鋼結(jié)構(gòu)梯形屋架課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(絕對(duì)完整)

設(shè)書(絕對(duì)完整)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANPAGEPAGE10Lmm－31屋架壓桿【屋架拉桿【。二結(jié)構(gòu)形式與布置網(wǎng)布置2.1網(wǎng)布置圖屋架形式及幾何尺寸由于采用大型屋面板和油氈防水屋面故選用平坡梯形鋼屋架未考慮起拱時(shí)的上弦坡i1/10。屋架24m 每端支座縮進(jìn)0.15m 算0－2*0.15m 23.7m ；端部高取02m 中部高3.2m ；起拱按f00取mm 為1/9.6。配合大型屋面板尺寸1.5*6m 6m 上弦節(jié)間尺寸1.5m 。選用架的桿件布置和尺寸如施工圖所示。2.25.5m 、下弦橫向水平以及和中央直不設(shè)縱向水平。中各用系聯(lián)系下弦各和中央設(shè)3道系其中弦脊處與下弦座共三道為剛性系。所有采用統(tǒng)一規(guī)格但因孔和連接板6榀為WJ1a62WJ1，需另加橫向水平連接螺栓孔和橫連接板；部榀（共榀）WJ1c。圖 2.3上弦平面b1aJb1aJ1aWJ1a1a1ac1ab1JWJWJWJWJW1J1WJWWc1JW1 11122圖 2.3下弦平面與剖面三章：荷載計(jì)算及桿件內(nèi)力計(jì)算3.1 屋架荷載計(jì)算大大小 m2-KN/m- m2））2）1 0.851.1482恒3載0.100.1350.151.350.203活活0.51.40.70載總―― ―― ―― 2.254 0.050.068――1.151.553.2 件內(nèi)力系數(shù)屋架上弦左半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的桿件內(nèi)力系數(shù)經(jīng)計(jì)算如圖所示。屋架上弦左半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載、右半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載、全跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的屋架左半跨桿件的內(nèi)力系數(shù) k、kR、k（＝k＋kR）按圖 3.1所示，并已抄入表3.2中。圖屋架內(nèi)力系數(shù)圖.3 件內(nèi)力組合組合一―――全部恒、活荷載：m，桿件組合內(nèi)力 N=20.25k（KN）1恒活（相應(yīng)于垮恒活減去活）活荷載：m2，桿件組合內(nèi)力N2=N1－6.3kL,R（KN）組合全跨屋架、半跨屋荷載：屋架5＝m2，荷載：7＝m2，桿件組合內(nèi)力 N3=5R（）R桿件內(nèi)力組合見表 3.2，其中第二、三組合對(duì)個(gè)別、kR

正負(fù)號(hào)的桿件計(jì)算，因?yàn)檫@種情況下第二、三組合的弦桿左右節(jié)間內(nèi)力差設(shè)計(jì)弦桿焊縫用）將大于第一組合的。表 3.2屋架桿件內(nèi)力組合表k 、

N1=20.

6.3kL( N2

1.8k

值載K L k

kR)

(1)-

(3)

kL(kR)

(3)+( NRAB 0 00

(1)

(2)

(2)

(4) 4)0BD -8.729 -6.253上 -2.476弦DF -13.522 -9.036弦

-176.762 -176.762-273.821 -273.821FH -15.227 -6.075HK -14.724 -7.362

-57.658-308.347-38.273-46.381-298.161-46.381

-250.68-27.074-251.78

-168.854-27.409-112.084-135.829-26.503-135.829

-196.26-139.49-162.33-162.33

-308.347-298.161ac 4.739 3.489下 1.250ce 11.524 7.999弦 3.525

95.965 95.965233.361 233.361eg 14.621 9.324桿

58.741296.07533.371

237.33260.70

172.02826.31897.730

198.346124.047

296.075gk 15.132 8.4166.716aB -8.872 -6.532-2.340Bc 6.779 4.6672.112cD -5.424 -3.395斜 -2.029-179.658-179.658137.275137.275-179.658-179.658137.275137.275-109.836-109.83674.58174.581-50.342-50.342

