1设计资料
1)某厂房跨度24m总长90m柱距6m屋架弦标高18m
2)屋架铰支钢筋混凝土柱顶45柱截面400×400混凝土强度等级C30
3)屋面采15×6m预应力钢筋混凝土型屋面板(屋面板考虑作支撑)
4)该车间属区北京市
5)采梯形钢屋架
考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)②二毡三油加绿豆沙③找层2cm厚④ 支撑重量
考虑活载:活载(雪荷载)积灰荷载
6)钢材选Q345钢焊条E50型
2屋架形式尺寸
屋面材料型屋面板采檩体系破梯形屋架屋面坡度
i(3040-1990)10500110
屋架计算跨度L0=24000-300=23700mm
端部高度取H1990mm中部高度取H3190mm(约174)屋架尺寸图1示:
图1:24米跨屋架尺寸
3支撑布置
房屋长度90米房屋两端中间设置横水支撑屋架两端跨中三处设置垂直支撑屋架垂直支撑处分弦设置三道系杆中屋脊两支座处刚性系杆余三道柔性系杆(图2示)
4屋架节点荷载
屋面坡度较荷载均水投影面计算:
荷载计算表
荷载名称
标准值(KNm^2)
预应力钢筋混泥土屋面板
14
二毡三油加绿豆沙
04
找层2cm厚
04
屋架支撑重量
012+0011×240384
永久荷载总
258
屋面活载(雪荷载)
07
变荷载总
07
计算屋架时考虑列三种荷载组合情况
1) 满载(全跨静荷载加全跨活荷载)
节点荷载
① 变荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=12屋面活荷载γQ1=14屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09节点荷载设计值
F=(12×2584+14×070+14×09×080)×15×6=457992kN
② 永久荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=135屋面活荷载γQ1=14 ψ1=07屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09节点荷载设计值
F=(135×2584+14×07×070+14×09×080)×15×60=46593 kN
2) 全跨静荷载(左)半跨活荷
① 变荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=12屋面活荷载γQ1=14屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09
全垮节点永久荷载
F1(12×2584)×15×6=279072kN
半垮节点变荷载
F2=(14×070+14×09×080)×15×6=17892kN
② 永久荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=135屋面活荷载γQ1=14 ψ1=07屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09
全垮节点永久荷载
F1(135×255)×15×6=31347 kN
半垮节点变荷载
F2=(14×07×070+14×09×080)×15×6=31347kN
应取P=4623kN
3) 全跨屋架支撑重(左)半跨屋面板荷载(左)半跨活荷载+集灰荷载
① 变荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=12屋面活荷载γQ1=14屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09
全跨屋架支撑重
F312×0384×15×6=44172Kn
半跨屋面板重半跨活荷载
F4=(12×14+07×14)×15×6=2394kN
② 永久荷载效应控制组合计算:取永久荷载γG=135屋面活荷载γQ1=14 ψ1=07屋面集灰荷载γQ2=14ψ2=09
全跨屋架支撑重
F3=135×0384×15×6=4617kN
半跨屋面板重半跨活荷载
F4=(135×14+14×07×07)×15×6=23184kN
5﹑屋架杆件力计算
见附表1
6﹑选择杆件截面
腹杆力N41328KN查表76选中间节点板厚度8mm支座节点板厚度10mm
1) 弦杆
整弦杆采等截面力N71101KN计算
屋架面:节间轴线长度 ll1508cm
l3016cm
=0659 A=Nf=711010(0659×310×100)34803cm
假定=70 il=150870=254cm
i=l=301670=508cm
附表9选2 125×80×10短肢相图示
A=2×1971=3942 cm i226cmi604cm
截面验算:=l i=1508226667<[]=150(满足)
=l i3016604499<[]=150(满足)
双角钢T形截面绕称轴(y轴)应弯扭屈曲计算长细
bt12510125>056 l b056×30161251351:
=37 *bt(1+ l527 b1)37×14(1+3016×08527×125)541〈
==667查附表12=0686
NA71101×1000(0686×3942×100)=26293N
2) 弦杆
