土木工程24米跨度钢结构课程设计计算书(常用版).doc

土木工程24米跨度钢结构课程设计计算书（常用版）(可以直接使用，可编辑 完整版资料，欢迎下载） 井冈山大学工学院建筑系钢结构课程设计姓 名： 李文中 班 级： 07级土木工程本（1）班 学 号： 70615002 指导老师： 王玉娥 一、 设计资料1. 屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，柱的混凝土强度等级为 C25，柱顶截面尺寸为 400mm×400mm。2. 厂房总长度 120m，柱距和屋架跨度见任务分组表。3. 屋面采用预应力钢筋混凝土大型屋面板或压型钢板，屋面板不考虑作为侧向支撑。4. 上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。5. 屋面坡度见任务分组表。6. 荷载永久荷载：保温层（泡沫混凝土）：（b）厚80mm 0.50kN/m2钢屋架及支撑重（c） （0.12+0.011×跨度）kN/m2可变荷载：屋面活荷载（d） 0.70kN/m27. 梯形钢屋架的形式、尺寸及内力系数见图 1所示。8. 钢材采用 Q235B 钢，焊条为 E43XX 系列，手工焊。图1 钢屋架形式二、 荷载与内力计算1. 荷载计算根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。屋面荷载见下表；荷载类型荷载标准值永久荷载D3.03 KN/m2可变荷载L0.7KN/m22. 荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：(1) 组合一：久荷载+全跨可变荷载1.2D+1.4L=4.62 KN/m21.2D+1.4×0.7L=4.78/m2所以上弦节点荷载为P=q×1.5×6=43.02 KN(2) 组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载：q=1.35D=1.35×3.03=4.0905 KN/m2P1=q1×A=4.091×1.5×6=36.81 KN/m2半跨可变荷载q2=1.4×0.7L=0.686KN/m2P2=q2 ×A=0.686×1.5×6=6.17 KN(3) 组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载全跨屋架及支撑自重：q3=1.0×0.384 KN/m2=0.384 KN/m2P3=q3×A=0.384×1.5×6=3.46 KN/m2半跨屋面板重+半跨屋面活荷载：q4=1.2×1.4+1.4×0.7=2.66KN/m2P4=q4×A=2.52×1.5×6=23.94KN3. 内力计算本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆的内力系数（单位节点力分别作用于全跨、左半跨和右半跨），内力计算见表1所示。三、 杆件截面设计腹杆最大内力N=381.16KN，查表，中间节点板厚度选10mm，支座节点板厚度选12mm。1. 上弦杆整个上弦杆采用同一截面，按FG、GH最大内力计算N = -653.90KN上弦杆计算长度：屋架平面内取节间轴线长度 ： 屋架平面外根据支撑和内力变化取 ： 根据平面内外的计算长度，上弦截面选用2L200×125×16，短肢相并。如图1所示。yyxx10图2 上弦截面肢背间距a=12mm，所提供数据：, ，(1) 刚度验算 ,满足 ，满足(2) 整体稳定性验算所以绕y轴弯扭屈曲的换算长细比为：，上弦杆绕y轴弯扭屈曲，按b类截面查表得，所选截面满足。2、下弦杆整个杆件采用等截面，按de最大内力计算，N=650.46kN （拉力）计算长度系数为1.0，屋架平面内取节间轴线长度选用2110×7见图2所示，a=10mm10xxyy图3 下弦截面查表，所得数据：A =30.4cm2，ix=3.41cm，iy=4.86cm(1) 刚度验算 (2) 强度验算 所选截面满足要求。