学士米跨梯形钢屋架课程设计计算书

某24米跨梯形屋架设计一、设计资料某车间跨度24米，长度192米，柱距6米。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃，地震设防烈度为7度。采用3.0×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，8cm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度为i=1/10。雪荷载为0.4KN/m2，积灰荷载为0.75KN/m2。屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400×400，混凝土标号为C20。要求设计屋架并绘制屋架施图。二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=2790mm（为L0/8.5）,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2和W3等三种编号。附图1：屋架杆件几何长度及设计内力附图2：屋面支撑布置图三、荷载和内力计算1、荷载计算：二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层（2cm厚）0.40KN/m2泡沫混凝土保温层（8cm厚）0.50KN/m2预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）1.40KN/m2悬挂管道0.10KN/m2屋架和支撑自重（0.12+0.011L）=0.12+0.011×24=0.384KN/m2恒载总和3.134KN/m2活荷载（或雪荷载）0.50KN/m2积灰荷载0.75KN/m2河由于屋面墨坡度不大鼠，对荷载城的影响较压小，未予楚考虑。风兵荷载为吸额力，重屋冶盖可不考哨虑。滔2膏、荷载组闭合挎一般考虑谦全跨荷载令，对跨中控部分斜杆药（一般为化跨中每侧洁各两根斜与腹杆）可拾考虑半跨昼组合，本睡例题在计正算杆件截筹面时，将策这些腹杆滴均按压杆幼控制长细墓比，不必赖考虑半跨举荷载作用拒情况，只周计算全跨守满载时的粱杆件内力断。俱节点荷载已：组合一：伸Fd=(喷1.2例×3.1伟34矿+1.4炭×长0.合4脑+1.4创×声0.9介×重0.在75拳)享×孤6摔×3.0喊=共94.7凉8林KN组合二：咐Fd=(辜1.35刻×订3.着134详+1.4看×股0.7艺×拐0.减4志+1.4纪×逐0.9版×情0.丑7料5)批×界6至×3.0跨=霉100.挡22遥KN织节点荷载榨取灿100.手22谢KN推，支座反惨力灭Rd=脾4部Fd=闷4×10皇0.22特=兼400.沃9泳KN社3帮、内力计贱算仅用图解法渴或数解法疤均可计算侨出全跨荷锦载作用下提，屋架的拔杆件内力伪。其内力劲设计值见慧附陕图壶1瑞。将四、截面旨选择画腹杆最大枣轴力戴为棋574.膊56汇KN俱，查财表繁8.捆4兰，选用中蹈间节点板趴厚月t是=臣8博mm猫，支座节耐点板厚勇t水=素10安mm猫。1、上弦挪整个上弦绩不改变截弯面，按最闯大内力计挤算。痒N里max漏=-抄738.余92胀KN纳，袜l茂ox据=体301.哄5初cm锋，吉l道oy嗓=甚301.碑5脚cm(姻l施1谊取两块屋唐面板宽度榜)姨。嘴选短用犹2粘L赔140×托1疏0诱，面A锁=泊54.7娇cm捡2拍，额=4.3鞋4侦cm辱，劫=6.登05淘cm由于所以隐由电查零b基类截面的辆填板每节沟间放一块劝（满足草范围内不缓少于两块摄）2、下弦遣整个下弦智也不改变确截面，按降最大内力雪计算。哗N潜max望=难759.彼46啄KN搏，沟l但ox庭=务600.帝0曾cm当，辨l认oy婶=贯600被cm星厘，连接支佛撑的螺栓厘孔中心至丝节点板边碍缘的距离锣约骗为歌100偷mm钞（岂de锣节间），须可不考虑墓螺栓孔的离削弱。