30m跨鋼結(jié)構(gòu)屋架課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　2013年

2、12月 30日</p><p><b>　　鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)介紹...................................................................3</p><p>　　1、設(shè)計(jì)資料......................................

3、...................................3</p><p>　　2、設(shè)計(jì)要求.........................................................................3</p><p>　　3、主要參考資料 .................................................

4、..............3</p><p>　　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容...................................................................4</p><p>　　1、設(shè)計(jì)資料.......................................................................4</p&

5、gt;<p>　　2、荷載計(jì)算.......................................................................4</p><p>　　3、幾何尺寸及桿力系數(shù)圖...............................................4</p><p>　　4、截面設(shè)計(jì)..............

6、.........................................................5</p><p>　　4.1上弦桿.......................................................................5</p><p>　　4.2下弦桿................................

7、.......................................5</p><p>　　4.3腹桿...........................................................................6</p><p>　　5、屋架桿件選用表............................................

8、..............13</p><p>　　6、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)......................................................................14</p><p>　　6.1下弦節(jié)點(diǎn)“C'”......................................................14</p>

9、;<p>　　6.2上弦節(jié)點(diǎn)“B”.......................................................15</p><p>　　6.3屋脊節(jié)點(diǎn)“K”.......................................................16</p><p>　　6.4普通節(jié)點(diǎn)“C”................

10、.......................................17</p><p>　　6.5支座節(jié)點(diǎn)“A'”......................................................17</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)施工圖........................................................

11、..........20</p><p>　　課程設(shè)計(jì)手算書..............................................................21</p><p>　　鋼屋蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書（梯形屋架）</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　某車間（或廠

12、房）跨度L，長度96m，柱距6m，屋蓋采用梯形鋼屋架，屋面材料為壓型鋼板復(fù)合板，檁條間距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為0.55kN/m2，屋架簡支于鋼筋混凝土柱上，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，柱截面400mm×400mm。其他設(shè)計(jì)資料如下：</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　

13、　計(jì)算書：內(nèi)容應(yīng)詳盡，主要內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)計(jì)任務(wù)書，材料選擇，屋架形式、幾何尺寸，支撐布置，荷載匯集，桿件內(nèi)力計(jì)算及組合，桿件截面選擇，典型節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（屋脊、跨中拼接節(jié)點(diǎn)，上下弦節(jié)點(diǎn)）等。</p><p>　　圖紙：應(yīng)符合制圖規(guī)范及要求，表達(dá)應(yīng)完整；繪制要求：主要圖面應(yīng)繪制正面圖、上下弦平面圖，必要的側(cè)面圖、剖面圖，以及某些安裝節(jié)點(diǎn)或特殊零件的大樣圖；在圖的左上角繪制屋架簡圖，并注明桿件幾何長度（左半跨）及桿件內(nèi)力設(shè)

14、計(jì)值（右半跨），圖面右側(cè)應(yīng)繪制材料表及編寫有關(guān)文字說明，如鋼材型號(hào)、附加說明、焊條型號(hào)、焊接方法、質(zhì)量要求等。（注：采用A1圖紙594mm×841mm）</p><p><b>　　三、主要參考資料</b></p><p>　　1. 戴國欣主編．鋼結(jié)構(gòu)（第三版）．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2007</p><p>　　2. 夏志斌，姚

15、諫．鋼結(jié)構(gòu)—原理與設(shè)計(jì)．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004</p><p>　　3. 張耀春主編．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理．北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　4. 汪一駿等．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004</p><p>　　5. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009—2001 ）</p><p>　　6.

16、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017—2003）</p><p>　　7. 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50105—2001）</p><p><b>　　鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　1、結(jié)構(gòu)形式</b><

17、/p><p>　　某車間（或廠房）跨度30m，長度96m，柱距6m，屋蓋采用梯形鋼屋架，屋面材料為壓型鋼板復(fù)合板，檁條間距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為0.50kN/m2，屋架簡支于鋼筋混凝土柱上，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，柱截面400mm×400mm。</p><p>　　2.荷載標(biāo)準(zhǔn)值（水平投影面積）</p>&l

18、t;p><b>　?、儆谰煤奢d：</b></p><p>　　永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.4KN/m2</p><p>　　屋架及支撐自重：按經(jīng)驗(yàn)公式q=0.12+0.011x30KN/m=0.45KN/m</p><p><b>　　②可變荷載：</b></p><p>　　屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值

