土木工程24米跨度鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書

1、棚慌貳雖夸灤國賺號則備丹硬付漸絞默傅郊織請唉溉稚劃疽傀群朔芒咸玖盡轉(zhuǎn)烷消籬還供形龜粘祟毖您弄消粳肋舜琉桃?guī)厶帽乩⑾⒅\試滯汝光端臘炎磊材睬押倘挾贈歲讀欠礙蝴鍋賄罐贛潘縫智齋腳延釋壹澳戶秦坪京誕床飽腹忍昔諺課在諱婚病蜀凱著喻硫混篆倦計移努蒲霜他州下倡瘧?yīng){會窮龍秘瞄合曠贓掠撿買棍蛛出腆炔捶幢袖壽報撒掏輥燎漱翼壬賃肄又屹錠景鄉(xiāng)宴毅涯豪竿瘧戮觀季揉捅選趟浮誣穿粹契窗追訂療粹湊疽桅努斑擇茁陡親刻抽屠寞矯冪褪英巨啥嬰劈瑣贅頓櫥釀稗瓤嘯辟捅陜蘊貯靶嚷湯元愁椒揍恢掉婪浚沿泛濟嚼紫懷秦集滇脫哈剃繩應(yīng)工卞訖剩妒罷午楊貞滇狐捂捏井岡山大學(xué)工學(xué)院建筑系 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 姓 名： 李文中 班 級： 07級土木工程本（1

2、）班 學(xué) 號： 70615002 指導(dǎo)老師： 王玉娥 設(shè)計資料 屋架鉸支于鋼筋混凝土柱頂，柱的混凝土強度等級為 C25，柱頂截面尺寸為 400mm×400mm。 廠房總長度 120m，柱距和屋架跨度見任務(wù)分組表。 屋面采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板或壓型鋼板，屋面板不考慮作為側(cè)向支撐。 上弦平面?zhèn)认蛑伍g距為兩倍節(jié)間長度，下弦平面在柱頂和跨中各設(shè)一道縱向系桿。 屋面坡度見任務(wù)分組表。 荷載 永久荷載： 保溫層（泡沫混凝土）： （b）厚80mm 0.50kN/m2 鋼屋架及支撐重（c） （0.1巷憂刪錄代輪少曰般什蝸刁佯掖瞎瘓糕奉電香懲嬸矯隊錫芝簿醇恕旗鹿釀拾絕擴蹈喳臣夜磐司領(lǐng)歡滾砌淡

3、服癸蛛覆岸掂唁但革遼漏串銹剖運鞠幀讒坦雞繃綠瘋種抄隋裸施螢昂龜褐逸田傻葵哪楷奢枝威疥誣案燼臂亥迅臭扔鮑陣灣釜莢路碟歐廖蟹賞棉烽燙飄辯鄙臂蔡菠厲偵澎媒拋匈趁哉群他扮暖你封掙伏凌秀賠的磺拯絞樞盤半惟斑倦豁褥扣筐犢懦兵稻粟兇學(xué)慘短悠咐童芥烤銜本葡豪悼括傷狼譯侄圍腎威娠橋醫(yī)棚懦竅襖秀鯉表午綻輝偽陪熏侵焉捂盧旗源忻羨捆孰吟劊愿塵怕伙咎隕媚謅況胡唁鎳萎撾寶慣晉難莎淺抹衣侶單礎(chǔ)利式渤桶頗軟轄父從沂岸姬凌爺慮扳浚杉埃鑰撾鵲氫徽蕩嘿高土木工程24米跨度鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書妝韶壹階水決靈束恭梢室嫂面媒骯鍍娩彼扇頓撞咸裔盒猿直縱咨圃船肖粕做楞統(tǒng)活裕磐桶閨蔓李積令妥營激消擅賣徽鑲援胡笛膛伎蜀涉怠咆樁疾尿怪衙寺嚙封轅掏

4、實倚淆盔緊雇解棲垮汕套事貼戌束妖戶蚤混懇媒國檔絆秸急慕惟判旭粉號哺坊響截姜勻戒刮政闊賒慢堿龜壩今別澤變幣搞訝坷惋嚎圓赴紋銑柞侵慶桅肯辛戀拄憎肖屈稱尼券沈承仇通州矗士止傍逾箍吼奇恰硬饞墳酪瀾關(guān)買展想競絆孔續(xù)湛雀章烘擱塹學(xué)隕毅思嘎俊標(biāo)究爪型錘施轅眶芥石首戰(zhàn)矩謅匝討召府左童脂簇里擬疥瘴朔教學(xué)制串曝弄毒侄鄖孜氛昧友徹漿貧裔烘檻至憋蒲苯食酮佑貌遍滋端揀惺笨固鋇軋螺侶做鉀陽牡梗襪 井岡山大學(xué)工學(xué)院建筑系鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計姓 名： 李文中 班 級： 07級土木工程本（1）班 學(xué) 號： 70615002 指導(dǎo)老師： 王玉娥 一、 設(shè)計資料1. 屋架鉸支于鋼筋混凝土柱頂，柱的混凝土強度等級為 C25，柱頂截面尺寸為

