1500m钢屋架课程设计计算书

1、PAGE PAGE 14氨北京广播电视败大学蔼钢屋架课程设昂计计算书 凹姓 背名 肮学 号罢 坝 翱 俺教 学 点 拌 靶 拌 坝指导教师 凹 扮 笆 败日 期拜 邦 案 暗成 绩版 扒 霸 捌北京电大钢啊结构课程拜霸普通钢屋架扒癌课程设计一、设计资料版要求按下列条哀件设计某车间矮的屋架和布置罢屋盖支撑。车鞍间跨度18m笆，长90m，伴柱距6m。采盎用普通梯形钢佰屋架，屋面坡暗度1/10，扳上铺1.5巴6m钢筋混凝啊土大型屋面板耙，拔保温层采用8吧cm厚泡沫混碍凝土（=5安KN/m哎3叭）扒，水泥砂浆找扮平层2及三靶毡四油防水层般。屋架简支于矮钢筋混凝土柱版上，上柱截面拌40040凹0，混凝土

2、吧强度等级C2哎0。地区雪压暗标准值0.4白5KN/，班冬季计算温度邦-29，不阿考虑地震设防吧。百二、钢材和焊按条的选用岸屋架采用焊接扒连接，根据设岸计规范要求，哎可选用Q23邦5.B.F，笆材料应保证抗熬拉强度、伸长案率、屈服点，霸冷弯试验和常吧温冲击韧性以版及S.P.C颁含量合格。焊坝条采用E43斑型，手工焊，跋屋架锚栓和屋皑架与支撑连接氨用C级螺栓。袄三、屋架形式瓣和几何尺寸蔼由于采用1.颁56m大型稗屋面板和卷材暗屋面，啊i吧1/10，故柏采用缓坡梯形扒屋架。屋架计白算跨度：袄l懊0隘昂l背3001板80003暗00177邦00稗屋架端部高度半取h摆0跋1515版跨中高度h隘h伴0捌

3、i半l搬0翱/2151绊50.1鞍17700/挨22400蔼埃屋架高跨度比鞍h/捌l安0把2.4 /岸17.71皑/7.375凹 芭 符合经济高岸度(1/6扒1/10)要艾求。扮为使屋架上弦矮节点受荷，腹氨杆采用人字式氨，上弦节点水胺平间距取1.敖5m。屋架各稗杆件几何尺寸半见图1。耙图1 屋架背的几何尺寸（八参考图）安四、屋盖支撑颁布置附图纸半图2 屋架阿支撑的布置（白参考图）扒五、荷载和内熬力的计算拜表1. 荷伴载计算汇总表白编疤号埃荷载名称耙标准值碍KN/m奥2鞍设计值案KN/m跋2傲备注拌1肮2扳3扒4俺5拌防水层（三毡矮四油，上铺小爸石子）挨找平层（2佰厚水泥砂浆）跋8cm厚泡沫阿混

4、凝土俺隔气层（一层把油毡刷油两遍邦）扒预应力钢筋砼柏大型屋面板矮(包括灌缝)懊屋架自重，包半括支撑（0.碍120.0岸11绊l坝）巴0.4爸0.4颁0.4碍0.05敖1.4耙0.318矮沿屋面坡向分耙布肮同上稗同上背同上盎同上跋沿水平面分布皑恒荷载总重唉2.968班1.22.稗9683.拜562半因屋面坡度小埃，故16项靶可直接相加癌使用荷载巴雪荷载奥0.7傲0.45胺沿水平面分布芭同上柏活荷载总重办0.7矮1.40.盎70.98敖取7、8项中佰的较大者节点荷载计算昂使用阶段：P邦恒笆=3.562敖1.56扳=32.06肮 KN摆P癌活盎=0.98埃1.56=吧8.82KN阿阶段施工（半半跨安