53.021306.42342.311

253.40264.11

155.27527.238123.91

182.513151.148

306.423桿 1.791eF -2.486 Fg 1.101 1.557gH 0.038 1.560-1.522

-2.87322.2959.8099.8280.7695-9.589

-8.4131.98228.72728.7820.068-28.081

30.708-28.013

30.70828.850-28.013-10.125-10.125-20.25-20.2539.81239.812162.00162.00Hk-1.096-2.474Hk-1.096-2.4741.378-0.50-1.000.9830.9836.0251.975-22.194-15.5868.681-6.608-1.973-30.875-45.64525.424-47.618 -47.61823.451 23.451Aa豎CcGgEe桿Kk-0.5-1.01.966R8由表 3.2知，腹桿最大內(nèi)力N＝-179.658KN，查得采用節(jié)點(diǎn)板厚 t＝8mm，但支座節(jié)點(diǎn)板加厚為 12mm。.1 件截面選型上弦桿 AK為受壓桿，先假設(shè) 90，b類截面＝0.714，f＝215N/mm2，max＝/＝/2＝m2，i l /

=1508/90=16.75mm,

i l /

=3016/90=33.51mm0x

0y max查課本上冊附表四，選用 L100*80*6，短肢相并雙角鋼。各桿件選型均按此法，計(jì)算數(shù)據(jù)如表 4.1、4.2，選型見表 4.3。桿 桿內(nèi)力 所需截面積l0xl0yixiy 截面選型 桿 桿內(nèi)力 所需截面積l0xl0yixiy 截面選型 截面積類 號(hào)ixiyxxmax*A應(yīng)＜215滿足要求壓桿aBcD-179.658 -1694.887 2539253923.08223.082 L75*6-109.836 -1036.189 2298287320.89126.118 L63*51760 23.1 34.6109.91373.382109.9130.493 867.680 -207.0561228 19.4 28.9118.45499.412118.4540.447 548.916 -200.096等肢eF-50.342-474.9252506313222.78228.473L63*5122819.428.9129.175108.374129.1750.392481.376-104.579Hk-47.618-449.2262179339919.80930.900L63*5122819.428.9112.320117.612117.6120.453556.284-85.600Aa-10.125-95.5192015201518.31818.318L56*5108217.226.2117.15176.908117.1510.453490.146-20.657Cc-20.250-191.0381840230016.72720.909L56*5108217.226.2106.97787.786106.9770.511552.902-36.625Ee-20.250-191.0382080260018.90923.636L56*5108217.226.2120.93099.237120.9300.432467.424-43.323Gg-20.250-191.0382320290021.09126.364L56*5108217.226.2134.884110.687134.8840.365394.930-51.275表 4.2受壓桿件截面選型及強(qiáng)度驗(yàn)算表號(hào)xx滿足要求Bc137.275638.488L45*469813.821.6152.029121.389196.669De74.581346.888L45*469813.821.6166.522133.009106.850Fg30.708142.828L45*469813.821.6181.594145.00043.994gH28.850134.186L45*469813.821.6197.029157.36141.332Kk39.812185.172L45*469813.821.6208.696133.33357.037桿類內(nèi)力 所需截面積 截面選型 截面積 y應(yīng)力＜桿類內(nèi)力 所需截面積 截面選型 截面積 y應(yīng)力＜215拉桿等肢內(nèi) 力設(shè)計(jì)幾何度長細(xì)比應(yīng)力件值長度（mm） 式及規(guī) A徑mm數(shù)設(shè)計(jì)（KN）l(mm格l0xl0yixiyx值yxy弦AK-308.347150815083016L100*80*6212024.046.162.8365.420.780186.47桿akaBBccD306.423300030001185L90*56*5144215.944.7188.68265.1212.50-179.658137.275-109.836斜De74.581eFAa-10.125豎Cc-20.25-20.25EeGgKk-20.2539.812-50.342Fg-50.342Fg-6.43130.708gH28.850-28.013Hk-47.61823.4510253925392539L90*56*7196615.723.223.4109.440.499-207.05262220982622L45*469813.821.621.6121.389196.669287322982873L63*5122819.428.9118.45499.410.447-200.09287322982873L45*469813.821.6166.522133.009106.850313225063132L63*5122819.428.9129.175108.3740.392-104.579313225063132L45*469813.821.6181.594145.0043.994339927163399L45*469813.821.6197.029157.36141.332339927193399L63*5122819.428.9112.32117.6120.453-85.6201520152015L56*5108217.226.2117.15176.910.453-20.657230018402300L56*5108217.226.2106.97787.7860.511-36.625260020802600L56*5108217.226.2120.93099.2370.432-43.323290023202900L56*5108217.226.2134.884110.6870.365-51.27532002880L45*469813.821.6208.696133.3357.037注：1t8m（Nma-179.65KN）；221N/m00；.1

