钢结构课程设计课件.ppt

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1、工力09—1第四小组钢结构课程设计1、设计资料1）某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。4）该车间所属地区辽宁省阜新市。5）采用梯形钢屋架。考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）②二毡三油防水层③20mm厚水泥砂浆找④60mm泡沫混凝土保温层⑤支撑重量；考虑活载：①活载6）地震设防烈度为77）钢材选用Q235钢，焊

2、条为E43型。2、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度i=1/10；屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm（为L0/7.4）。屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。4、设计屋架荷载考虑以下三种荷载组合①全跨永久荷载+

3、全跨可变荷载②全跨永久荷载+半跨可变荷载③全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载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。由于风荷载为0.35kN/m2小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影响。沿屋面分布的永久荷载乘以换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）5、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠

4、近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。因此，在全垮荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下仅需计算靠近跨中的斜腹杆内力。6.杆件截面选择选择截面竖杆⑴上弦杆整个上弦杆采用等截面，按GH杆件的最大内力计算，即NGH=-1098400N在屋架平面内：为节间轴线长度，即l0x=l0=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，根据支持布置和内力变化情况，取l0y为支撑点间的距离，即l0y=3×

5、1.508=4.524m根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。需要的回转半径：ixreq=l0x/λ＝1.508/60m=25.1mmiyreq=l0y/λ＝4.524/60m=75.4mm根据需要的A、ix、iy查角钢规格表，选用2L180×110×12，肢背间距a＝10mm，截面验算：λx=l0x/ix=150.8/3.105=48.57＜［λ］＝150（满足）⑵下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力所在的杆计算，Nde=1021900N计算。肢背间距a＝10mm，则

6、A=56.75>47.53cm2，ix=3.131cm，iy=8.63cm⑶端斜杆①aB杆杆件轴力：N=-617.4kN=-617400N，计算长度：l0x＝l0y＝2535mm，因为l0x＝l0y，故用不等肢角钢，长肢相并，使ix≈iy。选用2L140×90×10，则A=44.52cm2，ix=4.47cm，iy=3.74cm⑷斜腹杆df---fi此杆在g节点处不断开，采用通长杆件。最大拉力Ndf=142.37kN另一段Ndf=103.42KN最大压力Nfi=27.67kN另一段Nfi=24.48kN

7、再分式桁架外的斜腹杆，在桁架平面内的计算长度取节点中心间距：在桁架平面外的计算长度计算：选用2L75×5，ix=2.33cm，iy=3.52cm，A=14.82cm2b/t=75mm/5mm=15(5)竖杆①Gd杆NGd=-103.3kN=103300N，l0x＝0.8×289＝231.2cm，l0y＝289cm.内力较小，按现选用2∟63×5N/ψA=103300/(0.565×12.286×102)=148.81N/mm2

8、力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸，即，然后根据的大小按比例绘出节点板的形状和尺寸，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。屋脊结点“I”弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施焊，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直的一部分宽度。拼接角钢的这部分削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按弦杆内力计算。因桁架的跨度较大，需将桁架分成两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置工地拼接，左半边的上弦，斜杆和竖杆与节点板