24钢结构课程方案设计书计算书跨度为24m.docx
《24钢结构课程方案设计书计算书跨度为24m.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《24钢结构课程方案设计书计算书跨度为24m.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
24钢结构课程方案设计书计算书跨度为24m
封面
作者：
PanHongliang
仅供个人学习
1、设计资料1
1.1结构形式1
1.2屋架形式及选材1
1.3荷载标准值（水平投影面计）1
2、支撑布置2
2.1桁架形式及几何尺寸布置2
2.2桁架支撑布置如图3
3、荷载计算4
4、内力计算5
5、杆件设计8
5.1上弦杆8
5.2下弦杆9
5.3端斜杆aB9
5.4腹杆11
5.5竖杆16
5.6其余各杆件的截面16
6、节点设计20
6.1下弦节点“c”20
6.2上弦节点“B”21
6.3屋脊节点“H”22
6.4支座节点“a”23
6.5下弦中央节点“h”23
参考文献27
图纸27
1、设计资料
1.1、结构形式
某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C25，屋面坡度为。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
1.2、屋架形式及选材
屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：
设计方案采用235钢，焊条为E43型。
1.3、荷载标准值（水平投影面计）
1永久荷载：
三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2
水泥砂浆找平层0.4KN/m2
保温层0.7KN/m2
一毡二油隔气层0.05KN/m2
水泥砂浆找平层0.3KN/m2
预应力混凝土大型屋面板1.40KN/m2
屋架及支撑自重（按经验公式计算）0.384KN/m2
2可变荷载：
屋面活荷载标准值：
0.8KN/m2
雪荷载标准值：
0.5KN/m2
积灰荷载标准值：
0.7KN/m2
2、支撑布置
2.1桁架形式及几何尺寸布置
如下图2.1、2.2、2.3所示
图2.124M跨屋架几何尺寸
图2.224M跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
2.2桁架支撑布置
桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。
其中考虑到厂房内有桥式吊车2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t，布置下弦纵向水平支撑。
（见下图）
桁架支撑布置图
符号说明：
SC上——上弦支撑；XC——下弦支撑；CC——垂直支撑。
GG——刚性系杆；LG——柔性系杆
3、荷载计算
屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影面分布的荷载。
标准永久荷载值：
三毡四油防水层：
1.005×0.4=0.402kN/m2
水泥砂浆找平层：
1.005×0.4=0.402kN/m2
保温层：
1.005×0.7=0.704kN/m2
一毡二油隔气层：
1.005×0.05=0.050kN/m2
水泥砂浆找平层：
1.005×0.3=0.302kN/m2
预应力混凝土大型屋面板：
1.005×1.40=1.407kN/m2
屋架及支撑自重：
0.12+0.011×24=0.384kN/m2
共3.833kN/m2
可变荷载标准值：
屋面活荷载标准值（大于雪荷载）：
0.8kN/m2
积灰荷载标准值：
0.7kN/m2
共1.5kN/m2
设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：
3.1、全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合）
全跨节点永久荷载设计值：
F=（1.35×3.833+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×0.7）×1.5×6=61.56kN
荷载组合
（1）计算简图如图4.1，
表4.1桁架杆件内内力组合表
杆件名称
内力系数（F=1）
内力组合
计算杆件内力/kN
全跨
左半跨荷载
第一种组合F×①
第二种组合
第三种组合
左半跨
右半跨
F1.i×①+F2.i×②
F1.i×①+F2.i×③
F3.i×①+F4×②
F3.i×①+F4×③
上弦杆
AB
0
0
0
0
0
0
0
0
0
BC,CD
-8.72
-6.25
-2.47
-536.80
-536.80
DE,EF
-13.53
-9.04
-4.49
-832.91
-832.91
FG，GH
-15.26
-9.17
-6.09
-939.41
-939.41
HI
-14.71
-7.38
-7.38
-905.55
-905.55
下弦杆
ac
4.73
3.48
1.25
269.02
269.02
ce
11.53
8.0
3.53
709.79
709.79
eg
14.65
9.34
5.31
901.85
901.85
gi
15.17
8.44
6.73
933.87
933.87
斜腹杆
aB
-8.87
-6.53
-2.34
