钢结构课程设计.doc

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1、课程设计课程名称：钢结构设计设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计学院：土木工程学院专业：土木工程年级：大学三年级姓名：郭锐学号：1332530020019指导教师：王鹏日期：2016年12月课程设计任务书土木工程学院学院土木工程专业3年级姓名：郭锐学号：1332530020019课程设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计课程设计主要内容：（一）设计资料昆明地区某工厂金工车间，长度90m，柱距6m，车间内设有两台30/5t中级工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10~1/12。屋架两端

2、铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土C20，屋面活荷载0.50kN/m2，屋面积灰荷载0.75kN/m2，屋架跨度、屋架计算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的数据进行计算。1、屋架跨度（1）21m（2）24m2、屋面计算跨度（1）L0＝L（2）L0＝L-300mm3、屋面做法（1）有保温层（2）无保温层4、屋架端高（1）h0=1.8m（2）h0=1.9m（3）h0=2.0m（4）=2.1m（二）设计要求1、由结构重要性，荷载特征（静荷），连接方法（焊接）及工作温度选用钢材及焊条。2、合理布置支撑体系，主要考虑（1）上弦横向水平支撑（2）下弦横向水平支撑（3

3、）垂直支撑（4）系杆（刚性或柔性）并在计算书上画出屋盖支撑布置图，并对各榀屋架进行编号3、荷载及内力计算（1）屋面恒载计算。（2）屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。（3）屋面积灰荷载属于可变荷载。（4）利用结构的对称性，仅计算屋架左半跨杆件内力。（5）计算屋架杆力时，应考虑三种荷载组合。（6）将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载，利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。（7）确定各杆最不利内力（最大拉力或最大压力）4、杆件截面选择（1）屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，要根据λx=λy的等稳条件选择合理的截面形式。（2）正确确定杆件的长细比，由轴心受力杆件确定杆

4、件截面及填板数量。（3）设计小组内每位同学所计算的上弦杆，下弦杆，斜杆截面选择过程要在计算书内详细说明，其余杆件截面选择可按同组内其他同学计算成果统一列表取用。（4）杆件截面规格不宜过多，与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L63×5。5、节点设计（1）熟知节点设计的基本要求及一般步骤。（2）要在计算书内写出一般上下弦节点，下弦跨中节点，下弦支座节点及屋脊节点设计过程。6、屋架施工图（1）用铅笔绘制1#施工图（2）施工图应包括①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及起拱度。②屋架正面图，上、下弦平面图（轴线比例1：20，杆件、节点比例

5、1：10）。③侧面图，剖面图及零件详图。④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。⑤材料表（一榀屋架的材料用量）。⑥说明（钢号、焊条型号、起拱要求、图中未注明的焊缝尺寸和油漆要求等）。指导教师（签字）：主管副院长（签字）：年月日计算书1.屋架及支撑形式:2.荷载何内力计算1)荷载标准值永久荷载标准值：20mm厚水泥砂浆找平层:0.4kN/m2三毡四油防水层：0.4kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板：1.4kN/m2屋架和支撑自重：(0.117+0.011L)=(0.117+0.011×21)

6、=0.348kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载：0.5kN/m2屋面积灰荷载：0.75kN/m22）节点荷载计算①全跨屋面永久荷载作用下P=（1.4+0.4+0.4+0.348）×6×1.6=2.548×6×1.5=22.932（kN）②全跨可变荷载作用下P=0.5×6×1.5+0.75×0.9×6×1.5=（0.5+0.9×0.75）×6×1.5=10.575（kN）③当基本组合由可变荷载效应控制时，上弦节点荷载设计值为1.2×22.932+1.4×（0.5+0.9×0.75）×6×1.5=1.2×22.932+1.4×10.575=42.323（kN）当当基本组合由永

7、久荷载效应控制时，上弦节点荷载设计值为1.35×22.932+1.4×（0.7×0.5+0.9×0.75）×6×1.5=30.958+12.915=43.873（kN）由上可知，本工程屋面荷载组合由永久荷载效应控制，节点集中力设计值取P=43.873(kN)。④屋架节点荷载计算计算是考虑下列三种荷载组合情况：全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载（左）屋架及支撑自重+半跨屋面板自重（左）+半跨屋面活荷载（左）设：——由永久荷载换算得的节点集中荷载；——由可变荷载换算得的节点集中荷载；——由部分