钢结构专业课程设计实例之.doc

钢构造设计任务书一、设计资料工业厂房跨度为L=24m，柱距为6m，厂房总长度为90m，采用1.56.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，屋面坡度i=1/12，屋架两端简支于钢筋混凝土柱上，柱采用封闭结合，上柱截面450mm450mm,混凝土标号为C20。二、钢材和焊条选用钢材选用Q235-B，焊条选用E43型，手工焊三、屋架形式、尺寸及支撑布置屋架计算跨度：L0=L-300=23700(mm)屋架端部高度取：H0=（mm）跨中高度：H=3000（mm）屋架高跨比： 屋面几何尺寸屋架支撑布置四、荷载和内力计算1）荷载计算。屋面永久荷载： KN/m2 预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.50防水卷材 0.40找平层 0.40保温层 0.50屋架和支撑自重 0.30共计 3.102）屋面活荷载：雪荷载或活荷载 0.40（由于i=1/12i=1/8，故不需考虑风荷载影响）共计 0.403）节点荷载：普通考虑全跨荷载，对跨中某些斜杆（普通为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组合，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状况，只计算全跨满载时杆件内力。全跨荷载组合1：P=(1.23.1+1.40.4)63.0=77.040KN全跨荷载组合2：P=(1.353.1+1.40.70.4)63.0=82.386KN故，节点荷载P=82.386KN支座反力R=4P=482.386=329.544KN4）内力计算用图解法先求出节点荷载作用下杆件内力系数，然后乘以实际节点荷载。计算成果列于下表 表1 屋架杆件计算内力（KN）名称杆件编号P=1内力组合全跨最大计算拉力最大计算压力上弦AB00BC-7.013-577.773CD-7.013-577.773DE-7.851-646.812下弦FG+4.433+365.217GH+7.991+658.347斜腹杆FB-5.648-465.316BG+3.195+263.223GD-1.358-111.88DH-0.225-18.537竖腹杆AF-0.500-41.193CG-1.000-82.286EH+0.304+25.045五、杆件截面选取1）上弦杆。整个上弦不变化截面，按最大内力计算，Nmax=-646.812KN，=301.0cm，=600.0cm，由于，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。依照腹杆最大内力465.316KN，查表2-8，选用支座节点板厚t=12mm,中间节点板厚可为t=10mm，但是为了施工以便所有节点板选用相似厚度，一律取用t=12mm。假定，。需要截面积 需要回转半径选用2 L 18011010，A=5680， =3.13cm ， =8.71m。验算：由于因此由于 查轴心受力稳定系数表，0.579 =196.68N/412.905cm2，底板净面积为：垫板采用10020100，孔径26mm。底板实际应力为：，查表5.8，则 所需底板厚度 用t=20mm，底板尺寸为26020260。 、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为，加劲肋高度与节点板同高，厚度取与中间节点板相似为12mm。采用hf=6mm，验算焊缝应力对V： 对M： 、节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算设底板连接焊缝传递所有支座反力R=329.544KN取hf=8mm，实际焊缝总长度：焊缝设计应力： 端部支座节点“F”附钢屋架施工图