21m跨度梯形钢屋架课程设计.docx

1、21m跨度梯形钢屋架课程设计21m跨度梯形钢屋架课程设计 (1) 梯形钢屋架课程设计计算书 (2) 设计图纸 好的东西哦,快抢啊 梯形钢屋架课程设计计算书 1 设计资料： 1、 车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度18m 2、 屋面坡度：1：10 3、 屋面材料：预应力大型屋面板 4、 荷载 1） 静载：屋架及支撑自重0.45KN/m屋面防水层 0.4KN/m；找平层0.4KN/m大型 屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m。 2） 活载：屋面雪荷载0.3KN/m；屋面检修荷载0.5KN/m 5、 材质 Q235B钢，焊条E43_系列，手工焊。 确定屋架结构及支撑的布置图 屋架形式及几何

2、尺寸如图所示 根据厂房长度(90m60m)、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为18m故不设下弦支撑。 梯形钢屋架支撑布置如图所示： 好的东西哦,快抢啊 gg336x280();524.jpg“ alt=21m跨度梯形钢屋架课程设计 / 3 . 荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m进行计算。 荷载计算表 好的东西哦,快抢啊 荷载组合方法： 1、全跨永久荷载F1全跨可变荷载F2 2、全跨永久荷载F1半跨可变荷载F2 3、全跨屋架（包括支撑）自重F3半跨屋面板自重F4半跨屋面活荷载F2 4. 内力计算 计算简图如下 好的东西哦,快抢啊 2/21/2 (a) F2/1F/(b) /

3、2 F/23F/24 F/22 4/23/2 (c) 屋架构件内力组合表 好的东西哦,快抢啊 5. 杆件设计 1、 上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG杆件的最大设计内力设计，即N=210.32KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：l0x l0 1.508m，l0y 21.508 3.016m 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=115.16 KN，中间节点板厚度选用6mm，支座节点板厚度选用8mm N210.32103 1327.4mm2 设60，0.807，截面积为A f0.807215 l0x1.508m25.1mm60 需要回转半径： l0y3.016iy m50.3

4、mm 60 ix 查表选用2 110706 好的东西哦,快抢啊 x 110706 上弦截面 验算 x y l0x1508m75.0mmix20.1l0yiy 3016 m85.2mm35.4 y 满足长细比要求， x查表 y0.655 N210.32103 151.5MPa215MPayA0.6552120 满足要求 其余计算结果见下表 屋架杆件截面选择表 好的东西哦,快抢啊 1. 下弦节点 用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值ff160MPa。 w NN=21.18KN N N=90565 下弦节点b a.下弦节点“b”，设“Bb”杆的肢背和肢尖焊缝为hf6mm。所需的焊缝长度为

5、 肢背：lw 0.75N0.75_ 60.37mm，取70mm。 2heffw20._.25N0.25_ 20.12mm，取50mm。 w 2heff20._ 肢尖：lw 设“bD”杆的肢背和肢尖焊缝为hf6mm。所需的焊缝长度为 好的东西哦,快抢啊 肢背：lw 0.75N0.75_ 44.13mm，取50mm。 w 2heff20._.25N0.25_ 14.71mm，取50mm。 2heffw20._ 肢尖：lw “Cb”杆内力很小，取hf6mm。综合取节点板尺寸300mm230mm 下弦与节点板连接的焊缝长度为30.0cm，hf6mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差N110.06KN

6、，受力较大处的肢背出的焊缝应力为: f 0.75_ 34.1MPa160MPa 20.76(300 12) 焊缝强度满足要求 2. 上弦节点“B” “Bb”杆与节点板的焊缝尺寸同上。 N=0KN 2 上弦节点B 设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝hf8mm和6mm，所需焊缝长度为 肢背：lw 0.75N0.75_ 62.98mm ，取70mm w 2heff20._.25N0.25_ 27.99mm，取50mm 2heffw20._ 肢尖：lw 好的东西哦,快抢啊 节点板上边缘缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝作为两条焊缝计算，需在强度设计值乘以0.8的折减系数。假定集中

7、荷载P与上弦垂直，上弦肢背槽焊缝内的应力计算如下： hf=6mm，hf8mm 上弦与节点板焊缝长度为290mm，则 53.49MPa0.8ffw128MPa 上弦肢尖角焊缝的切应力为 fw 53.49MPa0.8ffw128MPa 3. 上弦节点“C” 设“Cb”杆的肢背和肢尖焊缝为hf6mm。所需的焊缝长度为 肢背：lw fw0.75N0.75_ 11.8mm，取50mm。 2heffw20._.25N0.25_ 3.9mm，取50mm。 w 2heff20._ 肢尖：lw 验算节点板强度 上弦与节点板焊缝长度为173mm，则 7.00MPa0.8ffw128MPa 上弦肢尖角焊缝的长度为1

8、26mm的切应力为 fw 9.8MPa0.8ffw128MPa fw 好的东西哦,快抢啊 4.屋脊节点“K” 设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝hf8mm，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝） N=2 屋脊节点G lw= _ 58.68mm 40._ 拼接角钢长度ls 2(lw 2hf)+弦杆杆端空隙20，拼接角钢长度取180mm。 上弦与节点板之间的槽焊缝，假定承受节点荷载，验算如下 设“FG”杆的肢背和肢尖焊缝为hf8mm和6mm。所需的焊缝长度为 肢背：lw 0.75N0.75_ 88.02mm，取110mm。 w 2heff20._.25N0.25_ 39.12mm，取60mm。 2heff

9、w20._ 肢尖：lw 验算节点板强度 上弦与节点板焊缝长度为150mm，则 好的东西哦,快抢啊 102.24MPa0.8ffw128MPa 上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦内力的15计算，lw11761596mm，焊缝应力为 fw Nf fM 0.15_ 39.15MPa 20._0.15_54.3 132.71MPa2 20.7696 115.61MPa160MPa 4. 支座节点“A” 为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板高度相等，厚度10mm。 好的东西哦,快抢啊 （1） 支座底板的计算。支座反力R_6（

10、竖向支座反力单位系数） _N。 设支座地板的平面尺寸采用240360mm，现仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力，则承压面积为280230_mm。验算柱顶混凝土强度： R_ 2.15MPafc 12.5MPa An_ 支座板底厚度按屋架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将节点板分为四块，块板为两相邻边自由板，每块板的单位宽度的最大弯矩为 2 M=2a2 0.05662.15(159) 3076.44Nmm2 底板厚度t 9.27mm，取t16mm （2） 加劲肋与节点板的连接焊缝计算。假定加劲肋受力为屋架支座反力的1/4， 即_/4=_.5N,则焊缝内力为 V=_.5N M=_.550=_-_Nmm 设焊缝hf6mm，焊缝长度lw4002012368mm，焊缝应力为 12.6MPa160MPa （3） 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算。设焊缝传递全部支座反力 R=_N，其中每块加劲肋各R/4_.5N，节点板传递R/2_N。 节点板与底板的连接焊缝长度 l w 2（24012）456mm，所需焊脚尺寸为 hf R/_ 1.1mm，故取hf6mm。 w 0.7ff1.220._-_.22lw每块加劲肋于底板的连接焊缝长度为 l w 2（1102012）156mm 所需焊缝尺寸为 hf _.5 1.62mm，故取hf6mm。