5、装屋面板昂时）：斑P岸佰恒八=1.20阿.3181鞍.56=3按.43KN盎P唉罢活暗=（1.2傲1.41.板40.7）碍1.56凹=23.94胺KN拔在半跨单位力癌作用下用图解白法求杆力系数版，图解结果见案图3；并列表般求使用和施工懊阶段各杆件在蔼全跨恒载和半摆跨活载作用时奥的杆力和杆力疤组合得到的计摆算杆力值，见暗表2。胺图3 图解奥法求内力氨（参考图，具拌体以各自绘制昂为准）GABCDEabcdF般表2 杆澳件内力组合表傲杆伴件疤名扳称绊杆力系数蔼杆件内力（K疤N）奥计算杆力版（KN）案组合氨项目耙P=1扮使用阶段巴施工阶段板P奥恒靶巴P捌活鞍芭P扒活伴哀P败懊恒癌绊P鞍瓣活碍隘P邦暗活

6、坝鞍左半跨笆右半跨半全跨搬全跨岸恒载扒左把右哎全扳左敖右班笆摆板案哀矮爸隘懊上弦伴AB捌0澳0傲0安0捌0办0叭0白0昂0拔0熬BD伴-5.01翱-2.13奥-7.14扮-228.9伴-44.2翱-18.8安-24.5哀-119.9肮-51.0懊-291.9坝-75.5败+耙+按DF敖-6.24肮-3.75坝-9.99癌-320.3扳-55.0办-33.1唉-34.3疤-149.4岸-89.8百-408.4哀-124.1疤斑F靶G笆-5.01蔼-5.01熬-10.02笆-321.2斑-44.2懊-44.2靶-34.4敖-119.9澳-119.9傲-409.6碍-154.3拜捌下弦哀ab蔼3.0

7、6叭1.14般4.2白134.7稗27.0邦10.1癌171.8罢4+5+6颁bc跋5.97扒2.98把8.95肮286.9熬52.7蔼26.3柏365.9班翱cd稗5.87奥4.4拔10.27鞍329.3哎51.8蔼38.8绊419.9鞍坝斜腹杆啊aB颁-5.03按-1.85半-6.88唉-220.6叭-44.4邦-16.3懊-281.3拜版Bb傲3.13拜1.61耙4.74白152颁27.6岸14.2稗193.8埃隘bD矮-1.77按-1.56俺-3.33败-106.8靶-15.6稗-13.8邦-135.4挨笆Dc半0.44澳1.33摆1.77百56.7靶3.9凹11.7癌72.3搬把cF

8、霸-0.72奥-1.3蔼-2.02昂-64.8半-6.4敖-11.5搬-82.7傲耙Fd碍-1.73佰1.15百-0.58伴-18.6胺15.3哀10.1班-2.0哎-41.4傲27.5稗-8.5皑+44.8霸4+6碍7+8哀竖杆 澳aA捌-0.5扒0盎-0.5碍16.0白-4.4碍0胺11.6跋4+5+6挨Cb霸-1矮0耙-1挨-32.1搬-8.82肮0版-40.92瓣氨Ec艾-1扳0昂-1班-32.1阿-8.82碍0坝-40.92伴疤Gd瓣0.52盎0.52百1.04绊33.3扒4.6凹4.6爸42.5颁扳六、杆件截面伴选择1上弦罢整个上弦杆不败改变截面。哎1）按使用阶叭段最大杆力设疤计：

9、N=-（版 伴409.6百）KN，计算爸长度拔l颁0 x暗=151,鞍l拜0y蔼=302。肮由于腹杆最大八杆力为（ 拜281.3啊）KN，取中板间节点板厚度啊t=10,办支座节点板厚颁度t=12唉。(P199跋假设罢，由附录表查氨得扒（B类）。(阿P225表4邦-2)邦需要的截面面奥积 A= 傲=按 安2柏需要的回转半懊径：扮 巴根据需要的A昂、i肮x 哀、i扮y跋查角钢规格，佰选用210唉0807昂的不等边角钢拌短边相连组成翱T形截面，A疤=24.6岸2巴，i拔x碍=2.39般,i搬y百=4.71鞍。(P240俺-241表7坝-5)癌验算：昂 霸根据 阿=64.1,哀可查表得澳 靶，故满足使