3、端斜杆aB杆件轴力N = 381.16kN，因为，故采用不等肢角钢，长肢相并，使 选用2125×14，见图3所示， xxyy10y图4 斜杆aB截面查表得：(1) 刚度验算，满足，满足(2) 整体稳定性验算所以绕y轴弯扭屈曲的换算长细比为：,，上弦杆绕x轴弯扭屈曲，按b类截面查表得所选截面满足。其余各杆如表2所示四、 杆件节点设计1下弦节点b(1) 腹杆与节点板的连接焊缝 （a） Bb 杆 杆件轴力 N =295.55kN ，截面为2L63×6，节点板厚 10mm，肢背和肢尖的内力分配系数分别为 ，角焊缝强度设计值肢背焊缝焊脚尺寸取所需焊缝长度 取 肢尖焊缝焊脚尺寸取所需焊缝长度取（b）bD杆 杆件轴力 N =-234.03kN ，截面为2L100×10，节点板厚 10mm，肢背和肢尖的内力分配 系数分别为 ，角焊缝强度设计值 肢背焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度取 肢尖焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度 取（c）Cb杆 杆件轴力 N=159.17kN ，截面为2L50×4，节点板厚 10mm，肢背和肢尖的内力分配 系数分别为 ，角焊缝强度设计值肢背焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度取肢尖焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度 取(2)节点详图根据上述焊缝长度以及杆件截面，并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差，按比例绘出节点详图，如图所示，从而确定节点板尺寸为 400mm×360mm。图5 下弦节点b(3) 下弦与节点板的连接焊缝下弦与节点板的连接焊缝长度 ， 所受的力为左右两下弦杆的内力N =493.87-202.62 =291.25kN 。下弦杆截面为 2L110x7 ，节点板厚 10mm，肢尖与肢背的焊脚尺寸都取.，焊缝计算长度,取，受力较大的肢背处的焊缝应力为 满足2上弦节点B（1）腹杆与节点板的连接焊缝(a) Bb杆Bb杆与节点板的焊缝尺寸和节点b相同。(b) aB杆 杆件轴力 N =381.16KN，截面为2L125×4 ，节点板厚12mm，肢背和肢尖的内力分配系数分别为 ，角焊缝强度设计值 所需焊缝长度：取肢尖焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度取（2）节点详图根据上述焊缝长度以及杆件截面，并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差，按比例绘出节点详图，如图所示，从而确定节点板尺寸为 480mm×360mm。图6 上弦节点B（3）上弦与节点板的连接焊缝上弦与节点板的连接焊缝 长度 l=480mm ，所受的力为左右两上弦杆的内力差N = 373.41-0 .=373。41kN 以及节点荷载 P =43.02kN 。上弦杆截面为 2L200×125×16 ，节点板厚 10mm。（a）上弦肢背与节点板的槽焊缝 上弦肢背与节点板的槽焊缝承受节点荷载 P，槽焊缝按两条的角焊缝计算。屋面倾角 ，节点荷载 P 的偏心距e = 30mm 。槽焊缝所受的应力为 满足上弦肢尖与节点板的连接焊缝N 上弦肢尖的两条角焊缝承担偏心荷载 N ，偏心距e= 95mm 。取焊脚尺寸 肢尖焊缝所受的应力为 满足4屋脊节点I I节点与一般上弦节点的区别在于节点处弦杆中断而需对弦杆进行拼接。拼接角钢的截面和长度与e节点类似，拼接角钢采用上弦杆同号角钢，顶部截去棱角，宽度为14mm，垂直肢截去 ，见下图所示。拼接角钢与上弦杆共有4条角焊缝，都位于角钢的肢尖，承担节点两侧弦杆中较小的内力设计值 。