钢结构课程设计计算书(完整)

合集下载

钢结构设计原理课程设计计算书精选全文完整版

钢结构设计原理课程设计计算书精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版1、设计资料1.1 1)某厂房跨度为21m,总长90m,柱距6m,屋架下弦标高为18m。

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1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板(屋面板不考虑作为支撑用)。

²4)该车间所属地区江苏省广州市。

5)采用梯形钢屋架。

1.2考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1400N/m²②二毡三油防水层400N/m²③找平层2cm厚400N/m²○4支撑重量;70N/m²考虑活载:①活载700 N/m²6)地震设防烈度为77)钢材选用Q235钢,焊条为E43型。

1.3、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L0=21000-300=20700mm;端部高度取H=1990mm,中部高度取H=3040mm(为L0/6.8)。

屋架几何尺寸如图1所示:507.5 12、支撑布置2.1 由于房屋长度有6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。

2.2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3、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700 N/m²计算。

沿屋面分布的永久荷载乘1/cosα=(√10²+1)/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: 二毡三油防水层1.005x0.40=0.402kN/m 22cm 厚找平层1.005x 0.4=0.402kN/m 2预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)1.005x 1.4=1.407kN/m 2屋架和支撑自重为 0.07+0.12+0.011x21=0.421kN/m 2 _____________________________共 2.632kN/m 2标准可变荷载: 屋面活荷载0.7kN/m 2_____________________________共 0.7kN/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 2.632kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2 )x 1.5m X 6m=38.1528kN (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:F 1,1=1.35x2.632x1.5x6=31.9788KN (按永久荷载效应控制的组合) F 1,2=1.2x2.632x1.5x6=28.4256KN (按可变荷载效应控制的组合) 对结构有利时:F 1,3=1.0x2.632x1.5x6=23.688KN 半跨可变荷载设计值:F 2,1=1.4x(0.7x0.7)x1.5x6=6.174KN(按永久荷载为主的组合) F 2,2=1.4x0.7x1.5x6=8.82KN(按可变荷载为主的组合)(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:F 3,1=1.2x0.421x1.5x6=4.5468KN对结构有利时:F 3,2=1.0x0.421x1.5x6=3.789KN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 =⨯+⨯⨯⨯4、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。

钢结构课设计算书完整版

钢结构课设计算书完整版

课程设计任务书题目:梯形钢屋架——某工业厂房适用专业:土木工程2010级指导教师:雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月一、设计题目:梯形钢屋架二、设计资料某工业厂房,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算),檩条采用冷弯薄壁C型钢。

屋面排水坡度见表1,有组织排水。

屋架支承在钢筋混凝土柱上,柱顶标高9.0m,柱截面尺寸为400×400mm。

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:0.30kN/m2(6.0m)0.40kN/m2(7.5m)三、设计内容及要求要求在2周内(2013.12.23~2014.1.3)完成钢结构课程设计内容,提交设计图纸及计算书一套。

1. 设计内容(1)进行屋盖结构布置并选取计算简图;(2)屋架内力计算及内力组合;(3)屋架杆件设计;(4)屋架节点设计;(5)屋架施工图。

2. 设计要求(1)整理设计计算书一份○1设计条件○2结构布置○3计算简图○4荷载选取○5内力计算○6内力组合○7构件设计○8节点设计○9挠度验算(2)绘制施工图○1屋盖布置图(图纸编号01):屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图;○2屋架施工图(图纸编号02):屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。

四、参考资料(1)钢结构设计基本原理,雷宏刚,科学出版社(2)钢结构设计,黄呈伟、李海旺等,科学出版社(3)建筑结构荷载规范,GB 50009-2012(4)钢结构设计手册(上册)第三版,中国建筑工业出版社(5)轻型屋面梯形钢屋架,中国建筑标准设计研究院(6)钢结构设计规范,GB 50017-2003(7)土木工程专业—钢结构课程设计指南,周俐俐等,中国水利水电出版社课程设计计算书题目:梯形钢屋架——某工业厂房专业:土木工程班级:土木1002姓名:景天雨学号:2010001529指导教师:焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月梯形钢屋架计算书一.设计资料(题号45)(1)某工业厂房(乌鲁木齐):梯形钢屋架跨度为21m ,长度90m ,柱距7.5m ,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm 厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm ,内侧基板厚度0.4mm ,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m 2计算),檩条采用冷弯薄壁C 型钢。

