人字形单斜式腹杆屋架钢结构设计计算书

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1、《钢结构基本原理》课程设计任务书目录一、荷载及内力计算6（一）荷载计算6（二）荷载组合6（三）内力计算6二、杆件截面选择7（一）上弦杆截面设计7（二）下弦杆截面设计7（三）斜腹杆截面设计8（四）中间竖杆截面设计8（五）支座竖杆9三、檩条的布置和验算9四、节点设计10（一）下弦节点2101、斜杆2-16与节点的连接焊缝计算102、斜杆2-15与节点的连接焊缝计算113、下弦杆与节点板连接焊缝计算11（二）上弦节点15121、斜杆2-15与节点板连接焊缝计算122、斜杆3-15与节点板连接焊缝计算123、上弦杆

2、与节点板连接焊缝计算13（三）屋架端部支座节点141、支座底板计算142、腹杆杆端焊缝计算143、底板计算144、加劲肋与节点板连接焊缝计算165、节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算16参考文献17建筑钢结构课程设计与实训成果图1.人字形屋架几何尺寸图图2.人字型屋架内力图15建筑钢结构课程设计与实训成果表1.人字型屋架轴力值15建筑钢结构课程设计与实训成果图3.垂直支撑1-1图4.垂直支撑2-215建筑钢结构课程设计与实训成果图5.上弦平面支撑15建筑钢结构课程设计与实训成果图6.下弦平面支撑15建筑钢结

3、构课程设计与实训成果一、荷载及内力计算（一）荷载计算高分子卷材防水0.05KN/m2找平层（2mm厚）0.40KN/m2泡沫混凝土保温层（8cm厚）0.50KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.40KN/m2轧制H型钢檩条0.125KN/m2恒载总和2.475KN/m2雪荷载0.50KN/m2积灰荷载0.30KN/m2可变荷载总和0.80KN/m2由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。（二）荷载组合一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组

4、合，本设计在计算杆件截面时，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。节点荷载：组合一（可变荷载效应控制的组合）：Fd=(1.2×2.475+1.4×0.5+1.40.90.3)×4×9=138.168KN组合二（永久荷载效应控制的组合）：Fd=(1.35×2.475+1.4×0.7×0.5+1.40.9×0.3)×4×9=151.53KN因此，节点荷载取151.53KN.（三）内力计算用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下，屋架的杆件内力。其内力设计值见图。15

5、建筑钢结构课程设计与实训成果二、杆件截面选择腹杆最大轴力为-563.16KN，查表可知，选用支座节点板厚t=14mm,中间节点板厚可为t=12mm。（一）上弦杆截面设计整个上弦不改变截面，按最大内力计算。Nmax=-1265.88KN设，查Q235钢的稳定系数表，可得（由双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类），则需要的截面积为根据需要A，，查角钢规格表，选用，肢背间距a=12mm，则：，，按所选角钢进行验算：则=72.17，，＜故所选截面满足要求。（二）下弦杆截面设计也不改变截面，按最大内力计算。Nmax

6、=1342.02KN所需截面积为：选用，因≥，故用不等肢角钢，短肢相并，，，.15建筑钢结构课程设计与实训成果符合要求填板每节间放两块，（三）斜腹杆截面设计选取最大内力Nmax=-563.16KN设，查Q235钢的稳定系数表，可得，则需要的截面积为根据需要A，，查角钢规格表，选用，肢背间距a=12mm，则：，，350，则=79.2，，则：，符合要求填板每节间放两块（四）中间竖杆截面设计N=267.07KN，lox=200cm，loy=200cm。设，查Q235钢的稳定系数表，可得，则需要的截面积为15建筑钢

7、结构课程设计与实训成果根据需要A，，查角钢规格表，选用，肢背间距a=12mm，则：，，，则=81.97，，则符合要求填板每节间放三块略大于，仍然够用（三）支座竖杆N=-530.36KNcm设，查Q235钢的稳定系数表，可得，则需要的截面积为:根据需要A，，查角钢规格表，选用，肢背间距a=12mm，则：，，,则=66，，则,符合要求三、檩条的布置和验算檩条受力的水平投影面积49=36，未超过60，屋面活荷载为0.8kn/。檩条线荷载为：=1.44.02+0.5+0.84=9.328KN/m15建筑钢结构课程设

8、计与实训成果q=1.2（1.44.02+0.5）+1.40.84=11.83KN/m=q=11.8311.77KN/m弯矩设计值：KN/m选用HW250*250*9*14其中，自重0.72KN/m.验算强度：为使屋面平整，檩条垂直于屋面方向的挠度不能超过其允许值.四、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，各杆件内力由图1查得，最小焊缝长度不应小于,节点板厚度为10cm。（一）下弦节点21、斜