钢结构课程设计计算书-跨度为24m

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1、钢结构课程设计任务书姓名：杨文博 学号：A13110059 指导教师： 王洪涛 1目目 录录1 1、设计资料、设计资料.1 11.1 结构形式.11.2 屋架形式及选材.11.3 荷载标准值（水平投影面计）.12 2、支撑布置、支撑布置.2 22.1 桁架形式及几何尺寸布置.22.2 桁架支撑布置如图.33 3、荷载计算、荷载计算.4 44 4、内力计算、内力计算.5 55 5、杆件设计、杆件设计.8 85.1 上弦杆.85.2 下弦杆.95.3 端斜杆AB.95.4 腹杆.115.5 竖杆 .165.6 其余各杆件的截面.166 6、节点设计、节点设计.20206.1 下弦节点“C” .20

2、6.2 上弦节点“B”.216.3 屋脊节点“H”.226.4 支座节点“A” .236.5 下弦中央节点“H”.23参考文献参考文献.2727图纸图纸.272721 1、设计资料、设计资料1.11.1、结构形式、结构形式某厂房跨度为 24m，总长 90m，柱距 6m，采用梯形钢屋架、1.56.0m 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 400400，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10:1i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

3、1.2、屋架形式及选材、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 235B 钢，焊条为 E43 型。1.31.3、荷载标准值（水平投影面计）、荷载标准值（水平投影面计） 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 kN/m220 厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2100 厚加气混凝土保温层0.6kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2预应力混凝土大屋面板（加灌缝）1.4kN/m2屋架及支撑自重(按经验公式计算) 0.384 KN/m2Lq011. 012. 0 可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值

4、： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22 2、支撑布置、支撑布置2.12.1 桁架形式及几何尺寸布置桁架形式及几何尺寸布置3如下图 2.1、2.2、2.3 所示1 9 9 013502 2 9 02 5 9 02 8 9 03 1 9 02608285931193370253528593129339615091508150AacegIBCDFGHI15008=12000 150815081508150815081508起 拱 5 0 图 2.1 24 米跨屋架几何尺寸图 2.2 24 米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2 桁架支撑布置桁架支撑布置 桁架形式及几何尺

5、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）4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柔性系杆桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-253 3、荷载计算、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005. 110/110cos/12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.

6、0050.4=0.402 kN/m2 水泥砂浆找平层：1.0050.4=0.402 kN/m2保温层：1.0050.7=0.704 kN/m2一毡二油隔气层：1.0050.05=0.050 kN/m2水泥砂浆找平层：1.0050.3=0.302 kN/m2预应力混凝土大型屋面板：1.0051.40=1.407 kN/m2屋架及支撑自重： 0.12+0.01124=0.384 kN/m2共 3.833 kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载标准值（大于雪荷载）：0.8 kN/m2积灰荷载标准值： 0.7 kN/m2共 1.5 kN/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

7、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=（1.353.833+1.40.70.8+1.40.90.7）1.56=61.56 kN荷载组合（1）计算简图如图 4.1，F/2FFFFFFFFF/2FFFFFFFABCDEFGHIabcde6图 4.1 荷载组合（1）4 4、内力计算、内力计算F=1 的桁架各杆件内力系数（F=1 作用于全跨、左半跨和右半跨）已经给出。求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表 4.1。7表表 4.1 桁架杆件内内力组合表桁架杆件内内力组合表内力系数（F=1）内力组合左半跨荷载第二种组合第三种组合杆件名称全跨左半跨右半跨第一种组合 FF1.

8、i+F2.iF1.i+F2.iF3.i+F4F3.i+F4计算杆件内力/kNAB000000000BC,CD-8.72-6.25-2.47-536.80-536.80DE,EF-13.53-9.04-4.49-832.91-832.91FG，GH-15.26-9.17-6.09-939.41-939.41上弦杆 HI-14.71-7.38-7.38-905.55-905.55ac4.733.481.25269.02269.02ce11.538.03.53709.79709.79eg14.659.345.31901.85901.85下弦杆gi15.178.446.73933.87933.87aB

9、-8.87-6.53-2.34-546.64-546.64Bc6.884.762.12423.53423.53cD-5.44-3.14-2.03-334.89-334.89De3.701.901.80227.77227.77eF-2.460.71-1.75-151.44-151.44Fg1.11-0.451.5668.3368.33gH0.021.55-1.531.231.23斜腹杆Hi-1.08-2.471.39-66.48-66.48竖Aa-0.500-0.5000.000-30.78-30.788Cc-1.000-1.0000.000-61.56-61.56Ee-1.000-1.0000

10、.000-61.56-61.56Gg-1.000-1.0000.000-61.56-61.56杆Ii000.97000095、杆件设计、杆件设计5.1 上弦杆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= 939410 N （受压）上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度：cmlox8 .150在桁架平面外，根据支承布置及内力变化情况，取：cmcmloy4 .4528 .1503因为，故截面宜采用两个不等肢角钢，短肢相并（图 5.1）oxoyll3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N14mm。设

11、 =60 查附录 4 得。807. 0需要截面积： 225414/215807. 0939410mmmmNNfNA需要的回转半径： 2.51c608cm.150mlioxxmcmlioyyc54. 7604 .452根据需要的 A，ix，iy 查角钢规格表（附录 8） ，选用，121001602L211.60cmA ，按所选角钢进行验算：cmix82. 2cmiy82. 711.1312/160/1cmcmtb 48.532.82cm8cm.150 xoxxil94.18c160/c541456. 0/56. 011.13/11mmbltboy15060yyz满足长细比的要求。 150截面在