鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)計(jì)算書</b></p><p>　　專 業(yè)：土木工程</p><p><b>　　2013年3月1日</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)資料：</b></p><p>　　某廠房總長(zhǎng)度90m，跨度為18m。屋蓋體系為有檁條屋

2、蓋，檁條間距取為1.5m?？v向柱距為6m。</p><p>　　1.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，屋面坡度為i=1.8；地區(qū)計(jì)算溫度高于 ，無侵蝕性介質(zhì)，屋架下弦標(biāo)高為1.8m。</p><p>　　2.屋架形式及荷載：屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點(diǎn)荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附圖所示。屋架采用的鋼材為Q345,焊條為E50型。屋架及支撐自重為q

3、=0.318KN/m2，壓型鋼板自重為0.15KN/m2檁條自重0.5KN/m；基本風(fēng)壓為0.50KN/m2，雪荷載為0.3KN/m2；活荷載為0.5KN/m2積灰荷載為1.3KN/m2；保溫層荷載為0.7KN/m2。</p><p>　　2.屋架形式，尺寸，材料選擇及支撐布置</p><p>　　屋架的計(jì)算跨度為18m，端部高度 中部高度H=2890mm，屋架形式如圖1所示。根據(jù)建造地區(qū)

4、的計(jì)算溫度和荷載性質(zhì)，鋼材采用Q345。焊條采用E50型，手工焊。根據(jù)車間長(zhǎng)度、屋架跨度和荷載情況，設(shè)置上、下弦橫向水平支撐，垂直支撐和系桿，見圖2和圖3。</p><p><b>　　圖1.1</b></p><p><b>　　圖1.2</b></p><p><b>　　圖1.3</b><

5、/p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　圖2.2</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　3.荷載和內(nèi)力計(jì)算：</p><p><b>　?。?）荷載計(jì)算：</b></

6、p><p>　　屋架及支撐自重 </p><p><b>　　保溫層 </b></p><p>　　壓型鋼板自重 </p><p>　　檁條自重（0.5KN/m） </p><p><b&g

7、t;　　恒荷載總和 </b></p><p><b>　　活荷載 </b></p><p><b>　　積灰荷載 </b></p><p><b>　　活荷載總和 </b></p><p><b>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p

8、><p>　　查規(guī)范得，現(xiàn)風(fēng)壓高度變化系數(shù)近似取</p><p><b>　　，查得，</b></p><p>　　風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)坡面體型系數(shù)為，背風(fēng)面</p><p>　　對(duì)輕型鋼屋架，當(dāng)風(fēng)荷載較大時(shí)，風(fēng)吸力可能大于屋面永久荷載，此時(shí)屋架弦桿和腹桿中的內(nèi)力均可能變號(hào)，必須考慮風(fēng)荷載組合。此處不考慮風(fēng)荷載。</p

9、><p><b>　?。?）荷載組合：</b></p><p>　　按可變荷載效應(yīng)控制組合：</p><p><b>　　KN</b></p><p>　　按永久荷載效應(yīng)控制組合：</p><p><b>　　KN</b></p><p&

10、gt;　　故取節(jié)點(diǎn)荷載31.5792KN,支座反力為 </p><p><b>　?。?）內(nèi)力計(jì)算：</b></p><p>　　其內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)值如下：</p><p>　　組合（1）：全跨永久荷載+全跨活荷載</p><p>　　組合（2）：全跨永久荷載+半跨活荷載</p><p>　　其中F為

11、全跨永久荷載+全跨活荷載。 F1為全跨永久荷載 ， F2為半跨活荷載。</p><p><b>　　F1全跨永久荷載：</b></p><p><b>　　F2半跨活荷載：</b></p><p><b>　　4.截面選擇</b></p><p>　　腹桿最大內(nèi)力為205.32

12、8KN，查表7.4選用中間節(jié)點(diǎn)板厚度為 支座節(jié)點(diǎn)板厚8mm。</p><p><b>　　上弦</b></p><p>　　整個(gè)上弦不改變截面，按最大內(nèi)力計(jì)算：</p><p><b>　　， ， </b></p><p>　　選用 （短肢相并）， ， ， </p><p>

13、　　雙角鋼T型截面繞對(duì)稱軸（y）軸應(yīng)按彎扭屈曲計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比 </p><p>　　故由 ，按b類截面查附表4.2得， </p><p>　　填板每個(gè)節(jié)間放一塊， </p><p><b>　　下弦</b></p><p>　　整個(gè)下弦采用同一截面，按最大內(nèi)力計(jì)算。</p><p>　　連接支撐的螺

