钢结构课程设计18米跨度Word文档下载推荐.docx

1、 全跨节点屋架自重 F3=0.546=4.86 kN 半跨节点屋面自重及活荷载 F4=（1.68+2.1）6=34.02 kN组合一、二为使用阶段荷载情况，组合三为施工阶段荷载情况。4、内力计算屋架在上诉三种荷载组合作用下的计算简图见图3由电算先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出鸽子荷载情况下的内力组合，计算结果见表1 屋架构件内力组合表 表1杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F第二种组合第三种组合计算杆件内力（KN）全跨左半跨右半跨F1+F2F3+F4上弦AB0.000 0.000BC,CD-6.221-4.371-1.850-298.416 -

2、263.451 -215.804 -178.935 -93.171 -298.416DE,EF-8.993-5.636-3.357-431.386 -367.939 -324.866 -235.443 -157.911 -431.386FG-9.102-4.551-436.615 -350.601 -349.826 -199.061 -436.615下ac3.4702.5370.933166.453 148.819 118.503 103.173 48.605 166.453ce7.9625.3252.637381.930 332.091 281.287 219.852 128.406 381

3、.930eg9.2795.3123.967445.105 370.129 344.708 225.810180.053 445.105斜腹杆aB-6.502-4.754-1.748-311.895 -278.858 -222.044 -193.331 -91.067 -311.895Bc4.7393.1581.581227.326 197.445 167.639 197.002 76.817 227.326cD-3.382-1.862-1.520-162.231 -133.503 -127.040 -79.782 -68.147 -162.231De1.8840.5401.34490.374

4、64.97280.168 27.527 54.879 90.374eF-0.6900.615-1.305-33.099 -8.434 -44.722 17.569 -47.750 17.569-44.722Fg-0.462-1.6321.170-22.162 -44.275 8.683 -57.766 37.558 37.558-57.766竖Aa-0.5-23.985 -14.535 -19.440 -2.430 -23.985Cc,Ee-1.0-47.969 -29.069 -38.880 -4.86 -47.969Gg0.8120.40638.951 31.27831.278 17.75

5、817.758 38.9515、杆件设计（1）上弦杆整个上弦采用等截面，按FG杆件之最大设计内力设计。N=-436.615KN=-436615N上弦杆计算长度在屋架平面内：为节间轴线长度 l0x=150.75cm 在屋架平面外：根据支撑布置和内力变化情况，取 l0y=150.753=452.25cm 因为3l0x= l0y，故截面宜选用两个不等肢角钢短肢相并。腹杆最大内力N=-311.895KN，查表，节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度用12mm. 设=60，查附表得。需要截面积=2774.3mm2需要的回转半径：ix=l0x/=150.75/60=2.51cm iy=l0y/=452.2

6、5/60=7.54cm根据需要的A, ix, iy 查附表，选用216010010,A=50.63cm2, ix=2.85, iy=7.71,按所选角钢进行验算：x= l0x/ ix=150.75/2.85=52.89=150y= l0y/ iy=452.25/7.71=58.67x,只需求y 。查表得y =0.813N/yA=311895/（0.8135063）=75.77N/ mm22070.26 mm2 ix=1.74cm, iy=5.01cmx= l0x/ ix=300/1.74=172.41350 y= l0y/ iy=885/5.01=176.65350（3）端弦杆aB杆件轴力 N

7、=-311895N计算长度l0x=l0y=253cm，因为l0x=l0y，故采用不等肢角钢长肢相并，选用210010ix=3.15cm iy=2.71cm A=3093.4mm2x= l0x/ ix=253/3.15=80.32 y= l0y/ iy=253/2.71=93.36 因为xy ，只求y=0.475=N/yA=311895/（0.4753093.4）=212.37 N/ mm2215 N/ mm2所选截面合适（4）竖杆Ee N=-47969Nl0x=2590.8=207.2cm, l0y=259cm设=150ix=l0x/=207.2/150=1.38cm iy=l0y/=259/

8、150=1.73cm选用2635ix=1.53cm ， iy=2.46cm， A=960.6mm2x= l0x/ ix=207.2/1.53=135.4150 y= l0y/ iy=259/2.46=105.3150xy，只求x=0.265xA=47969/（0.265960.6）=188.44 N/ mm2屋架杆件截面选择表杆件计算内力（KN）截面规格截面面积（cm2）长细比容许长细比名称编号xy上弦16050.6352.8958.67150下弦30.934172.41176.6580.3293.365610.83121.5397.147528.252101.3880.9133.21106.

