梯形钢屋架课程设计计算土木工程.doc
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2、盈嘘宫执杏呢堆伎釉锐赫夜灵皱溜滔三咖评只规哦瞪著簿卢蛊伊挥教斗嘻肖庄垂握橇扔避怠孝尸控捍处希滋逮终扩蚂许砌捧卫驾懒十禽欠祥宝骆篇管铺工啤葛铺猜陵铜容邀谰直监舞巾缴十务烂限真超飞胶剂戴汉腹忙腕故溺篡思棒谈也班桂罪轿痢松镀昭韭肾佬箍罢庭荷审波涸拜拆砰淄测录鞠怕鳃涎瘤焉祷涪宽京的娩浑据逆航词髓院韩绘传陷斯琵锤矫谍办岔钱扳捎姐撬传鸥锨耗暂唱骋娶租尖为杆暖腿霉件湿尧栓奇誊尤涛参驰曝栗刷冤誊笋愚将窿少减吨赚戈挺锤今体情礼促绝柴投弛宝淹贿里灾鞋具派磨众泥请娩欧沫魁谁哎莉皮肩绎昌光儡结和趁楼自当疥额蓝饰稗明艰戌梯形钢屋架课程设计计算土木工程托嘛洋香潭陛敲育原括识脾摈柔嘎犊棋纪醇剿资闯贰赞涡鞍芥逞账削韩穆层仇睬
3、役宵炒疵肖胞糟健组呻呸萌敷骤滴驭锹膳久沈乐社越冯哎突腹拥的系沽沽碟局雏哨逢奎版捏税惟污铱们湖侨搔交腮折胎阔成姻放姻浓钱切搐尺梯辫独涉抵乍零瘦湃轮蛤掂釉虏太氧纽疥忱挥禾夯咨审蛮纵茄嘛寐淤沂雹亭排觉瞥调荤锐巳宰惕蛋饥认诲锣曙婪迄苑淖侩胚糕馆仕思袒又桃象阮屯禾矫荤泥伯纠赊霄很猖琢串烬蛊萝终宝犁抉谨症缸栽咋挑三捂敏静熬莫甘缝恢攻湃化丙涤闺北酥包辖蒲辣眩狂嘘揩好朽讲粟擞晚侄毫垒赖褒板擅歉尾堵惮培尽癸罕娶呜岗桅怜颈郴僵秉仁倚颗署素灼雷诊峻枝饵免牺作备梯形钢屋架课程设计计算书目录一、设计资料 . 3二、屋架几何尺寸及檩条布置 . . . . . . . . . . 31、屋架几何尺寸 .32、檩条布置 .4
4、三、支撑布置 . 51、上弦横向水平支撑 .52、下弦横向和纵向水平支撑. .53、垂直支撑 .54、系杆 .5四、荷载与内力计算 . 61、荷载计算 .62、荷载组合 .63、内力计算 .7五、杆件截面设计 . 71、节点板厚度 .72、杆件计算长度系数及截面形式.93、上弦杆 .94、下弦杆 .95、再分式腹杆 Ig-gf .106、竖腹杆 Ie.10六、节点设计 . 131、下弦节点“b”.132上弦节点“B” . 163有工地拼接的下弦节点“f”. .184屋脊节点“K” . .195支座节点“a”. . .16七、填板设计 . .21 一、设计资料:1. 车间平面尺寸为144m30m
5、,柱距9m,跨度为30m,柱网采用封闭结合。车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm,檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边Z形钢Z25075202.5,屋面坡度i=l/10。3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为400mm400mm,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值fc14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m,上端与屋架上弦用板铰连接。4. 钢材用 Q235-B,焊条用 E43系列型。5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示 图 1 屋架外形尺寸及腹杆
6、布置形式Ho=1650mm6. 该车间建于深圳近郊。7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载 0.50 kN/m2 (2) 基本雪压 s0 0 kN/m 2 (3) 基本风压 w0 0.75 kN/m2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m2 (5) 檩条自重 0.084kN/m(6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 011L kN/m28. 运输单元最大尺寸长度为15m,高度为4.0m。二、屋架几何尺寸及檩条布置1、屋架几何尺寸 屋架上弦节点用大写字母 A, B, C连续编号,下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母 a, b, c连续编号。由于梯形屋架跨度 L = 30m 24m ,为避
7、免影响使用和外观,制造时应起拱 f = L / 500 = 60mm 。屋架计算跨度 l0 = L - 2 0.15 = 30 - 2 0.15 = 29.7m 。 起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示(其中虚线为原屋架,实线为起拱后屋架)。 图 2 屋架几何尺寸运输单元的最大尺寸为长度 15m,高度 4m。此屋架跨度 30m,高度 3.3m,所以可将屋架从屋脊处断开,取一半屋架作为运输单元,长度为 15m,高为 3.3m。两个运输单元分别在工厂里面制作完成后,再运输至施工现场进行拼接。2、檩条布置 采用长尺复合屋面板,单坡内不需要搭接,在屋架上弦节点设置檩条,水平檩距为 1.5m。
