钢结构专业课程设计21米梯形屋架.doc

21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）一、 设计资料厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s0=0.25 KN/m2，不考虑风压。钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。1、屋面荷载原则值：屋架及支撑自重 0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 压型钢板 0.15* =0.151 檩条（约0.5KN/M,间距1.5m） 0.333 恒荷载总和 0.832 雪荷载 0.25 （不大于0.5，取屋面活载0.5 ）积灰荷载 0.6 活载总和 1.1 2、屋架计算跨径：。3、屋架形式及图示如图1：二、荷载与内力计算 2.1、荷载计算 依照荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同步浮现，取两者较大值计算。屋面荷载汇总 ： 表1 屋面荷载汇总荷载类型荷载名称荷载原则值永久荷载D总计0.832 kN/m2可变荷载雪荷载L1.1 kN/m22.2、荷载组合 节点荷载设计值 按可变荷载效应控制组合 其中永久荷载分项系数,屋面活载或雪荷载载荷分项系数,组合只设计值，积灰荷载 按永久荷载效应控制组合 其中永久荷载分项系数，活荷载分项系数，故节点荷载取44.1792,支座反力。2.3、内力计算屋架在上述荷载组合伙用计算简图4所示，用软件求得在F=44.1792作用下屋架各杆内力入图4所示。内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000 2 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000 3 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000 4 522.482935 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000 5 522.482935 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000 6 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000 7 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000 8 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000 9 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 10 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 11 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000 12 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000 13 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000 14 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000 15 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000 16 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000 17 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000 18 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000 19 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000 20 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000 21 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000 22 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000 23 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 24 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 25 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000 26 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000 27 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 28 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000 29 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000 30 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 31 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 32 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000 33 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 34 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 36 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000 37 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 38 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000 39 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 40 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 41 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000 42 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000 43 -44.179 0.00000000 0.00000000 -44.179 0.00000000 0.00000000 44 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000 45 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000-三、杆件截面选取腹杆最大内力340.21KN（压），由屋架节点板厚度参照表7.4可知，支座节点板厚度取12mm，中间节点板厚度10mm。3.1 上弦 整个上弦不变化截面，按最大内力计算,. 选用2L11012 A=63.2 =150 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，按b类附表查=0.791 填板每个节间放一块（满足范畴内不少于两块）3.2 下弦整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算连接支撑螺栓孔中心至节点边沿距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用2L125（断肢相并） A=39.4 =350填板每个节间放一块 3.3 斜腹杆（45）杆 N=-340.21KN 选用(长肢相并) A=27.8 故由按b类截面查表4.2=0.6424填板每节间放三块 （44）杆 N=257.0KN 内力不大，按受压长细比控制截面选用（长肢相并）A=27.8 =350截面验算 填板每个节间放一块 （42）杆 N=-194.9KN 选用 A=21.28 故，按b类附表查=0.6768填板每节间放两块 （41） 杆 N=123.3KN 选用 A=9.6 381.8cm2垫板采用100*100*20，孔径26mm，实际底板面积为地板实际应力： 查表4.8=0.056，则：M=0.0564.271892=8542Nmm底板厚度：因此底板尺寸4.52 加劲肋与节点板连接焊缝计算一种加劲肋连接焊缝所承受内力取V=R/4=309.2544/4=77.3KNM=Ve=77.37=541.1KNcm。加劲肋高度，厚度取与中间节点板相似（即）,。采用=6mm，验算焊缝应力： 4.5.3节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算采用=8mm，实际焊缝总长度：焊缝设计应力：五、参照文献 1、戴国欣主编.钢构造（第三版）.武汉：武汉理工大学出版社， 2、张耀春，周绪红.钢构造设计原理.高等教诲出版社， 3、建筑构造荷载规范（GB5009-） 4、钢构造设计规范（GB50017-） 5、建筑构造制图原则（GB/T50105-）六、结束语 通过一种星期努力，过程曲折可谓一言难尽，其中有不理解，有困惑。从开始时满富激情到最后汗水背后复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。通过这次课程设计，我才真正领略到“艰难奋斗”这一词真正含义，我才意识到老一辈构造工程师们为咱们社会付出。我想说，构造设计的确有些辛苦，但苦中也有乐，在如今物欲很流世界，很少有人能完全静下心来做设计，但咱们可以，并且构造设计也是一种团队任务，一起工作可以让咱们有说有笑，互相协助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年相处还赶不上一周课程设计，我感觉我和同窗们之间距离更加近了。 说实话，课程设计真有点繁琐然而，当我一着手清理自己设计成果，漫漫回味这一周心路历程，一种少有成功喜悦即刻使倦意顿消虽然这是我刚学会走完第一步，也是人生一点小小胜利，然而它令我感到自己成熟许多，另我有了一种”春眠不知晓”感悟 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必要耐心，细致课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱。有几次由于不小心计算出错，只能毫不情意地重来但一想到此后自己应当承担社会责任，想到世界上由于某些细小失误而浮现令世人无比震惊事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责，认真对待良好习惯，这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得磨练。短短一周课程设计，使我发现了自己所掌握知识是真正如此缺少，自己综合应用所学专业知识能力是如此局限性，几年来学习了那么多课程，今天才懂得自己并不会用想到这里，我真心急了，教师却对我说，这阐明课程设计的确使我你有收获了教师亲切勉励了我信心，使我更加自信 最后，我要感谢潘晋教师，是您敬业精神感动了我，是您教诲启发了我，是您盼望勉励了我，我感谢教师您今天又为我增添了一幅坚硬翅膀今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。