表5.1腹桿焊縫計(jì)算表2m式

hf1

lw1=

hf2

lw2=

fm2）N(KN)

N/320

10mm(N/344.6)

(N/640)h-f1h-l

hf2

-lw2-aB179.658

561.431

w16 －5501056 －Bc 137.275 428.984 183.842斜

580桿-cD109.336其

343.238 147.095

5 －580805 －112 ――― 他

58080豎112 ――― ―――

5 －580805.2 下弦節(jié) N1N節(jié) N1N2△N≥ 組合和說(KN) ) ) 2） m明lw —示hf1lw1=N/298.7

N/896

10mma095.96595.965321.276107.104a095.96595.965321.276107.104

hflw ＜500mm2用5－1069550 110c 95.965 233.361 137.396 459.980 153.344e 233.361 296.075 62.714 209.956 g 124.047 151.148 27.101 90.73

5 －50 1105 －50 1105 －50 110k 3 3 6 7 5 55 5

按5Nx＞N）5.3 上弦桿角鋼尖焊縫計(jì)算需要焊縫組合和說明需要焊縫組合和說明2采采用焊用 焊縫hf2節(jié)N1點(diǎn))(KNN2(KN)△縫N(KN)hf2）示500mm2，hflw＜llw=l-10=N1）we)2lw用角焊縫≥50或695B0-176.76262245D--97.05232355.656第一組合2253.345第一組合176.76273.8221--273.82308.3417--196.26162.3332-95F62202101.335H12051951.495K298.161298.16140.15N －－－－max95F62202101.335H12051951.495K298.161298.16140.15N －－－－max2 焊縫長度 l按畫節(jié)點(diǎn)圖時(shí)為滿足腹桿焊縫長度所確定得節(jié)點(diǎn)板實(shí)際寬度（中節(jié)點(diǎn)K的 l略經(jīng)放大使求得的 hf2較為合理）。下弦拼接k下弦桿為5，拼接角鋼用相同規(guī)格。角鋼 t＝5mm，拼接角鋼焊縫位于角鋼尖，用 hf＝5mm，焊縫為：lw=[N]/4*0.7hf*ffw=491060N/4*0.7*5mm*160N/mm2=219.22mm,取m，采用拼接角鋼半長 lwf,扣除半縫寬 m和正反面焊口各 m后，焊縫計(jì)算長度為縱向 mm＞m，滿足要求。拼接角鋼水平肢寬 m，故采用斜切，安裝螺栓位置考慮以后連橫向水平支撐時(shí)可以應(yīng)用，其與斜切邊的邊距經(jīng)檢查足夠。拼接角鋼豎肢原寬 m，為焊縫需切肢：＝hf,切后高h(yuǎn)＝56-15＝41mm，端部直切。因高度已較小，豎肢上不再用安裝螺栓。K上弦桿起拱后坡度1/9.，端部取直切，截面為，拼接角鋼用相同規(guī)格，熱彎成型，角鋼 t＝5mm，拼接角鋼焊縫位于角鋼尖，用 hf＝，焊縫為：lwhffw7m2,取 m，焊縫計(jì)算長度為 mm＞5＝m，滿足要求。拼接角鋼豎肢原寬 m，為焊縫需切肢：＝f,用 m，切后高＝＝m，端部直切。