上弦杆截面为 2L200×25×16 ，焊脚尺寸取为所需的拼接角钢总长度为（2）腹杆与节点板的连接焊缝（a）Ie杆杆件轴力 N =83.03kN ，截面为 2L50 × 4，节点板厚 10mm，肢背和肢尖的内力分配系数分别为，角焊缝强度设计值 肢背焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度 取 肢尖焊缝焊脚尺寸取所需焊缝长度取 （3）节点详图图7 屋脊节点I根据上述焊缝长度以及杆件截面，并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差，按比例绘出节点详图，如图 6 所示。图中，屋架右半边运输单元上的构件必须在工地装配后才能与节点板焊接，已以工地焊缝代号标明。（4）上弦杆与节点板的连接焊缝上弦肢背与节点板的槽焊缝长度 ，承受节点荷载 P =21.51kN ；肢尖焊缝长度 ，承受偏心荷载 0.15N =94.99kN 。上弦杆截面为2L200×25×16 ，节点板厚 10mm。上弦肢背与节点板的槽焊缝槽焊缝按两条 的角焊缝计算。屋面倾角 ，节点荷载P的偏心距e =25mm槽焊缝所受的应力为 满足（b）上弦肢尖与节点板的连接焊缝上弦肢尖的两条角焊缝承担偏心荷载0.15N，偏心距e=85mm 。取焊脚尺寸 肢尖焊缝所受的应力为 = 满足。5支座节点a为便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距不小于水平肢的边长，且不小于 130mm，取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板相同，厚度都为 12mm。（1）支座底板的尺寸(a)底板的平面尺寸支座反力 R =336.24kN，锚拴直径d=24mm，锚拴孔直径，底板的平面尺寸采用 240mm×220mm ，C25混凝土强度设计值 。仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力，验算柱顶混凝土的抗压强度： ，满足(b)底板的厚度 节点板和加劲肋将底板分为四块，每块板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板，所受应力 ，两支承边之间的对角线长度以及支承边交点到对角线的距离分别为 查表可得 b =0.0602 ，则单位宽度的最大弯矩为底板厚度为 取t=18mm（2）节点板的尺寸腹杆与节点板的连接焊缝 Aa杆 杆件轴力 N = -21.51kN，截面为 2L50×4 ，节点板厚 12mm，肢背和肢尖的内力分配系数分别为 ，角焊缝强度设计值 肢背焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度 肢尖焊缝焊脚尺寸取所需焊缝长度aB杆aB杆与节点板的焊缝尺寸和节点B相同。(b)下弦与节点板的连接焊缝ab杆在节点板处断开，其焊缝尺寸的计算与腹杆相同。杆件轴力 N= 202.62kN 截面为 2L110x7 ，节点板厚 12mm，肢背和肢尖的内力分配系数分别为，角焊缝强度设计值 。肢背焊缝焊脚尺寸取 所需焊缝长度 取肢尖焊缝焊脚尺寸取所需焊缝长度取（c）节点详图 根据上述焊缝长度以及杆件截面，并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差，按比例绘出节点详图，如图 8 所示。图8 支座节点a（3）加劲肋的尺寸加劲肋的高度和厚度与节点板相同，分别为 595mm 和 14mm；底部外边缘与底板大致齐平，宽度为 100mm；为避免3条互相垂直的角焊缝相交于一点，加劲肋底端角部切除15mm；从轴线交点开始往上，加劲肋的宽度逐渐减小，顶部宽度取为。 加劲肋的平面尺寸见图所示。 ( 4）加劲肋与节点板的连接焊缝一个加劲肋受力焊缝受力节点板和加劲肋厚度都为 14mm，焊脚尺寸取为 焊缝计算长度焊缝应力 ( 5）加劲肋、节点板与底板的连接焊缝设焊缝传递全部支座反力 R= 399.11kN ，加劲肋和节点板后 14mm，底板厚 22mm，焊脚尺寸取为焊缝总计算长度 焊缝应力 满足其余各节点的计算过程不再一一列出。现列表给出各节点处断开杆件的焊缝尺寸计算表以及连续杆件的焊缝强度验算表，见表所示。