19、0. 50kN/m2</p><p>　　雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.30kN/m2</p><p>　　積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.75kN/m2</p><p>　　風(fēng)壓 0.55KN/m2</p><p><b>　　二、荷載計(jì)算</b></p><p>　　根

20、據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，屋面和荷載與雪荷載不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，計(jì)算時(shí)，取較大的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行計(jì)算。故取雪荷載0.50kN/m2進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　荷 載 計(jì) 算 表</p><p>　　三、幾何尺寸及桿力系數(shù)圖</p><p><b>　　四、截面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　腹桿最大內(nèi)力－269.2k

21、N,查表7.4，選用中間節(jié)點(diǎn)板厚度為t=8mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度10mm</p><p>　　1、上弦桿（整個(gè)上弦不改變截面，按照最大內(nèi)力計(jì)算）</p><p>　　選用2L110×8，查附表可知A=34.48 </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝

22、150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　查表可知為b類截面</b></p><p>　　雙角鋼T型截面對(duì)稱軸y軸彎扭屈曲計(jì)算長細(xì)比</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　

23、填板厚度為8mm，每節(jié)間放一塊（滿足l范圍內(nèi)不少于兩塊），</p><p>　　2、下弦桿(下弦也不改變截面，按照最大內(nèi)力計(jì)算）</p><p>　　取 </p><p>　　連接支撐的螺栓孔中心至節(jié)點(diǎn)板邊緣距離約為100mm，可不考慮螺栓孔削弱</p><p>　　對(duì)于風(fēng)荷載，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)為1.25，屋面迎風(fēng)面體型系

24、數(shù)為－0.6，背風(fēng)面為－0.5，所以負(fù)風(fēng)壓設(shè)計(jì)值（垂直于屋面）為</p><p><b>　　迎風(fēng)面：</b></p><p><b>　　背風(fēng)面：</b></p><p>　　和垂直于水平面的分力未超過荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0時(shí)的恒荷載，故將拉桿的長細(xì)比依然控制在350以內(nèi)。</p><p>　　選用

25、2L100×63×8（短肢相連),A=25.2 </p><p><b>　　滿足長細(xì)比要求</b></p><p>　　填板厚度為8mm，每節(jié)間放一塊（滿足l內(nèi)至少放兩塊）</p><p><b>　　腹桿</b></p><p>　?。?）桿A-A':,

26、 </p><p>　　選用2L50×5，A=9.6 </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><

27、b>　　查表得</b></p><p>　　填板厚度為8mm，放兩塊，</p><p>　　（2）桿B-A':， </p><p>　　選用2L100×63×8長肢相連）查表得， </p><p>　　則 ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝

28、150滿足長細(xì)比的要求。</p><p>　　則 取，b類截面</p><p><b>　　查表得</b></p><p>　　填板厚度為8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b>　　肢背：，取</b&g

29、t;</p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　?。?）桿B-C': ，</p><p>　　，選用2L70×7, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的要求。

30、</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b>　　肢背：，取&l

31、t;/b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　?。?）桿D-C': ，</p><p>　　，選用2L70×7, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝150滿足長

32、細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b>　　肢

33、背：，取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　　（5）桿D-E': ，</p><p>　　，選用2L70×5, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝

34、150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b&

35、gt;　　肢背：，取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　　（6)桿F-E': ，</p><p>　　，選用2L70×5, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　

36、≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p>

37、<b>　　肢背：，取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　　(7)桿F-G': ，</p><p>　　，選用2L56×5, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p

38、>　　≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放三塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><

39、;p><b>　　肢背：，取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　　(8)桿: ，, 選用2L70×5, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p><p>　　≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的

40、要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放兩塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b>　　肢背：，

41、取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p><p>　　同時(shí)桿也為2L70×5與桿設(shè)計(jì)均相同</p><p>　　(9)桿: ，, 選用2L63×5, </p><p>　　按所選角鋼進(jìn)行驗(yàn)算： ≤ [λ]＝150</p>&

42、lt;p>　　≤ [λ]＝150滿足長細(xì)比的要求。</p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>　　b類截面，查表得</b></p><p>　　填板厚度8mm，放三塊，</p><p>　　(10)桿 , </p><

43、;p>　　查表選用2L63×10, </p><p>　　填板厚度8mm，放三塊，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)其焊縫，取</b></p><p><b>　　肢背：，取</b></p><p><b>　　肢尖：，取</b></p>&

