24m跨厂房普通钢屋架设计优选

精品 word. 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 ------------ --------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 河南工程学院《钢结构》课程设计 24m24m 跨厂房普通钢屋架设计跨厂房普通钢屋架设计 学生姓名：赵晨 1 / 28 精品 word. 学号： 201310810122 学院：土木工程学院 专业班级： 土木工程 1341 班 专业课程：钢结构 任课教师：韩瑞芳 201 6 年 6 月 13 日 目录目录 一、设计资料.4 1.基础资料 4 2.荷载 5 二、钢屋架设计计算.5 1.材料选择 5 2.屋架形式及几何尺寸 5 3.支撑布置 6 4. 支撑布置情况 6 2 / 28 精品 word. 三、 荷载和内力计算.8 1.荷载计算 9 2.荷载组合 9 3.内力计算 10 四、 截面选择.10 1.上弦 10 2.下弦 11 3.斜腹杆 12 五、节点设计.20 1.下弦设计 20 2 上弦节点“B” . 21 3.屋脊节点 K .23 4.支座节点“a” 24 六、 绘制施工图. 27 3 / 28 精品 word. 24m24m 跨厂房普通钢屋架设计跨厂房普通钢屋架设计 一、设计资料一、设计资料 1.基础资料 某单跨单层厂房，跨度 L=24，长度 54m，柱距 6m，厂房内无吊车、无振动 设备，屋架采用梯形钢桁架，铰接于混凝土柱上，上柱截面尺寸为400*400， 屋面采用 1.5×6.0m 太空轻质大型屋面板。屋面坡度 i=1/9，雪荷载为 0.3kN/m2，钢材采用 Q235-BF，焊条采用 E43 型，手工焊。柱网布置如图 1 所 示， 杆件容许长细比：屋架压杆[]=150，屋架拉杆[]=350。 B A 500550060006000600060 0 0 60006 00 0 60006000 500 123456789 1011 12 4 / 28 L 精品 word. 2.荷载 （1） 永久荷载（标准值） 图 1柱网布置图 大型屋面板0.500.001122  0.622kN/m2 防水层 0.10kN/m2 屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.12+0.01124=0.39kN/m2 悬挂管道 0.05kN/m2 （2）可变荷载（标准值） 屋面活荷载编号 35，应选择 0.58kN/m2； 雪荷载 0.30kN/m2 二、钢屋架设计计算二、钢屋架设计计算 1.材料选择 根据荷载性质，钢材可采用 Q235-BF，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸 长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用 E43 型，手工焊。 2.屋架形式及几何尺寸 根据编组情况，编号 35 应选择跨度l  24m,屋面坡度i 1/9 5 / 28 精品 word. 因屋面采用大型屋面板，屋面坡屋i＝1／9，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l 0 l21502400030023700mm 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，当梯形屋架与柱铰接 时，屋架端部高度取 1.6~2.2m,本设计取 1.6m,中部高度根据坡度计算得 h  12 1.6  2.9m 9 为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为 3m 的人字形式，屋面板 传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。 屋架跨中起拱L/500  24000/500  48mm。 3.支撑布置 根据车间长度、屋架跨度、荷载情况以及吊车设置情况，布置上、下弦横 向水平支撑、垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系 杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ —2，其它编号均为 GWJ—l。 4.支撑布置情况 根据厂房长度（5460m） 、跨度及荷载情况，设置两道上、下弦横向水平支 撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支 撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性 与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设 置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中 和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示： 6 / 28 精品 word. 图 2上弦横向水平支撑布置图 7 / 28 精品 word. 图 3屋架下弦水平支撑布置图 图 4 1-1、2-2 剖面图 三、荷载和内力计算三、荷载和内力计算 一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆可考虑半跨组合，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情况，只计算全 8 / 28 精品 word. 跨满载时的杆件内力。 1.荷载计算 大型屋面板 0.622kN/m2 防水层 0.10kN/m2 屋架及支撑自重 0.39kN/m2 悬挂管道 0.05kN/m2 恒荷载总和 1.17kN/m2 屋面活荷载 0.58kN/m2 荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑 2.荷载组合 一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载，本设计在设计杆 件截面时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半 跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 节点荷载设计值： 按可变荷载效应控制组合： Fd (1.21.171.40.58)1.56 19.95KN , 其中，永久荷载，荷载分项系数 Q1 1.2 9 / 28 精品 word. 屋面活荷载，荷载分项系数 Q1 1.4 组合系数 1  0.7； 按永久荷载效应控制的组合： F d  (1.351.171.40.580.7)1.56 19.34KN 其中，永久荷载，荷载分项系数 G 1.35 组合系数  1 0.7 故节点荷载取为 19.95KN，支座反力为R d 8F d 159.6KN 3.内力计算 用结构力学求解器可算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力，其内力设计值 见下图： 图 5杆件内力图 四、截面选择 腹杆最大内力-199.4KN， 查表 7.4，选用中间节点板厚度为 t=8mm,支座节 点板厚度为 10mm。 1.上弦 整个上弦不改变截面，按最大内力计算： 10 / 28 精品 word. N max  361.3KN,l 0 x 150.9cm,l 0 y  300.0cm 选用2L10010，A  38.5cm2,i x  3.05cm,i y  4.52cm  x  l 0 x 150.9  49.5 i x 3.05  y  l 0y i y  300  66.415 y  0.772(b类） 4.52 双角钢 T 型截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比 yz 0.58l 0y 0.583