土木工程投标报价管理研究办法 第一章 绪 论1.1 研究背景据美国工程新闻记录(Engineering News Record)杂志所做的调查表明，中国在1998年世界上150个国家和地区用于建筑业的经费总和排名第四位，总支出为1850亿美元，占国内生产总值的 21.14%。为完善和规范项目建设各方的行为标准，国家已经建立和完善以合同制、招投标制度、建设监理制度、项目法人责任制等建设管理体制。在建设市场中，项目建设过程就是效益和风险分配的过程。经济学家威廉夏普认为：投资就是为了获得可能的不确定未来值而做出确定的价值牺牲。因此，所谓的投资是指经济主体为获取经济效益而垫付货币或其它资源用于某些事业的经济活动过程;投资风险是指投资者的投资活动因市场上各种不确定因素的变化而告终的可能性。为防止资源的浪费和项目的投资风险，我国正式颁布建设项目经济评价方法与参数，对建设项目经济评价与中外合资经营项目经济评价均提出需要进行不确定分析(其中包含概率分析即风险分析)以预测项目可能承担的风险，确定项目在财务、经济上的可靠性。也就是说在可行性研究中对大中型工程进行风险分析已经成为不可缺少的内容。对于水利工程来说，它本身主要体现的是社会效益。因此，项目承包商面临的投资风险就比较大，主要的原因是项目建设的生产周期长、建设过程需要的连续性、协作性和施工的流动性受自然和社会条件的制约性强等因素影响。所以，项目承包商在工程实施中需要承担非常大的风险。这些风险基本上包括：市场风险、责任风险、决策错误的风险以及缔结和履行合约的风险。1.2 风险概念剖析一般来说，风险是指在一定条件下和一定时期内可能发生的各种结果的变动程度。在涉及风险问题的研究中，风险的定义大致可分为两类：第一类强调风险的不确定性;第二类定义强调风险损失的不确定性。所谓的不确定性就是指事前不知道所有可能的后果，或者虽然知道可能后果但不知道它们出现的概率。人们在研究风险时，侧重于减少损失，主要从不利的方面来考查风险，经常把风险看成是不利事件发生的可能性。对这种可能性的测定有两种方法：一种是客观概率，是指根据大量历史的实际数据推算出来的概率;另一种是主观概率，是在没有大量实际资料的情况下，人们根据有限资料和经验合理估算得出。从风险的概念来分析可总结为：(1)风险是损失的不确定性。法国学者赖曼在 1928 年出版的普遍经营经济学中将风险定义为损失发生的可能性。此后，麦尔、柯梅克和罗森布尔等更多的学者较明确地将基定义为损失的不确定性。(2)风险是可测定的不确定性。如美国学都佩费尔就认为风险是可测定的客观概率的大小。(3)风险是预期利益与实际利益变动的不确定性。著名经济学者威廉姆斯和海因斯提出：风险是在一定条件下，一定时期内可能产生结果的变动。如果结果只有一种可能，不存在着发生变动，风险为 0;如果可能产生的结果有几种，则风险存在。可能产生的结果越多，变动越大，风险也就越大。预期结果和实际结果的变动，意味着猜测的结果和实际结果的不一致或偏离。(4)风险是不确定性因素与人们的利益相结合的产物。佩费尔指出：风险是每个人和风险因素的结合体。(5)风险是利益获得和利益损失的不确定性。吴鸣在文献中将风险定义为：在商品的生产和流通过程中，由于各种事先无法预料的(即不确定的)因素的影响，使商品生产经营者的实际收益与预期收益发生偏离，有蒙受经济损失或获得额外收益的机会或可能。第二章 工程分包费与人工费分析在工程建设过程中，分包情况比较普遍，据目前估计，至少有 75%的工程分包出去。因此，分包费和人工费是两个密不可分的费用，分包商越多，承包商工人费占的支付比例就低。如何达到平衡，就是本章所讨论的问题。2.1 分包类型分包商可分为两类：主承包商选择的分包商和业主指定的分包商。2.1.1 主承包商确定的分包这类分包是指合同中应由主承包商实施的项目由其它承包商承担。由于力量不足或不是本公司的特长或价格问题，主承包商可以选择其中部分项目分包给他人。但是，主承包商仍然必须为该项工程对业主承担全部责任。2.1.2 发包人指定的分包(1)根据合同条款，发包人根据工程特殊情况需指定分包商时，应在专用合同条款中写明分包工作内容和指定分包商的资质情况。