《钢结构设计》课程设计计算书

《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说明书(2024版)

钢结构课程设计计算说明书(2024版)

一、荷载计算永久荷载(设计值):预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重(0.12+0.011×16)×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载:施工荷载和雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值。

屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2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,重屋盖可不考虑。

二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合:5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度,取5等分,即每单跨3.2m,根据结构布置,存在两种形式的节点荷载,即6m×3.2m和6m×1.6m,分别计算其大小。

F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件,计算出各节点的杆件内力,得出最大拉力杆件值为596.10;最大压力在杆件值为606.87。

kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板厚度取14mm ;其余节点板与垫板厚度取12mm 。

钢结构设计计算书模板(完整版).doc

钢结构设计计算书模板(完整版).doc

钢结构设计计算书模板(完整版).doc 模板一:一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 构件荷载2.2 材料性能参数2.3 抗震设计参数2.4 稳定分析要求2.5 设计方法与规范三、结构荷载计算与抗震设防3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、钢结构稳定性计算4.1 弯曲构件稳定性计算4.2 抗扭构件稳定性计算4.3 桁架稳定性计算4.4 纵向受压构件稳定性计算五、钢结构设计计算5.1 钢框架结构设计计算5.2 钢桁架结构设计计算5.3 钢梁设计计算5.4 钢柱设计计算六、连接设计与计算6.1 框架节点设计与计算6.2 梁柱连接设计与计算6.3 钢板连接设计与计算附录一:设计图纸附录二:设计计算表格附件:1. 钢结构设计荷载计算表格2. 结构稳定性计算程序代码3. 抗震设计参数表格法律名词及注释:1. 施工总承包合同:指由建设单位委托给总承包单位进行工程施工,包括承包义务、承包地点、承包价格等细则的协议。

2. 建设工程法:指中华人民共和国法律关于建设工程的规定,其中包括建设工程的设计、施工、验收等方面的规章。

3. 建造设计报告:指用于描述建造设计方案的文档,其中包括建造构造、设备配置等设计要求。

模板二:一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 结构强度2.2 振动与舒适性要求2.3 对称性和定位要求2.4 材料要求2.5 工作性能要求三、荷载计算与分析3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、结构设计计算4.1 结构分析4.2 框架结构设计计算4.3 桁架结构设计计算4.4 平面刚性连接设计计算五、钢结构节点设计5.1 立柱与梁的节点设计5.2 钢板连接设计5.3 焊接节点设计5.4 螺栓连接设计六、稳定性计算6.1 弯曲构件稳定性计算6.2 抗扭构件稳定性计算6.3 梁柱系统的整体稳定性计算附录一:设计图纸附录二:设计计算表格附件:1. 结构设计荷载计算表格2. 结构分析与设计计算软件3. 结构稳定性计算程序代码法律名词及注释:1. 建造法:指中华人民共和国法律关于建造方面的规定,其中包括建造设计、施工、防火等方面的规章。

钢结构课程设计计算书(完整)

钢结构课程设计计算书(完整)