整弦杆采等截面力N70682KN计算
l=300cm l237021185cm
ANf70682×1000(310×100)2280 cm
附表9选2 125×80×7短肢相
A=2×141=282 cmi =23cm i=597cm
70682×103(282×102) 25065N < f(满足)
=l i=3002313043<[]=350(满足)
=l i118559719849<[]=350(满足)
弦杆采2 125×80×7短肢相
3)腹杆
①aB杆
N=-41328KNl l=l2535cm
选2 110×70×8长肢相
查附表9:
A=2×13942788 cm i =351cm i=285cm
=l i=2535351722<[]=150(满足)
=l i2535285889<[]=150(满足)
bt708875<048 l b048*253571738
式=[1+(109 b)(l)]
=889×[1+109×7(2535×08) ]94
>查附表12=0472
41328×1000(0472*2788*100) 314058N < f(满足)
Ab杆采2 110×70×8长肢相
②Bc杆
N=32056KN l08L=08*26082086cm lL2608cm
选2 75×8
A=2×115=23 cmi =228cm i=342cm
=l i=20862289151<[]=350(满足)
=l i26083427626<[]=350(满足)
32056×1000(23×100) 13937 N
③cD杆
N=-25347KNl08L=08×285922872cm lL2859cm
选2 75×8
A=2×115=23 cmi =228cm i=342cm
=l i=2287222810032<[]=150(满足)
=l i28593428360<[]=150(满足)
bt7589375<058 lb058×2859752211
(1+0475b l)836×(1+0475×752859×08)86
> 查附表120430
25347×1000(0411*23×100) 26814 N
④De杆
N=17239KN l08L=08*285922872cm lL2859cm
选2 56*5
A=2×542=1084 cmi =172cm i=262cm
=l i=228717213298<[]=350(满足)
=l i285926210912<[]=350(满足)
17239×1000(1084×100)15903 N
⑤eF杆
11462
N= 压杆进行计算:
51
l08L=08×31292503cm lL3129cm
选2 75×8
A=2×115=23 cmi =228cm i=342cm
=l i=250322810979<[]=150(满足)
=l i31293429149<[]=150(满足)
bt7589375<058 lb058×2859752211
(1+0475b l)9149×(1+0475×753129×08) 9368
> 查附表120375
11462×103(0375×23×102)13289 N
⑥Fg杆
+ 5858KN 压杆进行计算:
N= l08L=08×31192495cm lL3119cm
531KN
选2 56×5
A=2×542=1084 cmi =172cm i=262cm
=l i=24951721451<[]=150(满足)
=l i311926211905<[]=150(满足)
bt5605112<058 lb058×311956323
(1+0475b l)11905×(1+0475×563119×05)12134
> 查附表120235
5858×1000(1084×100)5404N
⑦gH杆
+3603KN 压杆进行计算:
N= l08L=08×33962717cm lL3396cm
3538KN
选2 63×5
A=2×614=1228 cmi =194cm i=289cm
=l i=27171941401<[]=150(满足)
=l i339628911751<[]=150(满足)
bt6305126<058 lb058×3396633126
(1+0475b l)11751×(1+0475×633396×05)12056
> 查附表120250
3603×1000(1228×100)2934 N
⑧Hi杆
7151KN 压杆进行计算:
N= l08L=08×3372696cm lL337cm
2724KN
选2 63×5
A=2×614=1228 cmi =194cm i=289cm
=l i=269619413897<[]=150(满足)
=l i33728911661<[]=150(满足)
bt6305126<058 lb058×337633103
(1+0475b l)11661×(1+0475×63337×05)11968
> 查附表120253
2724×1000(1228×100)2218N
4)竖杆
①Aa杆
NAa233KN llL2005cm
选2 63×5
A=2×614=1228 cmi =194cm i=289cm
=l i=200519410335<[]=150(满足)
=l i20052896938<[]=150(满足)
bt6305126<058 lb058×2005631846
