钢结构设计课程设计2

《钢结构设计》课程设计

学生姓名：指导教师：

学生班级：建工08-11 学生学号：13号任务参数：序号一 A 序号二 3 设计时间：2011 年 5 月 3 日

至2011 年 5 月20 日

目录

1 设计资料

2 屋架形式及几何尺寸

3 屋盖支撑布置

4 荷载内力计算

4.1 荷载计算

5 内力计算及内力组合

6 杆件截面的选择

6.1 上弦杆

6.2 下弦杆

6.3 腹杆

6.3.1 端斜杆Ba

6.3.2 斜杆Bc

6.3.3 斜杆Dc

6.3.4 斜杆De

6.3.5 斜杆Fe

6.3.6 斜杆Lk

6.3.7 斜杆Lm

6.4中间竖杆Mm

7 屋架节点设计

7.1 下弦一般节点取C点进行设计

7.2 上弦一般节点取B点进行设计

7.3 屋脊节点M

7.4 支座节点a

7.4.1 地板的计算

7.4.2 加劲肋与节点板连接的焊缝计算

7.4.3 节点板、加劲肋与底板连接的焊缝计算

8 参考文献

1 设计资料

屋架跨度为36m，屋架间距为6.6m，房屋长度为46.2m，屋面采用梯形刚屋架1.5x6.6m。屋面材料采用彩色夹芯板，工字型檩条，地面粗糙度类别为B类，二级建筑。屋架下弦无悬挂荷载，风荷载、雪荷载按哈尔滨地区采用，不考虑积灰荷载及地震作用。钢屋架材料采用Q235B级刚，焊条再用E43型手工焊，屋面坡度1/10。

2 屋架形式及几何尺寸

屋架端部高度=2000m，中间竖杆高度H=4000mm，满足刚度以及经济性对跨中高度的

要求。屋架跨度36m的梯形屋架，根据每块彩色夹芯板板宽度1500mm，为尽量使屋架节点受荷，将上弦划分为12个节间。

3 屋盖支撑布置

根据车间长度、跨度和荷载情况设置屋架上弦横向水平支撑。因为无吊车，所以下弦不需设置支撑。厂房两端的横向水平支撑设置在第一柱间，在设置水平支撑的柱间，在屋架跨中及两端设置垂直支撑，屋脊节点以及屋架支座处沿厂房通常设置刚性系杆，屋架下弦跨中通常设置一道柔性系杆。

所有屋架采用统一规格，但因为支撑和支撑连接板不同，分为三个编号：中部仅与系杆相连的屋架共2榀为GWJ-1；与水平支撑相连的屋架共6榀为GWJ-2；端部屋架除与刚性系杆相连外，海域抗风柱等有关构件共2榀为GWJ-3。

4 荷载内力计算

4.1 荷载计算

4.1.1 永久荷载（恒载）（水平投影面）标准值(KN/) 彩色夹芯板 0.15 KN/

屋架及支撑 0.12+0.01L=0.48 KN/

檩条 0.1 KN/

防水层及找平层2cm厚 0.1 KN/

以上合计为 0.83 KN/

4.1.2 可变荷载（活载）

屋面活荷 0.5 KN/

雪荷载 0.45 KN/

活荷载雨雪荷载取较大值参与组合取0.5 KN/

风荷载：基本风压=0.55 风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）规定这里取z=1.25，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背封面为-0.5，所以负风压的设计为

（垂直于屋面）

标准值

迎风面=-0.6x1.25x0.55x1.509x6.6=-4.108 KN/

背风面: =-0.5x1.25x0.55x1.509x6.6=-3.423 KN/

设计值=1.4x-4.108=-5.751 KN/

=1.4x-3.423=-4.792 KN/

风荷载对屋面为吸力，为此屋盖为非轻型屋盖且坡度很小，可以不考虑风荷载的影响。因为屋面坡度小，所有荷载都可以近似的沿水平面分布来考虑。

永久荷载设计值：1.2x0.83=0.996KN/

可变荷载设计值：1.4x0.5=0.7KN/

节点荷载：

恒荷： 0.996x1.5x6.6=9.86 KN/

活载: 0.70x1.5x6.6=6.93KN/

4.1.3 荷载组合

设计屋架时，应考虑以下二种荷载组合:

（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载组合

（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载组合

（图4.1 屋架全跨荷载布置图）

（图4.2屋架半跨荷载布置图）

5内力计算及内力组合

取左半跨进行用结构力学求解器计算各杆件内力，取右半跨进行进行内力分析，左半跨与之相对应。

杆

件名称杆件

编号

永久荷

载

活荷载内力组合

最不利

内力组

合

全跨可

变荷载

半跨可变荷载

永久荷

载+全

跨可变

荷载

永久荷载+半跨

可变荷载

可变荷

载在左

半跨

可变荷

载在右

半跨

可变荷

载在做

半跨时

可变荷

载在有

半跨时

上弦杆

1 0 0 0 0 0 0 0 0

2.3 -15

3.1 -107.6 -29.3 -78.2 -260.7 -182.4 -231.3 -260.7

4.5 -243.6 -171.1 -51.3 -119.8 -414.7 -294.9 -363.4 -414.7