钢结构课程设计。

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1、一、设计资料1.工程名称：惠州郊区某机械加工厂单跨单层厂房，2.工程概况：该厂房屋架形式为芬克式屋架。跨度18米，长36米，柱距6米。厂房设有一台中级工作制桥式吊车。屋面材料采用上下两层多波压型钢板，中间用20毫米后矿渣棉板保温层。屋架两端支撑于截面为的钢筋混凝土柱上柱混凝土强度等级C20。钢材选用Q235-A.F，焊条采用E4303型手工焊。檩条采用槽钢，允许挠度。杆件允许长细比：屋架压杆「」=150，屋架拉杆「」=350，支撑压杆「」=200，支撑拉杆「」=400。3.荷载条件：压型钢板（每层）；20毫米矿渣棉板保温层不上人屋面活荷载二、屋架选型初选芬克式屋架基

2、本形状及尺寸参数如下图所示：屋面坡度，坡角，，屋架计算长度；中间高度上弦划分为4个区间，每个区间长度下弦分为3个区间。区间长度分别为，，上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为。屋架支撑布置如下图所示：三、荷载计算1.恒荷载标准值计算将沿屋面斜面分布的恒荷载换算为沿水平投影面分布的荷载，应乘以系数。桁架沿水平投影面积分布的自重按经验公式计算。两层多波压型钢板：矿渣棉板保温层：桁架自重：合计2.活荷载标准值不上人屋面活载四、檩条设计1.荷载与内力计算檩条线荷载标准值线荷载设计值：由恒荷载效应控制由活荷载效应控制弯矩设计值：，对X轴的净截面模量选用槽钢［102

3、.截面验算1)因檩条间设有拉条，故可不验算整体稳定1)强度验算故强度满足要求2)刚度验算檩条在垂直于屋面方向最大挠度为：允许最大挠度故刚度满足设计要求五、屋架设计1.节点集中荷载计算檩条作用在屋架上弦杆的集中荷载中间节点处集中荷载端节点处集中荷载等效荷载示意图如下示：1.屋架内力计算各杆件内力系数如下图示：各杆件内力设计值杆件上弦杆腹杆下弦杆ABBCCDDEBFCFCGCHDHEHGHAFFGGJ系数-9.42-9.05-8.68-8.31-0.931.25-1.861.25-0.933.752.508.757.505.00内力值-187.36-180.00-172

4、.64-165.29-18.5024.86-37.0024.86-18.5074.5949.73174.04149.1799.45檩条集中荷载作用杆端弯矩2.上弦杆截面设计整个上弦杆采用等截面，按最大内力杆设计（压杆）杆端，选用角钢2L100×7等肢相拼成T形截面上弦杆是压弯构件强度验算故强度满足要求稳定验算1)由正弯矩控制的平面内长细比：，绕X轴屈曲时属于b类截面，查表可得构件产生反向曲率满足要求较小翼缘受拉区：满足要求2)由负弯矩控制的平面外换算长细比绕y轴屈曲时处于b类截面由查表可得构件产生反向曲率翼缘受拉且腹板故满足要求4.下弦杆截面设计整个下弦杆采用等截面

5、，故按最大内力设计所需杆件截面积选用角钢2L70×45×5短肢相拼成T形截面查表可得：对于拉杆均满足要求故下弦杆所选钢材满足设计要求5.腹杆截面设计腹杆EG在节点H处不断开，采用通长杆件所需杆件截面积选用角钢2L45×5相拼组成T形截面查表可得：对于拉杆均满足要求故腹杆EG所选钢材满足设计要求腹杆CF和CH所受拉力较小，选用单角钢L45×5可满足设计要求对于腹杆BF和DH，，选用单角钢L45×5，，换算长细比由查表可得：强度、稳定性均满足要求故腹杆BF和DH所选钢材满足设计要求对于腹杆CG,，选用角钢2L45×5相拼组成T形截面，，对于压杆换算长细比由查表可得：强度

6、、稳定性均满足要求故腹杆CG所选钢材满足设计要求六、节点设计1.下弦节点F对于CF杆和BF杆取杆件厚度，故可取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取故杆件BF、CF与节点板的角焊缝长度为肢背、肢尖均50mm，焊脚尺寸4mm根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，按实际比例绘节点详图如上图示，从而可确定节点板尺寸为。节点板与下弦杆满焊，故焊缝长度，取焊缝承受内力肢背侧焊缝故焊缝强度满足要求。1.下弦节点G（考虑运输和施工方便，下弦杆在节点G处断开）对于CG杆和CH杆，取杆件厚度，故可取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取故杆件BF、CF与节点板的

7、角焊缝长度为肢背、肢尖均50mm，焊脚尺寸4mm根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，按实际比例绘节点详图如上图示，从而可确定节点板尺寸为。节点板与下弦杆满焊，故焊缝长度，取焊缝承受内力肢背侧焊缝故焊缝强度满足要求。下弦杆断开处采用同型号角钢L70×45×5进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够紧密结合，并便于施工，需将拼接角钢的尖角去除，且截去垂直肢的宽度。考虑两弦杆间的空隙，拼接角钢的长度为1.上弦节点C对于杆件CF、CH，取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取对于杆件CG，取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取故杆件BF、CF与节点