9、477013.75115.796.42411.14114.6497.32458.584145.2688.05Cc5012.28694.4377.36Ee106.887.53033.498317.58177.30计算长度（cm）回转半径（cm）稳定系数应力（N/m m2）l0xl0yixiyxy150.75452.252.857.710.73275.773008851.745.01192.6腹杆2533.152.710.475212.37209.04261.31.722.69280.97229.12286.42.263.540.403190.73111.7249.92312.42.163.240

10、.45792.72.183.210.462112.471991.370.256154.39183.22291.532.460.66893.45207.22590.265188.442890.911.63149.056、节点设计（1）下弦节点“c” 用焊条为E50型的抗拉，抗压，抗剪强度为fwf=200N/ mm2。设“Bc”杆的肢背和肢尖焊缝hf=8mm和6mm，则所需的焊缝长度为：肢背:lw=0.7N/2hefwf=0.7227326/（28200）=71.04mm 取8 cm肢尖:lw=0.3N/2hefwf=0.36200）=50.70mm 取 6cm设“cD”杆的肢背和肢尖焊缝hf=8

11、mm和6mm，则所需的焊缝长度为： lw =0.7N/2hefwf=0.7162231/（2200）=51.95mm取6cm lw=0.3N/2hefwf=0.3200）=28.97mm取3cm“cC”杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取hf=5mm.。根据上面的计算结果及相应的构件之间应有的制作和装配误差，确定节点板的尺寸为270 mm440 mm.下弦与节点板的焊缝长度为440 mm，hf=6mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差N=510.52-222.50=288.02KN，受力较大的肢背处的焊缝应力为f=0.75288020/（2（440-12）=60.08 N/ mm2200

12、N/ mm2（2）上弦节点“B”“Bc”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“c”相同。“aB”杆的肢背和肢尖焊缝hf=10mm和8mm，则所需的焊缝长度为：311895/（210200）=77.97mm 取8cm200）=41.77mm 取 5cm为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背8 mm.用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。曹焊缝作为两条角焊缝计算，焊缝强度设计值剩以0.8的折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载p与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝的内应力为hf=1/2节点板厚度=1/210=5mm, hf=10mm上弦与节点板间焊缝长度为470mm.=78.15 N

13、/ mm2 0.8 fwf=0.8200=160 N/ mm2上弦肢尖角焊缝的剪应力为=16.39277.97mm=155.94mm.上弦与节点板之间的槽焊，假定承受节点荷载，上弦肢尖与节点板的连接焊缝，按上弦内力的15%计算。设肢尖焊缝hf=10，节点板长度为 32cm ，则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为lw=32/2-1-2=13cm ，焊缝应力为： 35.98N/ mm2= 128.22N/ mm2=111.09 N/ mm27.38 N/ mm2两支撑边之间的对角线长度，=173.37mm为系数，其中查表得=0.058底板的厚度按屋架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分成4块，每

14、块板为两相邻边支撑而另两相邻边自由的板，每块板的单位宽度的最大弯矩为M=0.0587.38173.372=12865.67N.mm底板厚度：t=15.78mm,取18mm.2加劲肋与节点板的连接焊缝计算加劲肋与节点板的连接焊缝计算与牛腿焊缝相似。偏于安全的假定一个加劲肋的受力为屋架支座反力的1/4，即则焊缝内力为：V=479691/4=119923NM=11992365=7794995N.mm设焊缝hf=6mm,焊缝计算长度lw=505-12-20=473cm,则焊缝应力为：=36.43N/ mm23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=479691N,其中每块加劲肋的传

15、力为479691/4=119923N，节点板传力479691/2=239846N.节点板与底板的连接焊缝长度2（28012）536mm，所需焊脚尺寸为，故取6mm。每块加劲肋于底板的连接焊缝长度为:2（1102012）156mm所需焊缝尺寸为:下弦中央节点“g”gF和gF杆与节点板的连接焊缝长度计算：设gF杆的肢尖和肢背焊缝，则所需焊缝长度为：肢背：lw=0.7N/2hefwf =0.757766/（2160）=22.56mm，取lw=30mm。肢尖：lw=0.3N/2hefwf =0.3160）=9.67mm，取lw=15mm。小于构造要求长度，取lw=70mm。下弦杆与节点板的连接焊缝计算

16、：由于，所以此焊缝按构造配置：取竖杆“Gg”与节点板的连接焊缝计算：“Gg”的内力为V=38.951kN，设肢背和肢尖焊缝，则所需焊缝长度:160）=15.22mm，取lw=30mm。求拼接角钢的总长度：ls=2（N2/40.7hfffw+2hf）+10=2（389510/4160+26）+10=468.72mm取ls=470mm。节点板计算节点板在受压腹杆的压力作用下的计算所有无竖杆相连的节点板，受压腹杆杆端中点至弦杆的净距离c与节点板厚度t之比，均小于或等于10所有与竖杆相连的节点板，c/t均小于或等于15，因而节点板的稳定均能保证。所有节点板在拉杆的拉力作用下，也都满足要求，因而节点板的强度均能保证。此外，节点板边缘与腹杆轴线间的夹角均大于15，斜腹杆与弦的夹角均在3060之间，节点板的自由边长度与厚度之比均小于60，都满足构造要求，节点板均安全可靠。另详见图纸！