三角形钢屋架课程设计 .docx

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1、精品名师归纳总结三角形钢屋架课程设计三角形钢屋架课程设计任务书一、设计题目啤酒厂 A 线车间单层单跨厂房的三角形钢屋架。二、设计资料厂房，三角形屋架跨度 14.7m，间距 6m，设有两台工作级别 A4 的软钩吊车，建筑平可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结面示意如图 1 所示，屋面材料采纳上、下两层多波形压型钢板（自重0.12kN / m 2 ），中间用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3100mm 厚玻璃丝棉保温层（自重0.065kN / m ），屋面离的面高度约为7m，厂房长度 12m。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基本风压 0.45 kN/ m

2、2 ，雪荷载为 0.40 kN/ m2 。屋架两端支撑于截面为 400mm400mm 的钢筋可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结混凝土柱上，柱混凝土等级为 C20。三、设计内容1、挑选钢屋架的材料。2、确定钢屋架的几何尺寸。3、屋架及屋盖支撑的尺寸4、檩条的设计5、钢屋架设计6、绘制钢屋架施工图四、参考资料可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、钢结构设计规范（ GB500172002）。2、建筑结构荷载规范（ GB50009 2001）。3、建筑抗震设计规范（ GB50011 2001）。4、建筑结构牢靠度设计统一标准（ GB500682001）。5、建筑结构制图标准

3、（ GBT501012001）。6、建筑结构设计术语和符号标准（ GB/T50083 97）。7、钢结构设计手册，罗邦富等，中国建筑工业出版社，1988。8、钢结构（其次版），魏明钟主编，武汉理工高校出版社，2002。三角形钢屋架课程设计运算书一、 屋架尺寸和檩条、支撑布置1、屋架尺寸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋架运算跨度：l 0l3003000030029700mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋面高度： h=4740mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上弦长度： L节间长度： a23700 / 21276260.92852127mm1

4、12762 mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋面倾角：acrtan12.521.8 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结节间水平投影长度： aa cos21270.92851975mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋架几何尺寸见图 2。2、檩条和支撑布置依据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置于上弦节点上（见图2），檩距为节间长度。在檩条的跨中布置一道拉条。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结127622127476621274373可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2

5、12721274611664621274373212255534374373166410474可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15034373437120003437可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据厂房总长度 72mm，跨度 24mm,有中级工作制吊车及第一开间尺寸5.5m 等因素，可在厂房两端的其次开间设置一道上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑，并在同一开间两榀相邻屋架的腹杆间设置一道垂直支撑（在跨中，见图3）。上弦檩条可兼作系杆，故不另设系杆，在下弦跨中心设置一道通长的柔性系杆。此外，在厂房两端的第一开间下弦各设三道刚性系杆（见图3）。二、 檩条设计可编

6、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4选用 12.6 槽钢截面，由型钢表查得，自重12.32 kg / m 0.12 kN / m， Wx62.1cm3 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yI xW10.2cm3，391cm 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、荷载运算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应掌握的组合） 永久荷载：（坡面）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结压型钢板：20.122.1270.52kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结檩条和拉条：0.12kN /

7、m永久荷载标准值：gk0.70kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可变荷载：（檩条受荷水平投影面积为2.127612.76m 2 ，未超过60m 2 ，故屋面均布活可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结荷载取0.5kN/ m 2 ，大于雪荷载，故不考虑雪荷载。）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qk0.52.127 cos0.52.1270.92850.99kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结檩条均布荷载设计值：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qG g K Q

8、qK1.20.701.40.992.23kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qxqcos2.230.92852.07kN / mqyqsin2.230.37140.83kN / m2、强度验算弯矩设计值（见图 4）：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xlxM 1 q2812.076289.32kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1M yq y 8l 2210.838 6 220.93kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（因此在檩条的跨中设置了一道拉条）檩条的最大应力（拉应力）位于槽钢下翼缘的肢尖处。M x M yxWnx

9、yWny可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结69.321030.9310可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21.0562.110 31.210.210 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2219N / mmf215N/ mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相差不大，可忽视不计3、刚度验算只验算垂直于屋面方向的挠度。荷载标准值：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结gKqK1.030.992.02kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢

10、迎下载精品名师归纳总结 g KqK y gGqG cos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.020.92851.88kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v5l384 gKq l 3yKEI可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结51.886000 311可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3842.06103391104183150可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因有拉条，不必