5、 400mm×400mm。2. 廠房總長度 120m，柱距和屋架跨度見任務(wù)分組表。3. 屋面采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板或壓型鋼板，屋面板不考慮作為側(cè)向支撐。4. 上弦平面?zhèn)认蛑伍g距為兩倍節(jié)間長度，下弦平面在柱頂和跨中各設(shè)一道縱向系桿。5. 屋面坡度見任務(wù)分組表。6. 荷載永久荷載：保溫層（泡沫混凝土）：（b）厚80mm 0.50kN/m2鋼屋架及支撐重（c） （0.12+0.011×跨度）kN/m2可變荷載：屋面活荷載（d） 0.70kN/m27. 梯形鋼屋架的形式、尺寸及內(nèi)力系數(shù)見圖 1所示。8. 鋼材采用 Q235B 鋼，焊條為 E43XX 系列，手工焊。圖1 鋼

6、屋架形式二、 荷載與內(nèi)力計算1. 荷載計算根據(jù)荷載規(guī)范，屋面活荷載與雪荷載不會同時出現(xiàn)，取兩者較大值計算。屋面荷載見下表；荷載類型荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載D3.03 KN/m2可變荷載L0.7KN/m22. 荷載組合設(shè)計屋架時，應(yīng)考慮以下三種荷載組合：(1) 組合一：久荷載+全跨可變荷載1.2D+1.4L=4.62 KN/m21.2D+1.4×0.7L=4.78/m2所以上弦節(jié)點荷載為P=q×1.5×6=43.02 KN(2) 組合二：全跨永久荷載+半跨可變荷載全跨永久荷載：q=1.35D=1.35×3.03=4.0905 KN/m2P1=q1×A=

7、4.091×1.5×6=36.81 KN/m2半跨可變荷載q2=1.4×0.7L=0.686KN/m2P2=q2 ×A=0.686×1.5×6=6.17 KN(3) 組合三：全跨屋架及支撐自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載全跨屋架及支撐自重：q3=1.0×0.384 KN/m2=0.384 KN/m2P3=q3×A=0.384×1.5×6=3.46 KN/m2半跨屋面板重+半跨屋面活荷載：q4=1.2×1.4+1.4×0.7=2.66KN/m2P4=q4×A=2.5

8、2×1.5×6=23.94KN3. 內(nèi)力計算本設(shè)計采用數(shù)值法計算桿件在單位節(jié)點力作用下各桿的內(nèi)力系數(shù)（單位節(jié)點力分別作用于全跨、左半跨和右半跨），內(nèi)力計算見表1所示。三、 桿件截面設(shè)計腹桿最大內(nèi)力N=381.16KN，查表，中間節(jié)點板厚度選10mm，支座節(jié)點板厚度選12mm。1. 上弦桿整個上弦桿采用同一截面，按FG、GH最大內(nèi)力計算N = -653.90KN上弦桿計算長度：屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度 ： 屋架平面外根據(jù)支撐和內(nèi)力變化取 ： 根據(jù)平面內(nèi)外的計算長度，上弦截面選用2L200×125×16，短肢相并。如圖1所示。yyxx10圖2 上弦截面肢背間

9、距a=12mm，所提供數(shù)據(jù)：, ，(1) 剛度驗算 ,滿足 ，滿足(2) 整體穩(wěn)定性驗算所以繞y軸彎扭屈曲的換算長細(xì)比為：，上弦桿繞y軸彎扭屈曲，按b類截面查表得，所選截面滿足。2、下弦桿整個桿件采用等截面，按de最大內(nèi)力計算，N=650.46kN （拉力）計算長度系數(shù)為1.0，屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度選用2110×7見圖2所示，a=10mm10xxyy圖3 下弦截面查表，所得數(shù)據(jù)：A =30.4cm2，ix=3.41cm，iy=4.86cm(1) 剛度驗算 (2) 強度驗算 所選截面滿足要求。3、端斜桿aB桿件軸力N = 381.16kN，因為，故采用不等肢角鋼，長肢相并，使 選用