承包人可自行决定同意或拒绝发包人指定的分包人。若承包商在投标时接受了发包人指定的分包商，则该指定分包商应与承包商的其他分包商一样被视为承包商雇用的承包商，由承包商与其签订分包合同，并对其工作和行为负全部责任。通常若出现此情况，那么承包商都必须接受，因为发包人作为投标的要求写进投标须知，此情况我们不讨论。(2)在合同实施过程中，发包人根据工程特殊情况需指定分包商时，应征得承包商的同意，此时发包人应负责协调承包商与分包商之间签订分包合同。由于指定分包商造成的与其分包工作有关而又属承包商的安排和监督责任所无法控制的索赔、诉讼和损失均由指定分包商直接对发包人负责，发包人也应直接向指定分包商追索，承包商不对此承担责任。第三章 土木工程风险管理分析.163.1 风险识别. 163.2 风险估计. 173.3 风险评价. 203.4 风险管理. 233.5 本章小结 . 25第四章 土木工程材料费用与设备使用费.264.1 招标文件中材料费支付的规定. 264.2 材料费用的估算. 264.3 对材料价格的预测. 274.4 现场杂费估算. 324.5 施工机械的费用. 334.6 本章小结. 34第五章 投保决策分析.355.1 投保决策的意义. 355.2 保费的组成. 355.3 投保险种. 375.4 投保方案的决策. 405.5 本章小结. 41第六章 投标策略分析.426.1 编制投标预算价. 426.2 确定利润水平的因素. 446.3 投标策略. 456.4 本章小结. 52结 论本文的研究结果本文对工程投标报价的内容进行了详尽分析，对其各个过程中出现的风险作了识别、估计和评价。提供了应付风险的一些措施和参加投标报价的几种策略。同时，本文引用佛山市南昌电排站工程作为工程实例在各章中进行案例分析，阐明该工程在投标报价中的重点和方法，使本文内容更具实用性。现将具体的研究结果总结如下：1、通过对分包费和人工费的分析，以举例方式对施工人员的确定可以更大程度地阐明人工费用的构成和选择，由助于理解和有效地帮助承包商对于土木工程投标的成本控制。2、首先通过理论分析土木工程风险管理的内涵，然后介绍了概率计算方法蒙特卡罗法，接着从理论和实例阐明了风险事件的后果，最后总结了风险管理的抉择。3、材料的价格在承包工程中占有举足轻重的地位，如何能对未来价格有所了解，显然是承包商比较感兴趣的事;因此，本文引入新兴的软科学灰色系统算法对未来价格进行预测。4、详细分析了工程项目投保决策的意义、保费的组成、投保险种、投保方案的决策等方面。本文南昌电排站例子在投标过程中，没有进行投保，主要原因是该工程地处郊区，施工范围集中，施工客观条件较好。5、在完成成本统计的基础上，最后对投标报价策略的确定进行论述。根据不同的工程情况，可以采用下列不同的投标报价策略方法：获胜报价法、一般对手法、最佳报价分析和转折概率法。本文中的南昌电排站工程由于投标单位限定 7 家，且投标单位基本为以往单位，因此采用获胜报价法进行投标报价。6、总而言之，无论本文通过理论或者实例介绍了土木工程投标报价风险管理的策略或者方案，对于承包商来说，最终的投标报价确定始终离不开其对于工程项目的经验和对客观环境的了解;因此，本文所提及的方法仅供参考，仍有许多不足之处，敬请指导、批评。 深圳大学土木工程学院梯形钢屋架课程设计计算书专业：_土木工程_姓名：_学号：_指导老师：_完成日期：_钢结构课程设计考查项目得分参考分计算书计算正确性15书面质量15内容完整性lo图纸表达准确性lo图面质量15内容完整性lo学习态度和认真程度5答辩成绩20总成绩loo评语目录一、设计资料 . 4二、屋架几何尺寸及檩条布置 . 41、屋架几何尺寸 .42、檩条布置 .5三、支撑布置 . 51、上弦横向水平支撑 .52、下弦横向和纵向水平支撑.53、垂直支撑 .54、系杆 .6四、荷载与内力计算 . 61、荷载计算 .62、荷载组合 .63、内力计算 .7三、杆件截面设计 . 81、节点板厚度 .82、杆件计算长度系数及截面形式.83、上弦杆 .84、下弦杆 .85、再分式腹杆 ij-jK .96、竖腹杆 Ii .