14、栓孔中心至節(jié)點(diǎn)邊緣的距離約為100mm可不考慮螺栓孔削落。</p><p>　　選用 (短肢相并)， </p><p>　　填板每個(gè)節(jié)間放一塊， </p><p><b>　　斜腹桿</b></p><p><b>　　斜腹桿Ba</b></p><p>　　, =253cm

15、, </p><p>　　選用 （長(zhǎng)肢相并）， ， , </p><p>　　故由 按b類表附表4.2得 </p><p><b>　　填板放三塊， </b></p><p><b>　　斜腹桿Bc</b></p><p>　　內(nèi)力不大，按受壓桿長(zhǎng)細(xì)比控制截面 </p&

16、gt;<p><b>　　選用 ，查表得 </b></p><p><b>　　豎腹桿Cc</b></p><p>　　內(nèi)力不大， 可按 選擇截面。</p><p><b>　　選用 ,查表得 。</b></p><p>　　填板放三塊， ,其余桿件截面選擇見下表

17、。</p><p><b>　　5.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　用E50焊條時(shí)，角焊縫的抗拉抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ，各桿件最小焊縫長(zhǎng)度不應(yīng)小于。</p><p>　　(1)、下弦節(jié)點(diǎn)“c”，如圖</p><p>　　先算腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫：Bc桿肢背與肢尖的焊腳尺寸分別取為 ，所需焊縫長(zhǎng)度為（考慮起滅弧缺

18、陷）：</p><p>　　腹桿Dc和Cc 的桿端焊縫計(jì)算，其中Cc桿內(nèi)力較小，焊縫按構(gòu)造采用：</p><p><b>　　Dc桿取焊縫 </b></p><p>　　其次驗(yàn)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫，由桿件Bc、Cc及Dc的角鋼肢背焊縫之一確定節(jié)點(diǎn)板高，此外，節(jié)點(diǎn)板伸出弦桿15~20mm。故選擇節(jié)點(diǎn)板尺寸為： 。內(nèi)力差 。</p>

19、<p>　　考慮施工要求取焊縫 。</p><p>　?。?）、上弦節(jié)點(diǎn)“B”，如下圖</p><p>　　腹桿Bc，Ba的桿端焊縫計(jì)算從略。驗(yàn)算上弦與節(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Q=31.5792KN， </p><p>　　肢尖焊縫承擔(dān)弦桿內(nèi)力差 ，偏心距 ，偏心力矩 ，采用 ，則對(duì) ：</p>&l

20、t;p><b>　　則焊縫強(qiáng)度為：</b></p><p>　?。?）、屋脊節(jié)點(diǎn)“G”</p><p>　　腹桿端焊縫計(jì)算從略，弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫受力不大，按構(gòu)造要求決定焊縫尺寸，一般可不計(jì)算。這里只進(jìn)行拼接計(jì)算，拼接角鋼采用與上弦桿相同截面 ，除倒棱外，豎肢需切去 ，取 并按上弦坡度熱彎。拼接角鋼與上弦連接焊縫在接頭一側(cè)的總長(zhǎng)度 </p>&l

21、t;p>　　共四條焊縫，認(rèn)為平均受力，每條焊縫實(shí)際長(zhǎng)度：</p><p><b>　　拼接角鋼總長(zhǎng)度為：</b></p><p>　　取拼接角鋼長(zhǎng)度為300mm</p><p>　?。?）、支座節(jié)點(diǎn)“a”</p><p>　　桿端焊縫計(jì)算從略。以下給出底板等的計(jì)算。</p><p><

22、b>　　支座節(jié)點(diǎn)“a”</b></p><p><b>　　①底板計(jì)算</b></p><p>　　支座反力 ，混凝土強(qiáng)度C30， ，所需底板凈面積：</p><p>　　錨栓直徑取d=20mm,錨栓孔直徑為50mm，則所需底板毛面積：</p><p>　　按構(gòu)造要求采用底板面積為 ,墊板采用 ，孔徑2

23、2mm，實(shí)際底板凈面積為：</p><p><b>　　底板實(shí)際應(yīng)力：</b></p><p><b>　　所需底板厚度：</b></p><p>　　用t=18mm，底板尺寸為 。</p><p>　?、诩觿爬吲c節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算</p><p>　　加勁肋高度、厚度與中間