钢桥课程设计设计任务书简支上承式焊接双主梁钢桥设计(题目)学生姓名学号班级成绩指导教师土木工程系目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1 设计题目 (1)1.1.1设计资料 (1)1.2 设计内容及步骤 (2)1.2.1 设计内容 (2)1.2.2 设计步骤 (2)2 内纵梁设计 (3)2.1 永久作用效应计算 (3)2.2 可变作用效应计算 (4)2.3 内纵梁和横梁的连接 (5)3 外纵梁设计 (6)3.1 永久作用效应计算 (6)3.2 可变作用效应计算 (6)3.3 外纵梁与横梁连接 (8)4 中横梁设计 (8)4.1 主跨部分的弯矩和剪力 (9)4.1.1 永久作用效应 (9)4.1.2 可变作用效应 (9)4.2 主跨截面 (11)4.2.1 最大弯曲应力验算 (12)4.2.2 最大剪应力验算 (12)4.2.3 折算应力验算 (13)4.2.4 横梁整体稳定验算 (13)4.2.5 刚度验算 (13)4.2.6 疲劳验算 (14)4.2.7 加劲肋设置 (14)4.2.8 横梁与主梁连接 (14)4.2.9 翼板与腹板的焊接 (14)4.3 横梁悬臂部分设计 (15)4.3.1 最大弯曲应力验算 (16)4.3.2 最大剪应力验算 (16)4.3.3 整体稳定验算 (16)4.3.4 疲劳验算 (17)4.3.5 悬臂部分加劲肋设计 (17)4.3.6 横梁与主梁的连接 (17)4.3.7 翼缘与腹板焊接 (17)4.4 横梁在主梁出的拼接 (17)5主梁的设计 (18)5.1 主梁上的永久作用效应 (18)5.2主梁上的可变作用效应 (19)5.2.1 计算横向分布系数 (19)5.2.2 计算可变作用效应 (21)5.3 截面尺寸拟定 (23)5.4 主梁验算 (24)5.4.1 跨中最大弯曲应力验算 (24)5.4.2 支点最大剪应力 (24)5.4.3 折算应力验算 (25)5.5 横梁整体稳定性验算 (26)5.6 刚度验算 (27)5.7 疲劳验算 (27)5.8 加劲肋设置 (28)5.9 翼缘与腹板焊接 (30)5.10 局部稳定验算 (31)6 水平纵联的设计 (31)6.1 设计基准风压计算 (31)6.2 水平纵联杆件内力及验算 (32)6.2.1 水平纵联斜杆 (32)6.2.2 水平纵联直杆验算 (33)6.3 水平纵联连接 (33)6.3.1 水平纵联斜杆 (33)6.3.2 水平纵联直杆 (34)1 设计题目与基本资料1.1 设计题目简支上承式焊接双主梁钢桥设计1.1.1设计资料:1)桥梁跨径及桥宽:桥梁跨径:34m 梁长:33.96m 计算跨径:33.6m桥宽:净9m+2×1.0m2)设计荷载公路—I级,人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,,每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m;计算风荷载时,按照桥梁建于河北省刑台市进行考虑3)材料➢设计用钢板:型号16Mnq,即Q345qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008Q345qD的设计参数为:弹性模量Es=2.1×105MPa,热膨胀系数为1.2×105/°,拉、抗压及抗弯强度f=295MPa,剪应力f v=170MPa,剪切模量G=0.81×105MPa;型号为A3,即Q235qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008本设计中用A3钢(2)其他普通钢筋:采用热轧R235、HRB335钢筋,凡钢筋直径≥12mm,均采用HRB335钢筋;凡钢筋直径<12mm,均采用R235钢筋(3)桥面板混凝土:C50微膨胀钢纤维混凝土,容重取25kN/m34)设计依据参考书:《现代钢桥》(上册),吴冲主编,人民交通出版社,2006年9月第一版,P117~P163 《钢桥》(第二版),徐君兰,孙淑红主编,人民交通出版社,2011年4月第二版,P9~P21《钢桥构造与设计》,苏彦江主编,西南交通大学出版社,2006年12月第一版,P12~P28设计规范:《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路工程技术标准》JTG B01-2003《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008《钢结构设计规范》GB50017-2003其他相关规范注:1.可变荷载中的汽车荷载(包括车道荷载和车辆荷载)取用《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第24~25页的数值及尺寸。

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

钢结构课程设计计算书

钢结构课程设计计算书(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢结构课程设计计算书一、设计资料贵阳某单层单跨厂房总长度90m,纵向柱距6m。

柱子为钢筋混凝土柱,柱的混凝土强度等级为C30,屋盖采用无檩体系的21m梯形钢屋架,屋架铰接于混凝土柱上,屋面坡度i=L/10;L为屋架跨度。

钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。

二、结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。

桁架支撑布置图507.513屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可以知道屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。

1.恒载各项标准值为防水层: M2预应力混凝土大型屋面板: M2屋架和支撑自重: M2悬挂管道: M 2共 KN/M 22.活载各项标准值为:屋面活荷载: KN/M 2 雪载: KN/M 2 因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值,故只考虑屋面活荷载标准值,又因为不考虑积灰荷载。

共 M 2 设计桁架时,应只考虑一种荷载组合,即全跨恒载+全跨活载。

全跨节点荷载设计值:按照可变荷载效应控制的组合:22(1.2 1.20/ 1.40.70/) 1.5621.78dF kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=其中,永久荷载,荷载分项系数2.1=q r ;屋面活荷载或雪荷载,荷载分项系数4.1=Q r ; 按照永久荷载效应控制的组合:22(1.35 1.20/ 1.40.70.70/) 1.5620.75dFkN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯⨯=其中,永久荷载,荷载分项系数35.1=q r ;屋面活荷载或雪荷载,荷载分项系数4.1=Q r ; 组合系数7.01=ψ; 故节点荷载取。