(1+0475b l)6938×(1+0475×632005×05)7455
> 查附表120411:
233×103(0411×1228×102)4617N
②CcEeGg
N N N4659KN
力相选长细较竖杆Gg进行设计保证竖杆安全:
l08L=08×2892312cm lL289cm
选2 63×5
A=2×614=1228 cmi =194cm i=289cm
=l i=231219411918<[]=150(满足)
=l i289289100<[]=150(满足)
bt6305126<058 lb058×289632661
(1+0475b l)100×(1+0475×63289×05)10358
> 查附表120328:
4659×103(0328×1228×102)11567 N
③Ii杆
N=13652KNL09L09×3192871cm
选2 63×5图示十字相连查附表8:
A=1228 cm245
28712451172<[]=350(满足)
13652×103(1228×102)11117 N
确定节点板形状尺寸时需斜腹杆节点板间连接焊缝长度先算出腹杆杆端需焊缝尺寸计算公式:
角钢肢背需焊缝长度:
角钢肢尖需焊缝长度:
腹杆aB设计杆力N=41328 kN设肢背肢尖焊脚尺寸hf1=8mmhf2=6mmaB杆系等边角钢长肢相连K1=065K2=035:
l1=(065×41328×103)(2×07×8×200)1199mm 取l1=130mm
l2=(035×41328×103)(2×07×6×200)8609取l2=100mm
腹杆需焊缝长度计算结果见表未列入表中腹杆均杆力构造取肢背肢尖焊脚尺寸hf1=6mmhf2=5mml1=l2=8hf+10≈60 mm
腹杆焊缝尺寸:
杆件 名称
设计力(kN)
肢背焊缝
肢尖焊缝
l1(mm)
ht(mm)
l2(mm)
ht(mm)
aB
41328
130
8
100
6
Bc
32056
120
8
70
6
cD
25347
90
8
60
6
De
17239
90
6
60
5
表中1l12取整数值
①弦节点c (见附图)
先计算腹板节点板连接焊缝:Bc杆肢背肢尖焊脚尺寸分取hf18mmhf26mm需焊缝长度:
肢背:Lw107×320560(2×07×8×200)100175mm 120mm
肢尖:Lw203×320560(2×07×6×200)57243mm 100mm
腹杆Dc杆肢背肢尖焊脚尺寸分取:hf18mm lw1取90mm
hf26mm lw2取60mm
Cc杆力焊缝尺寸构造确定5mm
次验算弦杆节点板连接焊缝力差ΔN537222203831684KN斜腹杆焊缝决定节点板尺寸量实际节点板长度305cm肢背肢尖焊脚尺寸均取8mm计算长度lw30516289cm肢背焊缝应力:
附图 弦c节点
②弦B节点(见附图)
样先计算腹杆BaBc杆端焊缝方法
Bc杆节点板焊缝尺寸节点b相Ba杆肢背肢尖焊缝
肢背:取
肢尖:取
弦肢背槽焊缝应力面计算:
弦节点板间焊缝长度
满足求
附图 弦B节点
③屋脊节点(见附图)
弦节点板连接焊缝角钢肢背采塞焊缝假定仅受屋面板传集中荷载般作验算角钢肢尖焊缝应取弦力N15进行计算产生偏心弯矩
节点板尺寸图示:
设肢尖焊角尺寸焊缝计算长度
验算肢尖焊缝强度:
(满足)
拼接角钢采弦相截面热弯成形拼接角钢侧焊缝长度弦杆受力计算设角焊缝焊脚尺寸接头侧需焊缝计算长度:
拼接角钢总长度:
取
拼接角钢竖肢需切高度:
取竖肢余留高度
④支座节点(见附图)
根端斜杆弦杆杆端焊缝节点板采便施焊取底板表面弦轴线距离支座中线处设加劲肋高度节点板相
①底板计算
支座反力
根构造需取底板尺寸锚栓采图示U形缺口柱采C30混凝土作底板压应力:
(满足)
底板节点板加劲肋分成4块两相邻边支承板应计算底板单位宽度弯矩:
查表
需底板厚度:取
②加劲肋计算
设取焊缝计算长度
③加劲肋节点板底板连接焊缝计算
取
(满足)
余节点见施工祥图
课程设计结
设计安排
12.28 班级集中学讨开始设计
1229 资料查阅解决设计中存问题开始荷载计算
12 杆件力计算杆件截面选择初步绘制CAD图
13 杆件连接(节点板设计)绘制CAD图
14 完成施工祥图整理资料
通次钢屋架课程设计普通钢屋架造型﹑计算﹑构造施工图绘制初步解总结获东西真少
首先钢屋架荷载计算开始接触课程设计说碰第难题钢屋架荷载计算课计算程疑虑重重参考书解法仔细回顾第三章容荷载计算原理两遍着万变离宗原发现种做法原理前提做参考书老规范课验前提取永久性荷载结两种荷载仔细验算遍发现结正确样学发现实知识想象中难惧怕塌实掌握
杆件力计算部分花费较长时间杆件计算长度截面形式截面选择构造求填板设置节点板厚度路东西散设置时候偏袒方面强度符合发现材料浪费济合理符合反反复复修改中规范熟记心
设计期难搞接点设计原求施工图容绘制单纯课懂查阅关书籍网资料少参透直现结束规定验值熟练运甚知半解中CAD图绘制程中熟练掌握导致设计进程落想假期时间提高专业绘图水提醒
课程设计结束相信次课程设计收获作首次设计专业东西奇进心仔细完成属设计着份成果确实成感设计中存问题相信影响远远学分门考试希老师中合理处作指导中认识足
容仅供参考果您需解决具体问题建议您详细咨询相关领域专业士
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