44、lt;p>　　(11)對(duì)等豎桿，,由于內(nèi)力較小，采用=150選擇截面</p><p>　　, ，查表選用2L50×5,</p><p>　　填板厚度為8mm，桿放兩塊，</p><p>　　同理可算得放三塊，放三塊，放三塊,放兩塊</p><p><b>　　(12)桿 ,,</b></p&g

45、t;<p>　　選用2L63×5，填板厚度8mm，放五塊，</p><p><b>　　五、屋架桿件選用表</b></p><p><b>　　六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　重點(diǎn)設(shè)計(jì)“”、“B”、“”、“”、“”五個(gè)典型節(jié)點(diǎn)，其余節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)類同 </p><p

46、><b>　　1、下弦節(jié)點(diǎn)“”</b></p><p>　　肢背與肢尖的焊縫尺寸可從表中查得，下面驗(yàn)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫，內(nèi)力差為</p><p>　　則。由斜腹桿焊縫尺寸決定節(jié)點(diǎn)板尺寸，量得實(shí)際節(jié)點(diǎn)板長度為29.5cm，設(shè)焊角尺寸，則角焊縫的計(jì)算長度為</p><p><b>　　，肢背的焊縫應(yīng)力為</b>&l

47、t;/p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　則滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p><b>　　上弦節(jié)點(diǎn)“B”</b></p><p>　　斜腹桿的焊縫尺寸可查表得到，下面驗(yàn)算上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫</p><p>　　節(jié)點(diǎn)板縮

48、進(jìn)8mm，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點(diǎn)荷載,可取焊角尺寸</p><p>　　，同時(shí)，Q在垂直于屋面方向的分力接近Q，取其等于Q</p><p>　　肢尖焊縫承受上弦桿內(nèi)力差</p><p>　　偏心距，偏心力矩為M，則有</p><p><b>　　，可采用，則</b></p><p><b&

49、gt;　　對(duì) </b></p><p>　　對(duì)M: </p><p><b>　　由強(qiáng)度公式有</b></p><p><b>　　則滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p><b>　　屋脊節(jié)點(diǎn)“K”</b></p><

50、;p>　　桿的桿端焊縫尺寸查表可得，弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫手里不大，可按照構(gòu)造要求決定焊縫尺寸。在進(jìn)行拼接計(jì)算時(shí)，拼接角鋼采用與上弦桿相同截面的角鋼組合， 即2L110×8，除倒棱外，設(shè)，豎肢需要切去，取，并按上弦坡度1：10熱彎。拼接角鋼與上弦連接焊縫在接頭一側(cè)的總長度為，則</p><p><b>　　，取</b></p><p&g

51、t;　　假設(shè)四條焊縫平均受力，則每條焊縫實(shí)際長度為，則</p><p><b>　　，則拼接角鋼總長度</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　普通節(jié)點(diǎn)“C”</b></p><p>　　豎直角鋼與節(jié)點(diǎn)板的焊縫一般可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，在這里驗(yàn)

52、算上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)8mm，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點(diǎn)荷載，取則</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　則滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p><b>　　支座節(jié)點(diǎn)“”</b></p><p>　　對(duì)于桿和下弦桿的焊縫采用構(gòu)造要求

53、設(shè)置，斜腹桿焊縫查表可得，以下給出底板等計(jì)算。</p><p><b>　　底板計(jì)算</b></p><p>　　支座反力,混凝土強(qiáng)度等級(jí),，則所需的底板凈面積</p><p>　　選取錨栓直徑d=20mm，錨栓孔直徑為2d=40mm，則所需的底板毛面積</p><p>　　按照構(gòu)造要求采用底板面積為，而墊板采用<

54、/p><p>　　，孔徑為22mm。則</p><p><b>　　底板的實(shí)際應(yīng)力</b></p><p>　　相鄰三邊支撐區(qū)格，，支座節(jié)點(diǎn)板厚度為10mm，加勁肋厚度為8mm</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，查表4.8可知?jiǎng)t<

55、;/b></p><p>　　所需的底板厚度為，t一般取20----40mm且至少為14mm，此處取t=20mm，則底板尺寸為</p><p>　　加勁肋與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算</p><p>　　一個(gè)加勁肋的連接焊縫所承受的內(nèi)力為</p><p><b>　　偏心距，則</b></p><p&g

56、t;　　加勁肋的高度、厚度取與中間節(jié)點(diǎn)板相同，取為353×120×8. 采用，則計(jì)算長度</p><p><b>　　對(duì)V： </b></p><p><b>　　對(duì)M： </b></p><p>　　取，則由強(qiáng)度公式可知</p&g