钢结构课程设计说明书

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1、第一章梯形钢屋架设计资料1.1设计资料某工业厂房，车间跨度27m,长度60m,柱距6.0m屋盖拟采用钢结构有標体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20kN/m2计算），標条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度i二1/10,有组织排水，当地雪荷载OAkN/m2,基本风压0.45WV//,屋架、標条、拉条及支撑自重标准值为0.30kN/m2o屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m,柱截而尺寸为600x600mmo不考虑积灰荷载。1.2屋架形式、尺寸、材料选择

2、及支撑布置屋架的计算跨度/0=27000-2x150=26700/tm,端部高度Ho=1800mm,中部高度H=3136mm,屋架尺寸布置图如图1所示。根据建造地区的计算温度和荷载性质，刚材采用Q235Bo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、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，標条拉条。1・3荷载1.3.1荷载计算屋而板自重0.2KN/m2悬挂管道0」KN/m2屋架、標条和支撑自重0.3KN/m20.6KN/m20.4KN/m?0.4KN/m?恒荷载总和活荷载（或雪荷载）可变荷载总和屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑

3、。1.3.2风荷载工业厂房一般在郊区属于B类地区，柱顶标高9m,屋架屮端高度为2.8m,屋面板及標条高度大约0.3m,故高度厂房屋脊处高大约12m,则风荷载高度变化系数为1・05,屋面迎风面体形系数为-0.6,背风面为-0.5,所以负风压的设计值(垂直于屋面)为迎风面：=-1.4x0.6x1.05x0.45=0.397背风面：％=-1-4x0.5x1.05x0.45=0.331叫和W2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内可见风荷载对屋面为吸力，可不考虑。1・4荷载组合一般考虑全跨荷载，对跨中

4、的部分斜杆可考虑半跨荷载。本次设计，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合：F=(1.2X0.6+1.4X0.4)X1.69X6=13kN其中，永久荷载分项系数为1.2；屋面活荷载分项系数为1.4；组合系数为0.7；不考虑积灰荷载。按永久荷载效应控制的组合：F=(1.35X0.6+1.4X0.7X0.4)X1.69X6=12.19kN其屮，永久荷载分项系数为1.35；屋面活荷载分项系数为1.4；组合系数为0.7o故节点荷载取13kN,支座反力R=8F=104kNo1.5内力计算屋架在上述荷载组

5、合下作用的计算简图如图4。用图解法得屋架各杆的内力系数(F二16.54KN作用于全跨)，然后求出各种杆件的内力。第二章节点设计用E43焊条时，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值ffw=160/V/mm2,各杆件最小焊缝长度不应小于8/i/o2.1下弦节点b先算腹杆与节点板的连接焊缝：B-b杆肢背与肢尖的焊脚尺寸分别取为hri=5mm,4mn,所需焊缝长度为（考虑起灭弧缺陷）：肢背2/3x93.42x1/2x0.7x5x160+2x5=65.61/7W肢尖="3x934X0+2x4=42.75〃%22x0.7x4x160腹杆D・b和C・b的杆端焊缝同理

6、计算，其中C・b杆内力较小，焊缝按构造采用。其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差AN=N^-Nah=167.48-64.36=103.2nim,由斜腹干焊缝决定的节点板尺寸量得实际节点板长度是30cm。角焊缝计算长度lw=30-1.2=2S.8cm,采用hf=6mm,肢背焊缝应力为：2/3X103.12X1032x0.7x5x288=28A2N/mnr

7、0.8=31.2c/??cr=13xl(f2x0.7x4x312=7.44N/”?朋<0/£=1.22x160=195.2N/mnf肢尖焊缝承担弦杆内力差N=0.8KN,偏心距e=10-3=7cm.,偏心力矩N=Ne=137.81x0.07=9.65KN,采用hl2=7mm,则对AN:=45.07N/mnt2x0.7x7x312对M:=60.69N/mnf6M_6x9.65x1Q62/V；"2X0.7X7X3122则焊缝强度为：（空）2=J（^^）2+45.07=50.2N/mnt<60N/mnf*0/fV1.22节点板尺寸方法同前，在施

8、工图上确定。2.3腹杆杆端焊缝计算从略。弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，可不计算。只进行拼接计算，拼