太选便用煌2寇L尤180×翼110×少1劫0猾（短肢相喇并），穗A=馅56.8霜cm跟2杠，槽=潮3.13钞cm涌，狐=更8.56慧cm棒填板每节壁间放一块3、腹杆字杆件泉A-尖F示、驶C-芬G狼：霜N忍AF亡=-种50.2齿KN喷，佩l丘ox舅=浑161.但2五cm缺，吼l歌oy藏=节201.霜5益cm肥;陶N爹CG厘=100砖.22K洁N物，洋l瞒ox境=208历c失m角，惹l系o步y度=260椅c重m径。右由于内力档较小，可雹按长细比诸选择截面逮，按内力扯较大者计蛋算。门选惨2袍L63繁×6晓,A=景14.5弦8变cm穿2召，点=1.9玻3潮cm替，市=性2.91拼cm由于所以耽由脾查师b陡类截面的也填板放两粗块蔑杆凉件乔E-革H午：妇N拍=腥46.8各KN你该杆件内俱力较小，荐按长细比匪控制截面科。为了便锹于连接垂异直支撑，铺截面采用谦十字行截卷面。仪l嚷o晚=坝0.9甘320=踪288c帐m演选娃用喷2L10等0青10,末A=3府8.52啦cm科2婚，脱＝召3.8清4砖。庙杆件声B-厉F酒：盼N形=吸-574崇.56腔KN旁，甚l杨ox遵=办366.钢3规cm级，菜l壁oy疮=蛮366.省3闯cm谜。庆选姻用内2臣L扭180高110俯1筒0樱（长肢相奥并），谦A愁=晃56.8拥cm巧2浴，谎=齐5.81蓄cm蛙，处=叔4.23竞cm肉由于岭申乐，板孝故盾由芹查表得猜，惯填板放两赖块。或杆颜件恳B兄-沫G宿：厚N罪=旬301.生06帮KN业，锹l卡ox红=阔302.顺4怪cm巩，多l舅oy警=夹378牛cm苍。价选英用并2定L魔63滨6辞，调A蕉=猎14.5祝8正cm斥2乡，册=印1.93板cm鬼，狐=犯2.91琴cm袍填板放两颠块。约杆杜件袜D责-厨G耽、刚D姜-拘H碍：辫N恳=型-119争.36片KN泪，钉l处ox槽=转333.巨6竹cm殖，煌l喘oy染=愤417.呈3观cm麦。秘选厘用未2站L残80兽6姜，武A闸=惹18.8杏cm庭2骡，程=亦2.47美cm组，悲=3.5改8说cm暮由于拣蜜口，突汪故敌由恒查表得淹（龟b把类截面）填板四块沸屋架杆件群截面选用烫表助蹲遣表一蒙杆赠躬件喷名蜂粉称仓杆悠糠件树号栗内力设计欢值则N(KN信)责计算长度杂(态m)倦选用截面闷截面积仇A(cm湾2庸)浩计算应力深（妙N/mm圆2践）做容许长细饮比腹[怀]否杆件端部剧的角钢肢颤背和肢尖懒焊缝（耐mm顿）循填板数元l挂0x笑l惯0y歼上置弦筋杆率A麻-谎B异D妨-艘E面-738比.92治301.泊5拆301.丧5什2L14书0×10捐54.7盛179.氏2蛮150援2兽下钳弦扩杆陷G传-迹H科759.瘦46羊600崇600介2L18降0×11史0×10搅56.8瑞133.壁7捏250乞1垃腹格杆培A-目F认-50.协12润161.载2色201.软5概2L63朝×6凤14.5蹄8确67.9殃150列2抄C脏-形G宋-100真.22供208辆260寄2L63登×6霞14.5垃8垦135.评8且150宅2佩E什-士H盯46.8菊288户288扒2L10畏0×10信38.5增2抱1.62蛋200梨4屯B竟-担F挨-574症.56斯366.准3昌366.坟3找2L18少0×11陕0×10欣56.8欣175.愤6凑150档2句B蜓-咏G想301.夏06难302.辣4祝378申2L63握×6统14.5凑8叮206.余5摩250称2炮D-螺G灾-59.已68第333.斩6陈417.誓3羞2L80潮×6称18.8枣176历150环4杯D犯-孝H迈-16.贩84宴333.差6枯417.巩3味2L80幅×6仪18.8赌49.6怒150仅4纺五、节点稍设计播针1嗽、下弦节肠点霉“燥G明”源先计算腹倍板与节点辩板的连接妇焊缝：举B-震G氧杆肢背及奴肢尖焊脚编尺寸分别补取与h常f1认=8mm器，司h盲f2察=6mm狠，则所需捐焊缝长度准：寄肢背道：忆滋碗用丙140泄mm床肢尖委：据央狂英用徐100它mm泰腹杆室C-具G迟和快D-窑G荐杆件的内炕力较小，堂焊缝按构副造采用，给肢背：牺h酒f1恨=漂6mm,粱皇l划w幅1隐取涝80mm茂剪肢尖：份h抚f麻2委=驶6mm,零易l盏w毁2能取悬80mm惨其次验算辉下弦杆与估节点板的全连接焊缝驱，内力差经Δ饰N革=看N止GH石-易N充FG革=昆759.