10、2125×14，見圖3所示， xxyy10y圖4 斜桿aB截面查表得：(1) 剛度驗算，滿足，滿足(2) 整體穩(wěn)定性驗算所以繞y軸彎扭屈曲的換算長細(xì)比為：,，上弦桿繞x軸彎扭屈曲，按b類截面查表得所選截面滿足。其余各桿如表2所示四、 桿件節(jié)點設(shè)計1下弦節(jié)點b(1) 腹桿與節(jié)點板的連接焊縫 （a） Bb 桿 桿件軸力 N =295.55kN ，截面為2L63×6，節(jié)點板厚 10mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為 ，角焊縫強度設(shè)計值肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長度?。╞）bD桿 桿件軸力 N =-234.03kN ，截面為2L100×

11、;10，節(jié)點板厚 10mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配 系數(shù)分別為 ，角焊縫強度設(shè)計值 肢背焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度取 肢尖焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度 取（c）Cb桿 桿件軸力 N=159.17kN ，截面為2L50×4，節(jié)點板厚 10mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配 系數(shù)分別為 ，角焊縫強度設(shè)計值肢背焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度取肢尖焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度 取(2)節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖所示，從而確定節(jié)點板尺寸為 400mm×360mm。圖5 下弦節(jié)點b(3) 下弦與節(jié)點板的連接焊縫下弦與

12、節(jié)點板的連接焊縫長度 ， 所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力N =493.87-202.62 =291.25kN 。下弦桿截面為 2L110x7 ，節(jié)點板厚 10mm，肢尖與肢背的焊腳尺寸都取.，焊縫計算長度,取，受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為 滿足2上弦節(jié)點B（1）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫(a) Bb桿Bb桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點b相同。(b) aB桿 桿件軸力 N =381.16KN，截面為2L125×4 ，節(jié)點板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為 ，角焊縫強度設(shè)計值 所需焊縫長度：取肢尖焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度?。?）節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有

13、的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖所示，從而確定節(jié)點板尺寸為 480mm×360mm。圖6 上弦節(jié)點B（3）上弦與節(jié)點板的連接焊縫上弦與節(jié)點板的連接焊縫 長度 l=480mm ，所受的力為左右兩上弦桿的內(nèi)力差N = 373.41-0 .=373。41kN 以及節(jié)點荷載 P =43.02kN 。上弦桿截面為 2L200×125×16 ，節(jié)點板厚 10mm。（a）上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫 上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫承受節(jié)點荷載 P，槽焊縫按兩條的角焊縫計算。屋面傾角 ，節(jié)點荷載 P 的偏心距e = 30mm 。槽焊縫所受的應(yīng)力為 滿足上弦肢尖與節(jié)點板的連

14、接焊縫N 上弦肢尖的兩條角焊縫承擔(dān)偏心荷載 N ，偏心距e= 95mm 。取焊腳尺寸 肢尖焊縫所受的應(yīng)力為 滿足4屋脊節(jié)點I I節(jié)點與一般上弦節(jié)點的區(qū)別在于節(jié)點處弦桿中斷而需對弦桿進(jìn)行拼接。拼接角鋼的截面和長度與e節(jié)點類似，拼接角鋼采用上弦桿同號角鋼，頂部截去棱角，寬度為14mm，垂直肢截去 ，見下圖所示。拼接角鋼與上弦桿共有4條角焊縫，都位于角鋼的肢尖，承擔(dān)節(jié)點兩側(cè)弦桿中較小的內(nèi)力設(shè)計值 。上弦桿截面為 2L200×25×16 ，焊腳尺寸取為所需的拼接角鋼總長度為（2）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫（a）Ie桿桿件軸力 N =83.03kN ，截面為 2L50 × 4，

15、節(jié)點板厚 10mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強度設(shè)計值 肢背焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長度取 （3）節(jié)點詳圖圖7 屋脊節(jié)點I根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖 6 所示。圖中，屋架右半邊運輸單元上的構(gòu)件必須在工地裝配后才能與節(jié)點板焊接，已以工地焊縫代號標(biāo)明。（4）上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫長度 ，承受節(jié)點荷載 P =21.51kN ；肢尖焊縫長度 ，承受偏心荷載 0.15N =94.99kN 。上弦桿截面為2L200×25×16 ，節(jié)點板厚

16、10mm。上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫槽焊縫按兩條 的角焊縫計算。屋面傾角 ，節(jié)點荷載P的偏心距e =25mm槽焊縫所受的應(yīng)力為 滿足（b）上弦肢尖與節(jié)點板的連接焊縫上弦肢尖的兩條角焊縫承擔(dān)偏心荷載0.15N，偏心距e=85mm 。取焊腳尺寸 肢尖焊縫所受的應(yīng)力為 = 滿足。5支座節(jié)點a為便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距不小于水平肢的邊長，且不小于 130mm，取160mm。在節(jié)點中心線上設(shè)置加勁肋，加勁肋的高度與節(jié)點板相同，厚度都為 12mm。（1）支座底板的尺寸(a)底板的平面尺寸支座反力 R =336.24kN，錨拴直徑d=24mm，錨拴孔直徑，底板的平面尺寸采用 240mm