-546.64
-546.64
Bc
6.88
4.76
2.12
423.53
423.53
cD
-5.44
-3.14
-2.03
-334.89
-334.89
De
3.70
1.90
1.80
227.77
227.77
eF
-2.46
0.71
-1.75
-151.44
-151.44
Fg
1.11
-0.45
1.56
68.33
68.33
gH
0.02
1.55
-1.53
1.23
1.23
Hi
-1.08
-2.47
1.39
-66.48
-66.48
竖杆
Aa
-0.500
-0.500
0.000
-30.78
-30.78
Cc
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Ee
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Gg
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Ii
0
0
0.97
0
0
0
0
5、杆件设计
5.1上弦杆
整个上弦架采用等截面，按FG、GH杆件之最大设计内力设计。
N=—939410N（受压）
上弦杆计算长度：
在桁架平面内，为节间轴线长度：
在桁架平面外，根据支承布置及内力变化情况，取：
因为，故截面宜采用两个不等肢角钢，短肢相并（图5.1）
腹杆aB最大内力=546.04kN，查表9.6.4，中间节点版厚度选用12mm，支座节点板厚度用14mm。
设λ=60查附录4得。
需要截面积：
需要的回转半径：
根据需要的A，ix，iy查角钢规格表（附录8），选用，，
，，，按所选角钢进行验算：
满足长细比的要求。
截面在x和y平面内皆属b类，由于，只要求，查表得。
所需截面合适
5.2下弦杆
整个下弦杆采用同一截面，按gi杆最大设计值计算。
，根据桁架下弦支撑布置情况，得
所需截面积：
根据所需截面积查表选用，不等肢角钢，短肢相并（图5.2）。
，，
考虑下弦杆有2φ21.5mm的栓孔削弱，下弦净截面面积：
所需截面适合。
5.3端斜杆aB
杆件轴力：
计算长度。
因为，故采用不等边角钢，长肢相并，使。
设λ=80，查附录4得，
需要的回转半径：
根据需要的，，查角钢规格表，选用2L140×90×10，（图5.3）
，，，。
又
所选截面合适。
5.4腹杆
5.4.1Bc杆
杆件轴力：
所需截面积：
杆件计算长度：
，
选用2L75×8等边角钢（图5.4.1），，，
满足长细比的要求。
满足要求。
5.4.2cD杆
杆件轴力：
计算长度：
设λ=100查附录4得
所需的
，
选用2L75×10（图5.4.2），，，
由于，只求，查附录4，得
所选截面满足。
5.4.3De杆
杆件轴力：
所需截面积：
杆计算长度：
选用2L50×6等边角钢，（图5.4.3）
，，
满足长细比的要求。
所选截面满足。
5.4.4eF杆
计算长度：
，
设λ=100查附录4得
所需的
选用2L75×5等边角钢（见图5.4.4），，，
，
由于，只求，查附录4，得，
所选截面满足。
5.4.5Fg杆
杆件轴力N=68.33
计算长度：
内力较小，按选择，需要的回转半径为：
，
查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5（图5.4.5），，，
由于，只求，查附录4，得
拉应力：
所选截面满足。
5.4.6gH杆
杆件轴力N=1.23
计算长度：
内力较小，按选择，需要的回转半径为：
，
查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5（见图5.4.6），，，
由于，只求，查附录4，得
拉应力：
所选截面满足。
5.4.7Hi杆
同理
选用2L63×5（见图5.4.7），，，
由于，只求，查附录4，得，
所选截面满足。
5.5.1竖杆Aa,Cc,Ee,Gg：
Aa,Cc,Ee,Gg都受压，各个竖杆采用同类截面，按Gg杆件的最大设计内力设计。
，
内力较小，按选择，需要的回转半径为：
，
查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5（见图5.5），，，
由于，只求，查附录4，得，
所选截面满足。
5.5.2竖杆Ii：
（见图5.5）
按5.5.1所选截面验算：
KN
所选截面满足。
表5.1杆件截面选择表
杆件
计算内力/kN
截面规格
截面面积/cm2
计算长度/cm
回转半径/cm
长细比
容许长细比[λ]
稳定系数
应力σ/（N/mm2）
名称
编号
上弦
FGGH
-939.41
2L160X100×12
60.11
150.8
301.6
2.82
7.54
53.48
60
150
0.807
193.66
下弦
gi
933.87
2L160×100X10
50.63
1185
600.00
2.85
7.78
105.26
152.31
350
201.57
斜腹杆
aB
-546.64
2L140×90×10
44.522
253.5
253.5
3.16
3.16
56.71
75.32
150
0.718
170.81
Bc
423.53
2L75×8
23.01
208.64
260.8
2.28
3.57
91.51
73.05
350
184.06
cD
-334.89
2L75×10
28.25
228.72
285.90
2.26
3.61
101.20
80.65
150
0.543
升级会员 