4.内力计算桁架支撑布置图桁架支撑布置符号说明:SC---上弦支撑;XC---下弦支撑;CC---垂直支撑;GG---刚性细杆;LG---柔性细杆全跨恒载+全跨活载的内力进行组合,计算结果见下表。

《钢结构》课程设计计算书

《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

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

钢结构课程设计计算书

钢结构课程设计计算书钢结构课程设计计算书一、设计题目:焊接梯形钢屋架设计二、设计概况:屋架计算跨度:l0=21-2*0.15=20.7m跨中端部高度:本设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,取屋架在21m 轴线处的端部高度h0=1.99M,屋架的中部高度:h=3.04M。

则屋架在20.7M处两端高度为2.005M,屋架跨中起拱按l0/500考虑,取40mm。

屋架尺寸及几何形状如下图:21米跨屋架几何尺寸三、荷载计算:屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,计算时,取较大的荷载标准值计算,故取屋面活荷载0.7KN/M进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重,按经验公式gk=0.12+0.011lKN/M^2计算,跨度单位为M。

荷载计算如下表(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载:F=(4.32135+2.1)*1.5*6=57.7952.84KN (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载:F1=4.32135*1.5*6=38.8936.46 KNF2=2.1*1.5*6=18.916.38 KN(3)全跨屋架自重+半跨屋面自重+半跨屋面活载:F3=0.474*1.5*6=4.266 KN F4=(1.89+0.98)*1.5*6=25.83 KN 其中,(1)(2)为使用节点荷载,(3)为施工阶段荷载。

四、内力计算:上述三种荷载组合作用下的计算简图如下。

由单位荷载作用下各杆的内力值计算其内力组合:五、杆件设计:(1)上弦杆:整个上弦杆采用等截面角钢,按最大设计内力的FG杆设计。

N=-643.6KN,计算跨度l0x=l0=1.5M,l0y=3*l0=3*1.5M=4.5M。

选择两不等肢角钢,断肢相并。

腹杆最大内力aB,N=-406.02KN,中间节点板厚度选用12mm,支座节点板厚选用14mm。

由于双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类截面。

取λ=60。

查表得,稳定系数υ=0.807,则所需的截面面积为:A=N/(υf)=643.6*100/(0.807*215)=37092mm查表选取2L140*90*10角钢。

21m跨度钢结构课程设计(完整版)

21m跨度钢结构课程设计(完整版)

目录1.0 设计资料 (1)1.1 结构形式与布置 (2)1.1.1 桁架形式及几何尺寸 (2)1.1.2 屋架支撑布置 (2)1.2 荷载计算 (4)1.2.1屋面活荷载选择 (4)1.2.2屋架和支撑自重计算 (4)1.2.3荷载组合 (4)1.3 杆件设计及内力计算 (6)1.3.1 屋架计算简图 (6)1.3.2 杆件内力计算和杆件内力表 (6)1.3.3 杆件设计 (7)(1)上弦杆 (7)(2)下弦杆 (8)(3)腹杆 (9)(4)竖杆 (11)(5)屋架杆件截面选择表 (11)1.4 节点设计 (12)1.4.1 下弦节点“c” (12)1.4.2 上弦节点“B” (13)1.4.3 上弦节点“D” (14)1.4.4 下弦节点“e” (15)1.4.5 上弦节点“F” (16)1.4.6 下弦节点“g” (17)1.4.7 屋脊节点“H” (18)1.4.8竖杆与上弦节点“C,E,G” (19)1.4.9支座节点“A” (19)1.4.10支座节点“a” (21)参考文献 (22)致谢 (22)附录 (22)1.0 设计资料某厂房总长度90m, 跨度21m, 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, 地震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度为0.1g, 二类场地。

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 。

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)如图1.11及下图所示。

21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.57+1.848+3.960+1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCDE FGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.01.01.0 1.0 1.021米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3.屋盖结构及荷载无檩体系: 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, 雪荷载的基本雪压标准值值根据不同学号按附表取。

钢结构课程设计计算书(最终版)

