24m跨厂房普通钢屋架设计

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1、实用标准文案河南工程学院《钢结构》课程设计24m跨厂房普通钢屋架设计学生姓名:赵晨学号:201310810122学院:土木工程学院专业班级:土木工程1341班专业课程:钢结构精彩文档实用标准文案任课教师:韩瑞芳2016年6月13日目录一、设计资料21.基础资料22.荷载3二、钢屋架设计计算31.材料选择32.屋架形式及几何尺寸33.支撑布置44.支撑布置情况4三、荷载和内力计算61.荷载计算62.荷载组合63.内力计算7四、截面选择71.上弦72.下弦83.斜腹杆8精彩文档实用标准文案五、节点设计151.下弦设计152上弦节点“B”163.屋脊节点K174.支座节点“a”1

2、8六、绘制施工图2024m跨厂房普通钢屋架设计一、设计资料1.基础资料某单跨单层厂房,跨度L=24,长度54m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,屋架采用梯形钢桁架,铰接于混凝土柱上,上柱截面尺寸为400*400,屋面采用1.5×6.0m太空轻质大型屋面板。屋面坡度i=1/9,雪荷载为0.3kN/m2,钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图1所示,杆件容许长细比:屋架压杆[]=150,屋架拉杆[]=350。L550060006000600060006000600060006000500500134567891011122AB精彩文档实用标准文案图1

3、柱网布置图2.荷载(1)永久荷载(标准值)大型屋面板kN/m2防水层0.10kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.12+0.01124=0.39kN/m2悬挂管道0.05kN/m2(2)可变荷载(标准值)屋面活荷载编号35,应选择0.58kN/m2;雪荷载0.30kN/m2二、钢屋架设计计算1.材料选择精彩文档实用标准文案根据荷载性质,钢材可采用Q235-BF,要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接,焊条可选用E43型,手工焊。2.屋架形式及几何尺寸根据编组情况,编号35应选择跨度屋面坡度因屋面采用大型屋面板,屋

4、面坡屋i=1/9,故宜采用梯形屋架。屋架计算跨度应取屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关,当梯形屋架与柱铰接时,屋架端部高度取1.6~2.2m,本设计取1.6m,中部高度根据坡度计算得为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用节间为3m的人字形式,屋面板传来的荷载,正好作用在节点上,使之传力更好。屋架跨中起拱。3.支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况以及吊车设置情况,布置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆,屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2,其它编号均为GWJ—l。4.支撑布置情况根据

5、厂房长度(54<60m)、跨度及荷载情况,设置两道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:精彩文档实用标准文案图2上弦横向水平支撑布置图精彩文档实用标准文案图3屋架下弦水平支撑布置图图41-1、2-2剖面图三、荷载和内力计算一般考虑全跨荷载,对跨中部分斜杆可考虑半跨组合,在

6、计算杆件截面时,将这些腹杆均按压杆控制长细比,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。1.荷载计算大型屋面板0.622kN/m2防水层0.10kN/m2屋架及支撑自重0.39kN/m2悬挂管道0.05kN/m2恒荷载总和1.17kN/m2屋面活荷载0.58kN/m2荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑2.荷载组合精彩文档实用标准文案一般考虑全跨荷载,对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载,本设计在设计杆件截面时,将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比,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

7、应控制组合:,其中,永久荷载,荷载分项系数屋面活荷载,荷载分项系数组合系数;按永久荷载效应控制的组合:其中,永久荷载,荷载分项系数组合系数故节点荷载取为19.95KN,支座反力为3.内力计算用结构力学求解器可算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力,其内力设计值见下图:图5杆件内力图四、截面选择精彩文档实用标准文案腹杆最大内力-199.4KN,查表7.4,选用中间节点板厚度为t=8mm,支座节点板厚度为10mm。1.上弦整个上弦不改变截面,按最大内力计算:双角钢T型截面绕对称轴(y轴)应按弯扭屈曲计算长细比,故应按照式(4

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