10、用摆阶段要求。皑2）施工阶段版上弦稳定验算埃：拌 半跨碍吊装屋面板时蔼N背1把=-154.熬4KN，N艾2笆=0，上弦杆佰的屋架平面外挨计算长度按下疤列近似公式计背算(疤l扒1靶是半跨长)：翱 蔼 且班l哀0y般0.66爸l碍1 唉查得拌。 哀 班满足要求，允耙许半跨吊装。2.下弦颁不变截面。挨N=419.佰9KN，八l扳0 x肮=300胺爸,按l蔼0y绊=900懊鞍,稗需要的净截面凹面积：巴选用210佰0806板的不等边角钢绊短边相连组成癌T形截面，A柏=21.2氨2碍,傲i安x绊 =2.4唉 ,半i靶y瓣 =4.69瓣验算：坝 哀 疤 暗 满足要求伴。捌bc杆段内力按达365.9班KN，接

11、近c瓣d杆段的最大坝内力419.唉9KN。cd颁杆段内有螺栓般孔削弱,应使盎螺栓孔的位置翱至节点板边缘暗的距离a1鞍00。3.端斜杆矮N=-281斑.3KN，盎l半0 x邦=柏l班0y把= 蔼l 搬=2382拌,选用21懊0080哀8不等边角钢肮长边相连组成把T形截面，A肮=27.89笆埃2版,芭 i瓣x霸 =3.14绊 ,安i扮y俺 =3.34凹。罢验算： 啊 查出：验算： 满足要求。4.斜腹杆摆Bb杆：N=艾193.8K氨N，皑l昂0 x胺=0.8办l奥=0.82吧38.2=1背90.6，坝l把0y百=班l啊=238.2伴半选用250按5，A=9霸.61罢2坝 ，爸i蔼x佰 =1.53霸

12、,稗i八y百 =2.45唉 。验算： 隘 版 满足要求。百bD杆：N=案-135.4颁KN，颁l扒0 x伴=0.8哀l爸=0.82啊62.2=2靶09.8，百l埃0y绊=斑l瓣=262.2笆半选用263唉6，A=1矮4.58版2鞍 ，阿i按x把 =1.93唉 ,暗i俺y般 =2.98叭 。验算： 查出：验算： 拔满足要求。其拜余斜杆截面选邦择，见表3。5.竖杆袄Cb、Ec杆碍：N=-40办.92KN，凹Ec杆最长，扳其岸l暗0 x佰=0.8白l颁=0.82百30=184扒，l阿0y癌=按l肮=230。袄因杆力很小，拜可按容许长细斑比疤，选择截面：皑 耙 摆 唉选用250半5,A=9凹.61盎2

13、柏,哎 i笆x跋 =1.53碍,稗 i稗y柏 =2.45拌.验算： 查出：验算： 满足要求。白Gd杆：N=伴42.5KN颁， 十字形斜熬平面 扳l背0佰=0.9 肮l 把= 0.9瓣260=23胺4, 为便疤于连接支撑，败选用263熬6组成十字稗形截面。A=安14.58摆2暗，傲i拌min皑=2.43验算： 满足要求。懊端竖杆Aa也办是为了便于连捌接支撑，选用八2636白组成T形截面颁。七、节点设计碍 1.腹杆杆霸端所需连接焊绊缝计算艾aB杆：N=碍-281.3佰KN，按构造颁要求（P28笆）爸，取肢背焊缝伴的焊脚尺寸疤h澳f1摆=8,肢尖氨h昂f2袄=5,则肢熬背： 肢尖: 斑l版w1安、暗

14、l翱w2阿皆大于8叭h办f版,小于60唉h稗f胺,满足构造要疤求。(P33般表3-2取K叭) 跋其它腹杆所需百焊缝，计算方搬法相同，计算稗结果列于表4稗。耙表4 腹扮杆杆端焊缝计隘算芭杆件名称阿设计内力霸KN百肢背焊缝芭肢尖焊缝艾l版艾h岸f罢捌l皑h按f败拌aB隘-281.3澳120啊8岸110矮5爸Bb捌193.8隘130八5稗60耙5敖bD岸-135.4凹95白5霸50案5翱cF绊-82.7颁60颁5胺50叭5办未列入表中的唉其它腹杆杆力凹很小，皆按构柏造取拌h澳f肮=5,跋l傲=50矮杆件名称败设计内力啊KN隘几何长度碍肮计算长度懊截面形式及规般格八截面面积八2扒回转半径唉长细比疤稳定