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书

钢结构课程设计计算书书

2013—2014学年第一学期钢结构课程设计专业班级:土木xxx姓名: xxxxxx学号:指导老师: xxxxxxx日期: 2014年1月目录一、设计资料 (3)二、屋架布置及几何尺寸 (3)1.几何尺寸 (3)2.支撑布置 (3)三、荷载计算 (4)1.荷载 (4)2.荷载组合 (4)四、内力计算 (4)五、杆件截面设计 (6)1.上弦杆截面计算 (6)2.下弦杆截面计算 (7)3.斜杆截面计算 (8)4.竖敢截面计算 (13)六、节点设计 (17)1.下弦节点设计 (17)4.支座节点设计 (18)一: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1所示,杆件容许长细比:屋架压杆[λ]=150,屋架拉杆[λ]=350。

二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螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。

图3 上弦平面12121---12---2图4下弦平面与剖面三、荷载计算1、荷载永久荷载大型屋面板 0.50+0.001×38=0.535 KN/m2防水层 0.10 KN/m2屋架及支撑自重 0.15 KN/m2悬挂管道 0.05 KN/m2小计∑0.835 KN/m22、可变荷载(标准值)屋面活荷载与雪载一般不会同时出现,可取其中较大者进行计算屋面活载 0.58 kN/m2以上荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按水平投影面积计算。

由永久荷载控制的荷载组合值为:1.35×0.835+0.7×1.4×0.58 =1.696 kN/m2由可变荷载控制的荷载组合值为:1.2×0.835+1.4×0.58 =1.814 kN/m2故可变荷载效应起控制作用。

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

钢桥课程设计设计任务书简支上承式焊接双主梁钢桥设计(题目)学生姓名黄广峰学号*********班级0912103成绩指导教师钱宏亮唐海红土木工程系2011 —2012 学年春季学期2012年7月2日目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1 设计题目 (1)1.1.1设计资料 (1)1.2 设计内容及步骤 (2)1.2.1 设计内容 (2)1.2.2 设计步骤 (2)2 内纵梁设计 (3)2.1 永久作用效应计算 (3)2.2 可变作用效应计算 (4)2.3 内纵梁和横梁的连接 (5)3 外纵梁设计 (6)3.1 永久作用效应计算 (6)3.2 可变作用效应计算 (6)3.3 外纵梁与横梁连接 (8)4 中横梁设计 (8)4.1 主跨部分的弯矩和剪力 (9)4.1.1 永久作用效应 (9)4.1.2 可变作用效应 (10)4.2 主跨截面 (12)4.2.1 最大弯曲应力验算 (13)4.2.2 最大剪应力验算 (13)4.2.3 折算应力验算 (13)4.2.4 横梁整体稳定验算 (14)4.2.5 刚度验算 (14)4.2.6 疲劳验算 (14)4.2.7 加劲肋设置 (15)4.2.8 横梁与主梁连接 (15)4.2.9 翼板与腹板的焊接 (15)4.3 横梁悬臂部分设计 (16)4.3.1 最大弯曲应力验算 (17)4.3.2 最大剪应力验算 (17)4.3.3 整体稳定验算 (17)4.3.4 疲劳验算 (17)4.3.5 悬臂部分加劲肋设计 (18)4.3.6 横梁与主梁的连接 (18)4.3.7 翼缘与腹板焊接 (18)4.4 横梁在主梁出的拼接 (18)5主梁的设计 (19)5.1 主梁上的永久作用效应 (19)5.2主梁上的可变作用效应 (20)5.2.1 计算横向分布系数 (20)5.2.2 计算可变作用效应 (21)5.3 截面尺寸拟定 (24)5.4 主梁验算 (24)5.4.1 跨中最大弯曲应力验算 (24)5.4.2 支点最大剪应力 (25)5.4.3 折算应力验算 (26)5.5 横梁整体稳定性验算 (27)5.6 刚度验算 (28)5.7 疲劳验算 (28)5.8 加劲肋设置 (29)5.9 翼缘与腹板焊接 (31)5.10 局部稳定验算 (32)6 水平纵联的设计 (32)6.1 设计基准风压计算 (32)6.2 水平纵联杆件内力及验算 (33)6.2.1 水平纵联斜杆 (33)6.2.2 水平纵联直杆验算 (34)6.3 水平纵联连接 (35)6.3.1 水平纵联斜杆 (35)6.3.2 水平纵联直杆 (35)1 设计题目与基本资料1.1 设计题目简支上承式焊接双主梁钢桥设计1.1.1设计资料:1)桥梁跨径及桥宽:桥梁跨径:34m 梁长:33.96m 计算跨径:33.6m桥宽:净9m+2×1.0m2)设计荷载公路—I级,人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,,每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m;计算风荷载时,按照桥梁建于河北省刑台市进行考虑3)材料➢设计用钢板:型号16Mnq,即Q345qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008Q345qD的设计参数为:弹性模量Es=2.1×105MPa,热膨胀系数为1.2×105/°,拉、抗压及抗弯强度f=295MPa,剪应力f v=170MPa,剪切模量G=0.81×105MPa;型号为A3,即Q235qD,其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008本设计中用A3钢(2)其他普通钢筋:采用热轧R235、HRB335钢筋,凡钢筋直径≥12mm,均采用HRB335钢筋;凡钢筋直径<12mm,均采用R235钢筋(3)桥面板混凝土:C50微膨胀钢纤维混凝土,容重取25kN/m34)设计依据参考书:《现代钢桥》(上册),吴冲主编,人民交通出版社,2006年9月第一版,P117~P163 《钢桥》(第二版),徐君兰,孙淑红主编,人民交通出版社,2011年4月第二版,P9~P21《钢桥构造与设计》,苏彦江主编,西南交通大学出版社,2006年12月第一版,P12~P28设计规范:《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路工程技术标准》JTG B01-2003《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008《钢结构设计规范》GB50017-2003其他相关规范注:1.可变荷载中的汽车荷载(包括车道荷载和车辆荷载)取用《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第24~25页的数值及尺寸。