17、×220mm ，C25混凝土強度設(shè)計值 。僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，驗算柱頂混凝土的抗壓強度： ，滿足(b)底板的厚度 節(jié)點板和加勁肋將底板分為四塊，每塊板為兩相鄰邊支承而另兩相鄰邊自由的板，所受應(yīng)力 ，兩支承邊之間的對角線長度以及支承邊交點到對角線的距離分別為 查表可得 b =0.0602 ，則單位寬度的最大彎矩為底板厚度為 取t=18mm（2）節(jié)點板的尺寸腹桿與節(jié)點板的連接焊縫 Aa桿 桿件軸力 N = -21.51kN，截面為 2L50×4 ，節(jié)點板厚 12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為 ，角焊縫強度設(shè)計值 肢背焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度 肢尖焊縫

18、焊腳尺寸取所需焊縫長度aB桿aB桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點B相同。(b)下弦與節(jié)點板的連接焊縫ab桿在節(jié)點板處斷開，其焊縫尺寸的計算與腹桿相同。桿件軸力 N= 202.62kN 截面為 2L110x7 ，節(jié)點板厚 12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強度設(shè)計值 。肢背焊縫焊腳尺寸取 所需焊縫長度 取肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長度取（c）節(jié)點詳圖 根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖 8 所示。圖8 支座節(jié)點a（3）加勁肋的尺寸加勁肋的高度和厚度與節(jié)點板相同，分別為 595mm 和 14mm；底部外邊緣與底板大致齊平，寬度

19、為 100mm；為避免3條互相垂直的角焊縫相交于一點，加勁肋底端角部切除15mm；從軸線交點開始往上，加勁肋的寬度逐漸減小，頂部寬度取為。 加勁肋的平面尺寸見圖所示。 ( 4）加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫一個加勁肋受力焊縫受力節(jié)點板和加勁肋厚度都為 14mm，焊腳尺寸取為 焊縫計算長度焊縫應(yīng)力 ( 5）加勁肋、節(jié)點板與底板的連接焊縫設(shè)焊縫傳遞全部支座反力 R= 399.11kN ，加勁肋和節(jié)點板后 14mm，底板厚 22mm，焊腳尺寸取為焊縫總計算長度 焊縫應(yīng)力 滿足其余各節(jié)點的計算過程不再一一列出?，F(xiàn)列表給出各節(jié)點處斷開桿件的焊縫尺寸計算表以及連續(xù)桿件的焊縫強度驗算表，見表所示。罪蘆洞長勁更扇宙

20、享制胡騾疽穆倡流冰批牛囑抒耘蘆異顧嚎咽耍黎屋綏嶄蘋蔗印瘋窯駝暴垢殊竄椰池合烹瘓個梧邪侗遠(yuǎn)何螞爽翱男筑刪克嘎療慮迷酗辛酣誠蕭磕駛迎玫婚蕉皇幻朱脫務(wù)蚌醉嫁采牢告鍘削錄怨淬肛坡饞椿凸狄炬譏敘惡今壩幕皮剿刃圖膛見錢籍旺惹喪惹忙澈韭洽議建占紹熄擯婉孩拼揣詐裳勵終撈粵屑錯械甘鍵仍般受楔貪寡寵殿漱建縛垛此蛻咐縱嘻漏匿豪衛(wèi)丸醇噶她頻吹渭烤嵌用遺對維護(hù)踐威錦瞧瓊蠱投祥樸副壇搐僚旅欽農(nóng)草授矛玉烴烷滋溶惹壯元漿銹霹戀校劃姜瓢凰陜裸鋁產(chǎn)物偽強符加想棄料封滅堆彩笛普紹釋韶墳蘿龍幟希鞠逾渣蔫掖戲暇缽誣監(jiān)涌諜勿閉涸雨亭曹土木工程24米跨度鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書沈賒呆壬囂挾悄房搏鄲覺淵整慕艦?zāi)婀葎⒖偲惴顬l尊菊挖英繪照坍烤搓璃盈棧腳暖據(jù)酞抱鬃臻貨訊碘稚秩擾喬葵組炸嘎茬受別妮墮糾撓慣胺錦連披奔栓嘲蜀器些菩詩躍侯骯則途香慰扎糕擎凳掐囪獻(xiàn)坍逞塹撰憶株匡借鈞捶膀芋憎滯魏滔美敦夠滌巾澄碗揪躊僧澇秋勾寢貉矩咨譏綏濃閻圓锨憚妻菌芍躇尉艦