24跨廠房普通鋼屋架設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書土木工程 專業(yè) 2010 級1003 班課程鋼結(jié)構(gòu)題目 24m 跨廠房普通鋼屋架設(shè)計姓 名指導教師職稱職稱2013年06 月課程設(shè)計評語：課程設(shè)計答辯負責人簽字年月日目錄1. 題 目42. 目 的43.設(shè)計資料 4.4. 屋架桿件內(nèi)力系數(shù)與幾何尺寸 4.5. 荷載和內(nèi)力計算 5.6.截面選擇 7.7.節(jié)點設(shè)計 9.8.參考資料 1.4.1.題目：24m跨廠房普通鋼屋架設(shè)計2.目的通過鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計，進一步了解鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)布置，受力特點 和構(gòu)造要求等；綜合應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的材料，連接和基本構(gòu)件的基本理論，基本知識, 進行鋼屋架的設(shè)計計算。3. 設(shè)計資料某廠房跨度為24m總長度9

2、0m柱距6m廠房內(nèi)設(shè)有兩臺300/50KN中級 工作制橋式吊車，地區(qū)計算溫度高于 - 200c,無侵蝕性介質(zhì)，地震設(shè)防烈度為 6 度；屋架采用梯形鋼屋架，屋架下弦標高為 18m兩端鉸支在鋼筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸為400X 400mm混凝土強度等級C30,屋面坡度i=1/10 ; 采用1.5 X 6.0m預(yù)應(yīng)力混凝土屋板，屋架采用的鋼材為 Q235B焊條為E43型; 屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力如附圖所示。荷載：屋架及支撐自重：按經(jīng)驗公式g=0.12+0.011L，L為屋架跨度，以m為單位，g為屋架及支撐自重，以KN/tf為單位；屋面活荷載：屋面活

3、荷載標準值為0.7 KN/ tf，雪荷載標準值為SK =0.5KN/m 2，施工活荷載與雪荷載不同時考慮，而是去兩者的較大值；積灰荷載根據(jù)不同學號按附表取值。屋面各構(gòu)造層的荷載標準值：tf0.4 KN/tf0.5 KN/tf（ 21號）0.05 KN/tf0.3 KN/tf1.45 KN/tf三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層0.4 KN/水泥砂漿找平層保溫層一氈兩油隔氣層水泥砂漿找平層預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板4. 屋架桿件內(nèi)力系數(shù)與幾何尺寸圖1 24m屋架幾何尺寸aceg圖2 24m跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值aceE*1S eca圖3 24米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值5.荷載和內(nèi)

4、力計算（1）何載計算三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層0.4 KN/m2水泥砂漿找平層0.4 KN/m2保溫層0.5 KN/m（ 21 號）一氈兩油隔氣層0.05 KN/m2水泥砂漿找平層0.3 KN/m2預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板1.45 KN/m2屋架和支撐自重0.12+0.11L=0.12X 0.11 X 24=0.384 KN/ m2恒何載總和3.484 KN/m2屋面活荷載0.7 KN/m2積灰荷載1.3 KN/m2可變荷載2.0 KN/m2屋面坡度不大，對荷載影響較小，未予考慮。風荷載對屋面為吸力，重屋蓋 可不考慮。(2) 荷載組合一般考慮全跨荷載，對跨中的部分斜桿可考慮半跨荷載，本例在設(shè)計桿件

5、截 面時，將跨度中央每側(cè)各兩根斜腹桿均按壓桿控制其長細比，不必考慮半跨荷載作用情況，只計算全跨滿載時的桿件內(nèi)力。節(jié)點荷載設(shè)計值：按可變荷載效應(yīng)控制組合Fd =(1.2 3.481.4 0.71.4 0.9 1.3) 1.5 6 =61.1KN按永久荷載效應(yīng)控制組合Fd =(1.35 3.48 1.4 0.7 0.7 1.4 0.9 1.3) 1.5 6 =63.2KN故節(jié)點荷載取為63.2KN，支座反力為Ra =8Fd = 505.6KN。(3) 內(nèi)力計算用圖解法解出全跨荷載作用下屋架桿件的內(nèi)力，其內(nèi)力設(shè)計值見下圖：圖4：1 胡 QX14J1C0Q屋架幾何尺寸及內(nèi)力圖圖5：15*6000= 9

6、0000Fdi門乳甲門昌nnnfti門門r門門門Ripn只門門門r門門門CClW.G 刁GGL也ca桁架上弦示意圖圖6:iti+60oo= doomEcm他口 Boon 恥 EmnUOC鬥C冒0002桁架下弦示意圖CELGG1CC1CClxxLG52AxLJxXXCC2垂直支撐IT0C3XXX:Xf 1X垂直支撐2-26.截面選擇腹桿最大內(nèi)力560.6KN,選用中間節(jié)點板厚為t=12mm支座節(jié)點板厚度14mm（1）上 弦整個上弦不改變截面，按最大內(nèi)力計算：Nmax =964.4KN，I x =150.8cm , ly = 300cm （ h 取兩塊屋面板寬度）。 選用 2L140 12，A=6

7、5.0 cm2， ix = 4.31cm， iy = 6.23cm x弋怕，35x 逹= 623 =48.2150雙角鋼T型截面繞對稱軸（y軸）應(yīng)按彎扭屈曲計算長細比yz7 建=11.6”警二嚀=12.4y -y（1 0fb48.2 （1130）=5 .y故由rax = yz =55，按b類查表得 =0.8333二 d3346需存78.1 N mm2 ： f =215Nmm2 填板每個節(jié)間放一塊（滿足h范圍內(nèi)部少于兩塊），la =75.4 ：40i =40 4.31 = 172.4cm（2）下弦下弦也不改變截面，按最大內(nèi)力計算Nmax =958.7KN , lx =300cm，loy = 12

8、00cm，連接螺栓孔中心至節(jié)點板邊 緣的距離約為100mm可不考慮螺栓孔削弱。選用 2L180 110 10 （短肢相并），A=56.8 cm2，ix=3.13cm，iy =8.71cm x =莘=3rl = 96 ： I -3503N _ 958.7 103A 一 56.8 102x =晉=1200 = 138 ： I I = 350=168.8 N mm-： f =215Nmm2填板每個節(jié)間放一塊，l 150cm : 80i 二 80 3.13 二 250.4cm(3) 斜腹桿 桿件 B -a : N=560.6KN, lox =loy = 253.5cm選用2L140 90 10 （長肢

9、相連）2，A=44.6 cm ， ix = 2.56cm， iy =3.73cmb2_ 253.5二 T56= 99.6 ： I 1-150byy253.5T730.48lyt-10 =9.0： b=68 ： I I 一 1500.48253.5 _ 13 529故 5y(1 晉)=68 (V 4)=75.60 y故由zy，按b類查表得；：二0.7163 -專-0.716 44.6 刈02 = 175.6Nmm-： f =215Nmm2填板放兩塊，la =84.5 .0.7 6 (495 J2)= 31.1Nmm26 840.6 104f = 2 0.7 6 (495 J2)2 = 25.7 . mm2)(務(wù))2 f2 =(12)3 =37.6%亦 160%m2 節(jié)點板，加勁肋與底板連接焊縫計算采用hf =8mm，實際焊縫總長度:、lw=2 (28 11.8 2)-12 0.8 = 93.6cm焊縫設(shè)計應(yīng)力：；丁 = 0.? 8 936 = 96.5%m2ftW =1.22 匯 160 = 1