2. 计算汽车荷载冲击力时,冲击系数取用《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89 第23页表2.3.2-2中的相关公式进行计算。

3. 进行强度及稳定性验算时,容许应力应乘以《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86 第6页的表1.2.10中的提高系数。

4. 荷载组合时,取用标准值。

1.2 设计内容及步骤1.2.1 设计内容:1)主要承重构件的设计荷载计算:包括内纵梁、外纵梁、中横梁、主梁、联接系等;2)根据设计荷载选择适合的构件截面及型式;3)相关的强度及稳定性验算;4)设计图纸的绘制:包括钢板梁桥的平面布置图,横梁的断面布置图,连接件的细部构造图等。

1.2.2 设计步骤:荷载传递路径:桥面板→纵梁→横梁→主梁1)混凝土桥面板:板厚为15cm;设计为支承于纵梁之间的简支板;2)内纵梁S2:中到中的间距为2.5m,两端简支;承受的荷载主要有:恒载(桥面板)+活载(汽车荷载+冲击力);根据计算出的荷载值选择合适的构件截面型式;3)外纵梁S1:两端简支,承受人行道、桥面板等的恒载及汽车荷载;根据计算出的荷载值选择合适的构件截面型式;4)中横梁B2:按照简支梁进行设计,两边还有对称的悬臂。

B2承受自重和混凝土桥面自重引起的均布荷载,同时还承受纵梁S1上传来的集中荷载以及和从几个支于其上的纵梁S2上传来的集中荷载;根据计算出的荷载值选择合适的构件截面型式;对选定的构件进行相关的焊缝或螺栓连接的验算;1)中横梁B2的悬臂部分设计:一般设计为变截面,从悬臂根部向外,腹板高度递减;根据悬臂部分承受的负弯矩设计悬臂部分和横梁的连接;根据悬臂部分承受的剪力设计悬臂部分和主梁的连接;对设计的尺寸进行相关的验算;2)主梁:两端简支,承受的荷载大部分是由横梁通过集中力的形式传递过来的。

计算时,可视为直接从桥面板传来的均布荷载,以简化计算;取车道荷载,按最不利位置加载;根据计算出的荷载值选择合适的构件截面型式,要确定主梁的腹板尺寸、翼缘的尺寸、横向加劲肋等;支座处还要进行支承加劲肋的设计;3)联结系——水平纵联:主梁的每块翼缘板都各承受一半的横向风荷载;桥面板协同上翼缘共同抵抗风荷载,故上缘不需要水平纵联。

需进行下翼缘水平纵联的设计;将风荷载视为均布可变荷载,垂直作用在主梁上;根据计算出的荷载值选择合适的构件截面型式;对选定的构件进行水平方向屈曲和竖直方向屈曲的验算;纵联的连接验算2 内纵梁设计2.1 永久作用效应计算内部纵梁间距为2.5m。