15、系数鞍设计应力颁N邦2蔼上弦半-409.6般150.8八151扮302跋2100盎807吧24.6鞍2.39熬4.71胺63.2暗64.1挨0.786扮210.8办下弦昂+419.9昂300绊300八900碍2100百806熬21.2把2.4盎4.69笆125扳258.1班196.4碍斜杆件隘aB安-281.3般238.2斑238.2背2100板808碍27.89巴3.14颁3.34奥75.9胺71.3搬0.714隘187.1吧187.1背Bb斑193.8埃190.6跋238.2翱2505霸9.61拔1.53碍2.45拜124.6拔97.2霸195.4岸195.4白bD拜-135.4盎209.

16、8笆262.2阿2636哎14.58笆1.93懊2.98凹108.7绊88八0.499扒179.1袄179.1挨Dc佰72.3傲209.8捌262.2拌2505白9.61摆1.53疤2.45罢137.1熬107搬0.357案200.5瓣200.5芭cF碍-82.7跋229.8啊287.3澳2636岸14.58矮1.93靶2.98昂119.1袄96.4俺0.442凹124.3袄124.3安Fd案-8.5佰+44.8隘229.8阿287.3岸2636巴14.58氨1.93盎2.98伴119.1碍96.4柏0.442板53.7版39.3瓣53.7摆39.3埃竖杆袄Aa笆11.6俺171.5哀171.

17、5把2636敖14.58般1.93盎2.98笆88.9岸57.6凹0.628斑21.2佰21.2敖Cb鞍-40.92蔼160吧200扒2505懊9.61搬1.23叭1.53敖130.1疤130.7佰0.383佰105.7矮105.7暗Ec奥-40.92昂184跋230翱2505安9.61版1.23案1.53背120.3百93.9癌0.437肮92.6把92.6瓣Gd扮42.5颁斜平面叭234背2636安14.58巴i跋min傲=2.43敖拔max邦=96.3傲28.9叭28.9隘表3 屋半架杆件截面选柏用表八2.节点焊缝伴验算芭绘施工图时，伴根据腹杆杆端矮需要的焊缝长版度，确定节点半大小，然后

18、验啊算节点处弦杆奥与节点板的连癌接焊缝，必要捌时设计拼接连敖接。以下就五叭个典型节点的绊设计，说明其挨验算方法。板（1）下弦一安般节点中的节阿点b（见表2扒）（P201敖图7-23）疤根据腹杆Bb盎、Cb和Db八与节点板连接巴所需角焊缝的板长度，确定的霸节点板尺寸及伴形状，见施工叭图。叭下弦与节点板哀的连接焊缝承癌受下弦杆二节巴间的杆力差，般N=457捌.4-198扳.1=259矮.3KN，假办设焊脚尺寸把h佰f办=51.败5绊=1.5百=4.7邦按，满足构造要佰求。一个角钢澳与节点板之间白的焊缝长度为巴肢背：吧 安 矮 啊肢尖： 八 矮 瓣下弦杆与节点阿板满焊，其实绊际焊缝长度奥1鞍=345，扮大于所需长度背，满足要求。岸（2）上弦一邦般节点中的节懊点B傲根据腹杆杆端百与节点板连接办所需焊缝长度奥确定的节点板拌尺寸及形状，柏见施工图。肮上弦与节点板搬的连接焊缝承澳受的荷载及杆爸力差为：F=佰41.44K岸N，N=3傲46-0=3佰46KN。绊同样设焊脚尺百寸澳h皑f鞍=5,其实瓣际焊缝长度为扒1奥=375，般本例按无檩的芭屋架上弦节点澳，验算焊缝： 则满足要求。稗（3）下弦拼颁接节点e疤下弦拼接处最罢大杆力N=6安10.5KN颁下弦一侧所需拔拼接焊缝长度叭为袄1安，假设瓣h霸f盎=8班 懊 挨拼接角钢长度办