普通钢屋架课程设计

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1、目录一、主要设计参数…………………………………………………………………1二、钢材和焊条的选用……………………………………………………………1三、屋架形式、尺寸及支撑布局…………………………………………………1四、载荷和内力计算………………………………………………………………2五、杆件截面选择…………………………………………………………………4六、节点设计………………………………………………………………………9七、焊接工艺………………………………………………………………………12八、检验及质量标准………………………………………………………………14九、参考文献………

2、………………………………………………………………15一、设计资料某车间跨度30m，长度90m，柱距6m，车间设有30/5t中级制桥式吊车，使用温度-29℃，采用1.5*6.0m混凝土钢筋大型屋面板，10cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材屋面，屋面坡度1/10，屋架制成在钢筋混凝土柱上，上截面400*400mm，混凝土型号C20。二、钢材和焊条的选用根据设计资料参数、使用温度-29℃、连接方法及载荷性质（静载荷），屋架钢材应选用Q235，焊条应选E4303型，焊接方法应选择手工焊。三、屋架形势、尺寸及支撑布局1、由于屋面材料为预应力混凝土大型层面板，所以采用无檀层盖体系平

3、缓坡度型钢屋架，屋架尺寸如下：屋面坡度:i=1/10屋架计算跨度:L0=L—2*150=30000—2*150=29700mm屋架端部高度取:H0=2000mm跨中高度：H=H0+L0/2*i=2000+29700/2*0.1=3485≈3490mm屋架高度比：H/L0=3490/29700≈1/8.512、屋架示意图3、梯形钢屋架支撑布置-15-四、载荷和内力计算1、荷载计算-15-荷载名称标准值（KN/m2）设计值（KN/m2）永久荷载预应力混凝土大型屋面板1.401.68三毡四油防水层0.400.48找平层（厚20mm）0.400.48100mm厚沥青珍珠岩

4、保温层0.300.36屋架及支撑自重0.450.54管道荷载0.100.12永久荷载总和3.053.66可变荷载屋面活荷载3.050.98积灰荷载0.700.84可变荷载总和0.601.82设计屋架应考虑以下三种组合：（1）全跨节点永久荷载+全跨可变荷载。全跨界点永久荷载及全跨可变荷载为F=（3.66+1.82）×1.5×6=49.32KN（2）全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载全跨节点永久荷载：F1=3.66×1.5×6=32.94KN半跨节点可变荷载：F2=1.82×1.5×6=16.38KN（3）全跨节点屋架（包括支撑）+半跨节点屋面板自重+半跨屋面活荷载全

5、跨节点屋架自重：F3=0.54×1.5×6=4.86KN半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=(1.68+0.98)×1.5×6=23.94KN上述计算中，（1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。2、内力计算由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨，左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,并表示出最大内力。计算结果如下表所示：-15-五、杆件截面选择(1)上弦杆整个上弦采用等截面，按IJ，JK杆件的最大内力设计，即N=-1121.0436KN上弦杆计算长度计算如下：-15-在屋架平面内，为节间轴线长度，即lox=l

6、0=1.508m在屋架平面外：本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支撑布置和内力变化情况，取loy为支撑点间的距离，即loy=3×1.508=4.524m根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上线截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如下图所示腹杆最大内力N=-559.2888kN，查材料表可得，中间节点板厚度选用12mm，支座节点板厚度选用14mm。设=60，查教材附录得=0.807。（有双角钢组成的T形和十字形界面均属于b类）需要截面积：A=N/*f=1121043.6/(0.807×215)=6461.16mm需要的回转半径：ix=lox/λ=

7、1.508/60=75.4mm根据所需要的A、查角钢规格表，选用2∟180×110×12，ix=31.0mm,iy=87.6mm,A=6742.4mm2按所选角钢进行验算：λx=lox/ix=1508/31.0=48.65[λ]=150λy=loy/iy=4524/87.6=51.64[λ]=150满足长细比：[λ]=150的要求。截面x和y平面截属于b类，由于>,查表得=0.847则N/A=1121043.6/(0.847×67.42.4)=196.3MPa<215MPa经验算所选截面合适。（2）下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在杆de杆计算，-15-则

8、N=109