两端简支,内纵梁跨度为5.6m,内纵梁的布置见图2-1301#2#30图2-1内纵梁布置图(单位:cm ) 内纵梁的恒载值见表2-1。

表2-1 内纵梁上的恒载(kN/m )由恒载引起的最大弯矩位于跨中:210.589 5.642.57kN m 8DL M ⨯==⋅ 由恒载引起的最大剪力位于支承处:10.589 5.630.41kN 2DL V ⨯== 2.2 可变作用效应计算1、冲击系数:15150.34837.537.5 5.6L μ===++ 2、计算横向分布系数,布载图式见图2-21#2#图2-2 横向分布系数简图(单位:cm )由布载图式得横向分布系数为:0.2810.480.882cq m ++== 3、纵向布载图式见图2-3,经分析知:最大弯矩发生在跨中截面,最大剪力发生在支承截面处。

图2-3 最不利荷载布置图(单位:cm )(左弯矩,右剪力)可变作用(汽车)引起的跨中最大弯矩:max (10.348)0.88(140 1.41400.7300.3)259.43(kN m)M =+⨯⨯⨯+⨯+⨯=⋅可变作用(汽车)引起的支承处最大剪力:max (10.348)0.88(14011400.75300.357)303.33kN V =+⨯⨯⨯+⨯+⨯=内纵梁的最大弯矩及剪力见表2-2表2-2 内纵梁上的最大弯矩及最大剪力A3钢制成的纵梁,其容许弯曲应力为[]145MPa w σ=,所需截面模量为:336402102770cm []14510w MW σ⨯===⨯ A3钢制成的纵梁,其容许剪应力为[]85MPa τ=,所需腹板面积为:326333.741039.3cm []8510V S τ⨯===⨯ 选用HW400400⨯的H 型钢,其提供的截面模量为33340cm ,腹板面积为246.54cm 。

2.3 内纵梁和横梁的连接M24单个高强螺栓抗剪承载力为225MPa ,表面采用喷砂的处理方法,单个摩擦型连接高强螺栓抗剪容许承载力为:20.45225119.1kN 1.7f bv n P N k μ⨯⨯=== k 为系数,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86第1.2.6条取1.7 故所需螺栓个数为: 1.1 1.1337.4 3.1119.1119.1V n ⨯===,取6个螺栓。

3 外纵梁设计3.1 永久作用效应计算外纵梁两端简支,跨度为5.6m ,承受人行道荷载以及汽车荷载。

假定板梁和桥面板之间以简支相连,外纵梁和板梁之间2.2m 宽范围内的恒载将按比例进行分配。

外纵梁上的恒载集度见表3-1.表3-1 外纵梁上的恒载(kN/m )跨中由恒载引起的最大弯矩:212.6 5.649.39kN m 8M ⨯==⋅ 支承处由恒载引起的最大剪力:12.6 5.635.28kN 2V ⨯== 3.2 可变作用效应计算1、冲击系数:15150.34837.537.5 5.6L μ===++ 2、横向分布系数计算,横向布载简图见图3-1主梁图3-1 横向分布系数计算简图(单位:cm )0.6280.3412cq m == 1.136cr m = 3、经分析知:最大弯矩发生在跨中截面,最大剪力发生在支承处。

最不利荷载布载图见图3-2最大弯矩布载图最大剪力布载图图3-2 最不利荷载布置图(单位:cm )可变作用(汽车)标准效应:max 1400.700.341140 1.40.341300.30.341103.32kN m M =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⋅ max 1400.750.3411400.341300.3570.34187.20kN V =⨯⨯+⨯+⨯⨯=可变作用(汽车)冲击效应: 103.320.34835.96kN m M =⨯=⋅ 87.200.34830.35kN V =⨯= 可变作用(人群)标准效应:max 3.0 1.1360.5 1.4 5.613.36kN m M =⨯⨯⨯⨯=⋅ max 3.0 1.1360.5 5.69.54kN V =⨯⨯⨯= 外纵梁的最大剪力见表3-2表3-2 外纵梁上的最大弯矩和剪力A3钢制成的纵梁,其容许弯曲应力为[]145MPa w σ=,所需截面模量为:336202.03101393cm []14510w MW σ⨯===⨯ A3钢制成的纵梁,其容许剪应力为[]85MPa τ=,所需腹板面积为:326162.371019.10cm []8510V S τ⨯===⨯ 选用HW350350⨯的H 型钢,其提供的截面模量为32300cm ,腹板面积为240.9cm 。

相关文档
最新文档