选择按腹杆最大内力N=-353.9kN查表选用中间节点板厚度t=10mm,荷载支座节点板厚度t=12mm。

1. 上弦整个上弦不改变截面,按最大内里计算:假定λ=60,对于双角T形钢,当绕x.y轴失稳时属于类b截面,由附表查得ψx= 0.735 ,需要的截面几何量:A=N/ψmin f=4954.2 / (0.735×310)=21.74cm²i x=l ox/λ=150.75/90=2.51cmi y=l oy/λ=300/90=5.0cm由附表选用2L80×10,A=30.26cm²,i x=2.42cm,i y=3.74cmλx=l ox/i x=150.75/2.26=62.290λy=l oy/i y=300/3.54=80.21<[λ]=150双角T钢型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzb/t=8.0<0.58l oy/b=21.75,故按下式计算λyz=λy(1+0.475b⁴/l oy²t²)=81.194>λy故由λmax=λyz=81.94,按b类查附表得ψ=0.553σ=N/ψA=4954.2/(0.632×30.26)=296.06N/mm²<f=310N/mm²因截面无孔眼削弱,可不验算强度。

又因轧制钢翼缘和腹板,可不验算局部稳定填板每个节间放一块(满足l1范围内不少于两块),l a=75.38cm<40i=40 ×2.42=96.8cm2.下弦下弦不改变截面,按最大内力计算:N max=505.06kN,l ox=300cm,l oy=900cm,连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100cm(eg节间),可不考虑螺栓孔削弱。

需要的截面几何量:A=N/f=5050.6/310=16.29cm²i x=l ox/[λ]=300/350=0.86cmi y=l oy/[λ]=1500/350=2.57cm由附表选用2L75×7,A=20.26cm²,i x=2.30cm,i y=3.47cmλx=l ox/i x=300/2.30=130.43<[λ]=350λy=l oy/i y=900/3.47=259.37<[λ]=350σ=N/A=249.29N/mm²<f=310N/mm²填板每个节间放一块,l1=150cm<80i=80×2.30=184cm3.斜腹杆(1)杆件aB:N=-353.90kN,l ox=l oy=253.0cm假设λ=80,对于双角T形钢,当绕x.y轴失稳时属于类b截面,由附表查得ψx= 0.574 ,需要的截面几何量:A=N/ψmin f=3539.0 / (0.574×310)=19.82cm²i x=l ox/λ=253.0/80=3.16cmi y=l oy/λ=3.16cm由附表选用2L100×6,A=23.86cm²,i x=3.10cm,i y=4.44cmλx=l ox/i x=253.0/3.10=81.61<[λ]=150λy=l oy/i y=253.0/4.44=56.98双角T钢型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzb/t=16.7<0.58l oy/b=14.67,故按下式计算λyz=3.9×b(1+loy²×t²/18.6b⁴)/t=71.20<λx故由λmax=λx=81.61,按b类查附表得ψ=0.563σ=N/ψA=3539.0/(0.563×23.86)=263.45N/mm²<f=310N/mm²因截面无孔眼削弱,可不验算强度。

又因轧制钢翼缘和腹板,可不验算局部稳定填板放两块,l a=84.30cm<40i=40×3.1=124cm(2)杆件Bc:N=257.94kN,l ox=0.8l1=0.8/×261.3=209.04cm,l oy=261.3cm需要的截面几何量:A=N/f=2579.4/310=8.32cm²i x=l ox/λ=209.04/350=0.60cmi y=l oy/λ=261.3/350=0.75cm由附表选用2L63×4,A=9.96cm²,ix=1.96m,iy=2.94cmλx=l ox/i x=209.04/1.96=106.65<[λ]=350λy=l oy/i y=261.3/2.94=88.88<[λ]=350σ=N/A=258.98N/mm²<f=310N/mm²填板放两块,l1=87.1cm<80i=80×1.96=156.8cm.(3)杆件Ee:N=-50.07kN,l ox=0.8l1=0.8×259.0=207.20cm,l oy=259.0cm。

内里较小可按[λ]选择截面,需要的截面几何量:i x=l ox/[λ]=207.20/150=1.38cmi y=l oy/[λ]=259.0/150=1.73cm由附表选用2L50×6,A=11.38cm²,i x=1.51cm,i y=2.48cmλx=l ox/i x=207.20/1.51=137.22<[λ]=150λy=l oy/i y=259.0/2.21=104.44<[λ]=150双角T钢型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzb/t=8.33<0.58l oy/b=29.93,故按下式计算λyz=λy(1+0.475b⁴/loy²t²)=105.72<λx故由λmax=λx=137.22,按b类查附表得ψ=0.260σ=N/ψA=500.7/(0.260×11.38)=166.04N/mm²<f=310N/mm²因截面无孔眼削弱,可不验算强度。

又因轧制钢翼缘和腹板,可不验算局部稳定填板放四块,l a=51.8cm<40i=40×1.51=55.2cm其余杆件截面选择见表,注意连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面,其斜平面计算长度l o=0.9l,其他腹杆除Aa外,l ox=0.8l.物价杆件截面选用表5.节点设计(1)下弦节点设计”c”先算腹杆与节点板的连接焊缝:Bc杆肢背及肢尖的焊缝的焊脚尺寸取h f1=h f2=4mm,则所需的焊缝长度(考虑起灭弧缺陷):肢背l w1=257940/(3×0.7×4×200)+2×4= 161.54mm,用170mm;肢尖l w2=257940/(6×0.7×4×200)+2×4=84.77mm,用90mm.腹杆Cc和cD的杆端焊缝同理计算,其次验算下弦杆与节点板连接焊缝,内力差ΔN=N ce-N ac=433.37-188.87=244.5kN>75.76kN .由斜腹杆焊缝决定的节点板量得节点板长度是52.0cm,角焊缝计算长度l w=52.0-1.2=50.8cm, 采用h f=6mm,肢背焊缝应力为:τ1=244500/(3×0.7×6×508)=38.20N/mm²<f f=200N/mm²下线节点“c”(2)上线节点“B”腹板aB,Bc的杆端焊缝计算同上。

这里验算上线与节点板的连接焊缝:节点板缩进8mm 肢背采用塞焊缝,承受节点荷载:Q=54.43kN,h f=t/2=5mm,l w1=l w2=48.0-1.0=47.0cmσ=54430/(2×0.7×5×470)=16.55N/mm²<βf f=1.22×200=244N/mm²肢尖焊缝承担弦杆内力差ΔN=N AB-N BC=338.12-0=338.12kN>74.31kN,偏心距e=8-2.5=5.5cm偏心力矩M=ΔN e=338.12×5.5=18.60kN·m,采用h f=10mm,则对ΔN:τ=338120/(2×0.7×10×508)=47.54N/mm²对M:σf=6M/(2×h e×l w²)=6×18600000/(2×0.7×10×508²)=30.89N/mm²则焊缝强度为:√(αf/βf)²+τf²=53.86N/mm²<f f=200N/mm上弦节点“B”(3)屋脊节点“G”腹杆杆端焊缝计算从略。

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