24跨厂房普通钢屋架设计

1、课程设计说明书土木工程 专业 2010 级1003 班课程钢结构题目 24m 跨厂房普通钢屋架设计姓 名指导教师职称职称2013年06 月课程设计评语：课程设计答辩负责人签字年月日目录1. 题 目42. 目 的43.设计资料 4.4. 屋架杆件内力系数与几何尺寸 4.5. 荷载和内力计算 5.6.截面选择 7.7.节点设计 9.8.参考资料 1.4.1.题目：24m跨厂房普通钢屋架设计2.目的通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式，结构布置，受力特点 和构造要求等；综合应用钢结构的材料，连接和基本构件的基本理论，基本知识, 进行钢屋架的设计计算。3. 设计资料某厂房跨度为24m总长度9

2、0m柱距6m厂房内设有两台300/50KN中级 工作制桥式吊车，地区计算温度高于 - 200c,无侵蚀性介质，地震设防烈度为 6 度；屋架采用梯形钢屋架，屋架下弦标高为 18m两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400X 400mm混凝土强度等级C30,屋面坡度i=1/10 ; 采用1.5 X 6.0m预应力混凝土屋板，屋架采用的钢材为 Q235B焊条为E43型; 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力如附图所示。荷载：屋架及支撑自重：按经验公式g=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，g为屋架及支撑自重，以KN/tf为单位；屋面活荷载：屋面活

3、荷载标准值为0.7 KN/ tf，雪荷载标准值为SK =0.5KN/m 2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是去两者的较大值；积灰荷载根据不同学号按附表取值。屋面各构造层的荷载标准值：tf0.4 KN/tf0.5 KN/tf（ 21号）0.05 KN/tf0.3 KN/tf1.45 KN/tf三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/水泥砂浆找平层保温层一毡两油隔气层水泥砂浆找平层预应力混凝土屋面板4. 屋架杆件内力系数与几何尺寸图1 24m屋架几何尺寸aceg图2 24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值aceE*1S eca图3 24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值5.荷载和内

4、力计算（1）何载计算三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/m2水泥砂浆找平层0.4 KN/m2保温层0.5 KN/m（ 21 号）一毡两油隔气层0.05 KN/m2水泥砂浆找平层0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板1.45 KN/m2屋架和支撑自重0.12+0.11L=0.12X 0.11 X 24=0.384 KN/ m2恒何载总和3.484 KN/m2屋面活荷载0.7 KN/m2积灰荷载1.3 KN/m2可变荷载2.0 KN/m2屋面坡度不大，对荷载影响较小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖 可不考虑。(2) 荷载组合一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载，本例在设计杆件

5、截 面时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。节点荷载设计值：按可变荷载效应控制组合Fd =(1.2 3.481.4 0.71.4 0.9 1.3) 1.5 6 =61.1KN按永久荷载效应控制组合Fd =(1.35 3.48 1.4 0.7 0.7 1.4 0.9 1.3) 1.5 6 =63.2KN故节点荷载取为63.2KN，支座反力为Ra =8Fd = 505.6KN。(3) 内力计算用图解法解出全跨荷载作用下屋架杆件的内力，其内力设计值见下图：图4：1 胡 QX14J1C0Q屋架几何尺寸及内力图图5：15*6000= 9

6、0000Fdi门乳甲门昌nnnfti门门r门门门Ripn只门门门r门门门CClW.G 刁GGL也ca桁架上弦示意图图6:iti+60oo= doomEcm他口 Boon 恥 EmnUOC鬥C冒0002桁架下弦示意图CELGG1CC1CClxxLG52AxLJxXXCC2垂直支撑IT0C3XXX:Xf 1X垂直支撑2-26.截面选择腹杆最大内力560.6KN,选用中间节点板厚为t=12mm支座节点板厚度14mm（1）上 弦整个上弦不改变截面，按最大内力计算：Nmax =964.4KN，I x =150.8cm , ly = 300cm （ h 取两块屋面板宽度）。 选用 2L140 12，A=6

7、5.0 cm2， ix = 4.31cm， iy = 6.23cm x弋怕，35x 逹= 623 =48.2150双角钢T型截面绕对称轴（y轴）应按弯扭屈曲计算长细比yz7 建=11.6”警二咛=12.4y -y（1 0fb48.2 （1130）=5 .y故由rax = yz =55，按b类查表得 =0.8333二 d3346需存78.1 N mm2 ： f =215Nmm2 填板每个节间放一块（满足h范围内部少于两块），la =75.4 ：40i =40 4.31 = 172.4cm（2）下弦下弦也不改变截面，按最大内力计算Nmax =958.7KN , lx =300cm，loy = 12

8、00cm，连接螺栓孔中心至节点板边 缘的距离约为100mm可不考虑螺栓孔削弱。选用 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 =晋=1200 = 138 ： I I = 350=168.8 N mm-： f =215Nmm2填板每个节间放一块，l 150cm : 80i 二 80 3.13 二 250.4cm(3) 斜腹杆 杆件 B -a : N=560.6KN, lox =loy = 253.5cm选用2L140 90 10 （长肢

9、相连）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 晋)=68 (V 4)=75.60 y故由zy，按b类查表得；：二0.7163 -專-0.716 44.6 刈02 = 175.6Nmm-： f =215Nmm2填板放两块，la =84.5 .0.7 6 (495 J2)= 31.1Nmm26 840.6 104f = 2 0.7 6 (495 J2)2 = 25.7 . mm2)(务)2 f2 =(12)3 =37.6%亦 160%m2 节点板，加劲肋与底板连接焊缝计算采用hf =8mm，实际焊缝总长度:、lw=2 (28 11.8 2)-12 0.8 = 93.6cm焊缝设计应力：；丁 = 0.? 8 936 = 96.5%m2ftW =1.22 汇 160 = 1