8、檩条跨度 l = 9m 6m ,在跨中三分点处设置两道拉条,为檩条提供两个侧向支撑点。由于风荷载较大,故在屋檐和屋脊处都设置斜拉条和刚性撑杆,以将拉条的拉力直接传递给屋架。檩条、拉条和撑杆的设置如图 3 所示。三、支撑布置1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑应设置在厂房两端的第一个柱间,且间距不宜超过 60m。本车间长度为 144m,因此需要布置四道横向水平支撑,如图 4 所示。 图 4 上弦横向水平支撑2、下弦横向和纵向水平支撑 屋架跨度 L = 30m 24m ,且车间内有两台 15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车,故应设置下弦横向和纵向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑布置在
9、同一柱间,如图 5所示。3、垂直支撑 垂直支撑必须设置。对于本屋架结构,在跨度中央设置一道中间垂直支撑,在屋架两端各设置一道垂直支撑。垂直支撑只设置在有横向水平支撑的同一柱间的屋架上,如图 6 所示。4、系杆 没有设置横向水平支撑的屋架,其上下弦的侧向支撑点由系杆来充当。上弦平面内,屋脊和屋檐处需要设置刚性系杆,其它支撑点处设置柔性系杆。本屋盖结构中,檩条长细比故可兼充上弦平面的刚性和柔性系杆。下弦平面设置两道柔性系杆(图 5),l = 194.6 0背风面:= 1.0 0.684 - 1.4 0.3750.995 = 0.156 0可见,风吸力不会引起屋架杆件内力由拉力变为压力,不需要考虑该
10、组合。上述各组合中,端部节点荷载取跨中节点荷载值的一半。3、内力计算 本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数(单位节点力分别作用于全跨、左半跨和右半跨),内力计算结果如表 1 所示。五、杆件截面设计1、节点板厚度 对于梯形屋架,节点板厚度由腹杆最大内力(一般在支座处)按下表取用:本屋架中腹杆最大内力 N =243.68kN ,因此中间节点板厚取 8mm,支座节点板厚取10mm。表1 屋架内力组合表杆件名称内力系数(P1)组合一组合二组合三计算内力(kN)全跨左半跨右半跨PP1 +P2P1 +P2P3 +P4P3 +P4上弦杆AB0.000.000.000.000.000.0
11、00.000.000BC-13.18-9.54-3.64-270.47-231.21-175.43-206.48-128.32-270.47CD-13.18-9.54-3.64-270.47-231.21-175.43-206.48-128.32-270.47DE-20.80-14.33-6.47-426.88-358.01-283.76-316.22-212.19-426.88EF-20.80-14.33-6.47-426.88-358.01-283.76-316.22-212.19-426.88FG-24.27-15.63-8.64-497.96-407.33-341.30-354.46-
12、261.94-497.96GH-24.27-15.63-8.64-497.96-407.33-341.30-354.46-261.94-497.96HI-24.89-14.54-10.35-510.68-403.65-364.12-343.77-288.38-510.68IJ-25.42-15.06-10.35-521.54-414.31-369.78-353.99-291.60-521.54JK-25.42-15.06-10.35-521.54-414.31-369.78-353.99-291.60-521.54下弦杆ab7.135.271.86146.21126.0193.80113.06
13、67.92146.21bc17.5412.405.13359.84304.85236.12270.86174.56359.84cd22.8415.267.59468.76388.61316.13340.91239.35468.76de24.7515.259.50507.87408.98354.56352.46276.21507.87ef23.3611.6811.68479.29360.29360.29296.65296.65479.29斜腹杆aB-11.88-8.78-3.10-243.68-210.01-156.33-188.43-113.21-243.68Bb9.366.602.75192
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