一般cBc桿： hf1=6mm,hf2=6mm焊縫長度：肢背：lw1ffw03,取 m；肢尖：lw2efw03,取 cD桿： hf1=5mm,hf2=5mm焊縫長度：肢背：lw1ffw03,取 m；肢尖：lw2efw03,取 Cc桿為豎桿，N=-20.25KN很小，焊縫長度也按構(gòu)造取 80mm。（其余下弦節(jié)點(diǎn)按此方法計(jì)算腹桿焊縫見表5.2下弦桿焊縫計(jì)算表。）由上求得長度確定節(jié)點(diǎn)板尺寸240,弦接焊縫長度為 0，hf△＝1－5＝,受力較大的肢背處的剪應(yīng)力為f 0.75*137396【2*0.7*5（＝9N/mfw＝0m， 焊縫度滿足ff要求。BC桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸和節(jié)點(diǎn)“”相同：aB桿： hf1=6mm,hf2=5mm焊縫長度：肢背：l1ff03,取 m；肢尖：l2ef03,取 為了便于在上弦擱置屋面板，節(jié)點(diǎn)板的上邊緣可縮進(jìn)上弦肢背 8m，用塞焊縫把上弦角鋼和節(jié)點(diǎn)板連接起來（詳見施工圖），塞焊縫做兩條焊縫計(jì)算，焊縫設(shè)計(jì)強(qiáng)度值應(yīng)乘以 0.8的折減系數(shù)。計(jì)算時(shí)可略取屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。（其余上弦節(jié)點(diǎn)按此方法計(jì)算腹桿焊縫見表5.3上弦桿角鋼尖焊縫計(jì)算表。）驗(yàn)算強(qiáng)度如下：縫 h1*節(jié)點(diǎn)板＝8＝4mm,按構(gòu)造取 5mm，上弦與節(jié)點(diǎn)板（焊焊縫長度為 245mm。[K(N[K(NN)]2(P/2*1.22)21 1 2f1

/(2*0.7h l )＝f1w1[0.75*176762]2[0.75*176762]2(50400/2*1.22)2

10]f＝m2＜*f＝8m2， 焊縫強(qiáng)度f縫 hf1=6mm,上弦與節(jié)點(diǎn)板間（滿焊）焊縫長度為 245mm。[K(NN)]2[K(NN)]2(P/2*1.22)21 1 2f1 f2w2[0.25*176762]2[0.25*176762]2(50400/2*1.22)2

10]＝m2＜f＝0m2， 焊縫強(qiáng)度6.5 a屋架支座中線縮進(jìn)軸線（柱外邊線）150mm，柱寬 400mm，支座底板三面與柱邊留距離10mm，內(nèi)側(cè)面按對(duì)稱，故底板尺寸為 2a*2b,a=140mm,b=190mm,錨栓采用 2M24，位置和錨栓孔尺寸如圖。支座中心處設(shè)加勁肋90*10，加勁肋外側(cè)離錨栓墊板邊 c=14mm.651 160mm10mm按2a=2*140mm,2b1=2*95mmR=162.0KN,底板壓應(yīng)力為：＝R/（b1）034/m2＜f0/m2；ce上式中 fce為柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20時(shí)的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將底板分隔為四個(gè)a*b1=140*95mm,兩相鄰邊支承區(qū)格，確定底板厚度如下：a2ba2b2

mm2， bab/a140*95/