钢结构课程设

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1、目录一、设计资料1二、屋架的形式及尺寸的确定1三、屋架、支撑及檩条布置21.屋架、支撑布置情况22.檀条的布置与计算3四、荷载组合与内力计算41.永久荷载42.可变荷载43.屋架荷载计算44.屋架杆件的内力计算5（1）上弦杆在节点荷载下的局部弯矩5（2）屋架杆件内力计算5五、杆件的截面设计61.上弦杆6（1）弯矩作用平面内的稳定验算7（2）弯矩作用表面外的稳定验算72.下弦杆选择73.腹杆选择8六、节点设计121.屋脊节点F122.节点K133.下弦节点H144.上弦节点B155.上弦节点C156.支座节点A16钢结构课程设计一、设计资料某车间芬克式三角形普通钢屋架，

2、车间为单跨厂房，全长120m。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱距6m，上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C20。车间内设有一台起重量30t的中级工作制桥式吊车，吊车轨顶标高为+12.00m。屋架跨度：21m屋面坡度：1：2.5屋面材料：波形石棉瓦（0.2kN/m2↓）木丝板保温层（0.24kN/m2↓）[10槽钢檀条（0.1kN/m）（檀条间距700~800mm）屋面活荷载：0.3kN/m2（↓）屋面雪载：0.70kN/m2（↓）屋架材料：采用Q235-A·F或Q235-A钢材（要求附加：保证冷弯试验性能和碳的极限含量），焊条采用E43系列型，手工焊。二、

3、屋架的形式及尺寸的确定根据屋面所采用的屋面材料的排水需要采用芬克式三角形屋架（屋架形式如图1所示），屋面坡度i=2.5，屋面倾角(=arctan=21(48(,sin(=0.3714,cos(=0.9285.21屋架跨度：L=21000mm计算跨度：图一屋架杆件屋架跨中高度：取n=5H==4120mm.屋架上弦总长L=LO/(cos(×2)=20600/(2×0.9285)=11093.16mm.根据构造要求上弦檀条的间距为700~800mm，为尽量使屋架受节点荷载，将上弦划分为5个节间，节间长度s==2218.6mm.节间水平投影长度为Q=S•cos(=1848.8

4、6×0.9285=1716.67mm.屋架各杆的几何尺寸如下表1所示：表1各杆件的几何尺寸杆件n=5杆件长度(mm)L=k•H长度系数k1~50.5392220.686，70.215885.88，90.6022480.2410，11，13，140.5802389.612，150.8703584.4161.0504326171.000412021三、屋架、支撑及檩条布置1、屋架、支撑布置情况根据厂房总长为120mm,超过伸缩缝的最大间距100mm,需在厂中部设置伸缩缝一道。此外，根据屋盖支撑的布置需求，在厂房两端第二车间和厂房中部伸缩缝两侧的第二开间设置四道上弦横向水平

5、支撑和下弦横向水平支撑，在跨中设置一道垂直支撑。该芬克式三角形普通钢屋架支撑布置图如图二所示。（a）上弦横向水平支撑布置图（b）下弦横向水平支撑(c)1-1垂直支撑图二212、檀条的布置与计算上弦节间距离为2218.6mm，根据檀条间距满足要求700-800mm，每节间放置两根檀条，檀条间距为2218.6/3=739.5mm，并在跨中放置一道拉条。由于屋面活荷载与雪荷载一般不可能同时出现，故取值较大的雪荷载参加计算。拟采用[10型钢，查型钢表得，自重0.098KN/m，Wx=39.7cm4,Wy=7.8cm3,Ix=198cm4.图三檀条的计算简图图三拉条支撑的布置1

6、-屋架2-檀条3-屋脊4-撑杆5-拉条6-斜拉条四、荷载组合与内力计算1.永久荷载永久荷载查《建筑结构荷载规范》（GBJB-8T）附录，波形石棉瓦屋面重为0.2KN/m2.波形石棉网瓦重0.2×0.7395=0.1478kN/m21木丝板保温层0.24×0.7395=0.1775kN/m檀条和拉条重0.1kN/mgk0.4253kN/m2.可变荷载基本雪压s0=0.7KN/m2,查《建筑结构荷载规范》（GBJB-8T）得积雪分布荷载Ur=1.0,则qk=Sk×0.7395×cos(=Urs0×0.7395×0.9258=1.0×0.7×0.7395×0.9258=0.

7、48kN/m.檀条均布荷载设计值:g+q=rGgkrQqk=1.2×0.4253+1.4×0.48=1.18kN/m3.屋架荷载计算屋架和支撑自重gk=0.01L=0.01×21=0.21KN/m2檀条作用在屋架上弦的集中力P=2×(g+q)×l/2=2××1.18×6=7.08KN将节点荷载简化成节点荷载后，节点荷载设计值P=3×7.08+0.21×6×1716.67=23.4KN4.屋架杆件的内力计算（a）每节间一个集中荷载时的弯矩21（b）每节间两个集中荷载时的弯矩图四上弦杆弯矩计算简图（1）上弦杆在节点荷载下的局部弯矩M0=Pl=×7.08×