调46立-供434.踢66放=刻342.酿8兆KN叙。由斜腹止杆焊缝决光定的节点捏板尺寸，模量得实际由节点板长撒度甜为羡63茄cm椒，肢背及燃肢尖焊脚耻尺寸均取各为虚6欠mm有，则计算秋长度劫l坝w洒=背63-1耀.2=6动1.8窜cm郊。肢背焊棒缝应力为张：附图3下弦附图3下弦“G”节点帖箭2篇、上镜弦邻“哗B票”国节点（见值附截图童4妹）移同样先计句算腹杆至B-压F蝶、未B-滔G熔的杆端焊乔缝，方法摸同上。由猾腹杆焊缝抛决定的节载点板尺寸寇，实际量顽得节点板脏长度兵为译81躬cm访。现验算恳上弦与节尼点板的连享接焊缝：约节点板缩衣进盟8劈mm渔，肢背采谎用塞焊缝爪，起承受节点薄荷载会F依=100男.22碑KN湾，死h阁f皱=标t捧/2=敢4默mm哨，浇l壳w1叙=晓81绢-冲0.8令=馋80.2诉cm穴肢尖焊缝里承担弦杆销内力差啄Δ充N交=抛N遇BC精-吼N减AB斗=疾676.鼻98狭-0=狂676.姑98碗KN坑，偏心距折e铲=距10-2扬.8握=堤7.2末cm教，偏心力庙矩君M示=月Δ模N群·属e集=像676.做98×7吊.2撞=锄4874复KN即·约cm罪，采用却h勺f你2亿=10瓶mm获，剂l些w斩2染=鼓81蜡-厌2阁=鼓79机cm霜，则对ΔN：对M：附图附图4上弦“B”节点旱3收、屋抱脊听“冶E直”际节点（附驶图胸5个）亩①样计算腹杆贷与节点板谎的连接焊草缝：序E-策H城杆件内力唤较小，按作构造设置糠焊缝，即用取泰h雁f哥1常=蚊6m锡m潜，双h锯f叙2壮=6mm泉,朽l喇w并1缘=80m巡m,愈l征w挣2偶=80m目m格。杨②完验算弦杆著和节点板层的连接焊滩缝：由腹午杆焊缝决款定的节点沙板尺寸，幼实际量得标节点板长舰度饼为晶40c黄m锯。节点板意缩愚进哈8m齐m武，肢背采傍用塞焊缝布，节点竖辜向集中荷约载剑,困h葡f赌=t/2坝=4m感m咐，螺l市w殊1蜜=40-抚0.8c封m贷。宣肢尖焊缝短内力滤差肿Δ己N=0铃,龙可按构造棒要求设置截焊缝。曲③能拼接计算宁：拼接角单钢采用与疲弦杆截面泉相同的裹2L1吨0康0柄×乱12锣，焊脚尺壁寸胞h蒜f歇取汉8洞mm障，则拼接慨角钢除到拜角外，竖弯肢需切寿去奋剪Δ手=膜t婆+塞h罗f核+5=1喊2+吧8坡=5=2窃5徒mm景，按上弦桨坡度热弯耳。拼接角棉钢与上弦江连接焊缝违在接头一愈侧的总长巴度睁共四条焊崭缝，认为导平均受力边，每条焊壁缝实际长躺度为查拼接角钢妥总长度为轰取拼接角偶钢长度侧为摄600导mm扑。献附图5屋脊节点附图5屋脊节点“E”过4宫、支座节和点厕“冈F搭”蝇（附炮图逐6遣）妹①傲、腹杆杆涌端焊缝计颂：荒凶B-史F巧杆由前面埋计算结果积取肢背及俱肢尖角焊民缝尺寸分碧别为：妄h睬f凶1徒=株8m迷m鸣，唉h队f筒2考=6mm匀,配l爷w饲1枪=220辉mm,搞l类w刮2洁=170连m丧m盲。再坐A-叛F咱杆件内力娇较小，按护构造设置戴焊缝，即冲肢背及肢宿尖角焊缝灰尺寸均乱为叫6m怎m设，焊缝长与度为者l影w脖=80m厘m车。代②引验算弦杆底焊缝：由芒腹杆焊缝麻决定的节姓点板尺寸盗，实际量雅得节点板恢长度斥为茎42c味m闲。肢背及汇肢尖焊角四尺寸均取悄为丰8m列m巩，则计算纲长度免l投w助1障=42估-1.6倍=40.丑4c轻m虏。肢背焊赌缝应力为杜：模③筝、底板计举算耗支反力躺R长d胳=馋400.缴9酬KN困，沙f深c盛=10N煤/mm作2尼，所需底花板净面积坟：狭取锚栓直西径傻d=2胸4猛mm给，锚栓孔佛直径邪为遇50截mm吴，则所需征底板面积皆为：跌按构造要碧求采用底锅板面积为陶a属×乏b=2铃6×框2巡6蛮=诱676赏>榜470.麦5秋cm馅2过，底板净州面积为：谷垫板采炮用既100×箭20叮×刑100誉，