11、验算整体稳固性。应选用12.6 槽钢檩条能满意要求。三、 屋架节点荷载运算1、永久荷载（水平投影面）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结压型钢板：20.12 / 0.92850.26kN/ m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结檩条和拉条：0.12 / 1.97520.06kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k屋架和支撑自重：0.120.011L0.120.011240.38kN/ m 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 -

12、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结水平投影面永久荷载标准值：2、屋面活荷载g0.70kN / m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结屋面活荷载为3、风荷载0.5kN/ m 2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2风荷载高度变化系数为1.25，屋面迎风面得体型系数为 0.328，背风面为 0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结迎风面： 11.41.250.3280.30.17kN / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精

13、品名师归纳总结背风面： 21.41.250.50.30.26kN/ m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1和2 均 小 于 永 久 荷 载 （ 荷 载 分 项 系 数 取1.0 ） 垂 直 于 屋 面 的 分 量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.570.92850.53kN/ m2 ，所以永久荷载与风荷载联合作用下不会使杆件的内力变号，故风荷可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结载产生的内力的影响不予考虑。4、屋架上弦在檩条处的集中荷载屋架上弦在檩条处的集中荷载设计值由可变荷载效应掌握的组合为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F1.20

14、.701.40.561.97518.2 kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四、 屋架杆件内力运算由于屋面坡度较小，风荷载为吸力，且远小于屋面永久荷载，故其与永久荷载组合时不会增大杆件内力，因此不予考虑芬克式屋架在半跨活荷载作用下，腹杆内力不会变号，故只须按全跨永久荷载与全跨活荷载组合运算屋架杆件的内力。屋架杆件内力运算可用图解法或数解法进行。此屋架为标准屋架，可直接由建筑结构静力运算手册查得各杆件的内力系数，然后乘以节点荷载即为各相应杆件的内力。见表1屋架杆件内力运算表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结杆件名称杆件内力系数内力设计值 /kN上弦AB14.8126

15、9.6BC13.66248.6CD14.07256.1DEEF13.7012.55249.4228.4FG12.95235.7下弦AH13.75250.3HI11.25204.8IJ7.50136.5腹杆DI2.7950.8BH,CH1.2121.9EK,FKHD,DK1.212.5021.945.5IK3.7568.3KG6.25113.8GI0.00五、 杆件截面挑选弦杆端节间最大内力为269.6kN,由焊接屋架节点板厚度选用表，可选用屋架中间节点板厚度为 8mm，支座节点板厚度为 10mm。1、上弦杆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结整个上弦不转变截面，按最大内力运算。N

16、max269.6kN，即 l 0x212.7cm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x选用 2 907 短肢相连的 T 形截面，由型钢表查得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AAn212.324.6cm2， i2.78cm， i y4.0cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N269.6An24.6103102109.5N / mm2f215N/ mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xl 0xi x212.72.7877350可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0 yyi y425.44.0106.4350可编辑资料

17、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结故所选截面合适。2、腹杆（1） DI 杆。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xN DI50.8kN ， l 0x0.8l0.8255.5204.4cm ， l 0 yl255.5cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选用 2 504， A23.97.8cm2 ， i1.54cm ， i y2.35cm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xl 0xi xyl 0 yi y204.41.54255.52.35133108.71

18、50150可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据 maxx133查表得0.375 ，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N50.8103173.7 N / mm2f215N/ mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A0.3757.8102可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所选截面合适。（2） BH、CH、EK 、FK 杆。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N 21.9kN ， l166.4cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

19、名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选用 564 单角钢截面， A4.39cm2 ， i1.11cm，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y0l 00.9l0.9166.4149.8cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0i y 0149.81.11135150可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由135 查表得0.3455 。单角钢单面连接运算构件稳固性时强度设计值折减系数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r0.6

20、0.00150.60.00151350.80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N16.0103144N / mm2f0.80215172N/ mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A0.34554.39102r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故所选截面满意要求。（3） HD 、DK 杆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N45.5kN ， l343 .7cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选用 454 单角钢截面， A3.49cm2 ， i0.89cm，就可编辑资料 - -

21、 - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y 0l 00.9l0.9343.7309cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0i y 03090.99342.7350可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结单角钢单面连接运算构件强度时强度设计值折减系数r0.85 ，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3N45.510130.4N/ mm2f0.85215182.8N/ mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结An3.49102r可编辑资料 - - - 欢迎下载

22、精品名师归纳总结故所选截面满意要求。（4） IK 、KG 杆两 根 杆件 采 用 相 同截 面 ， 并按 最 大 内力NKG113.8kN计 算 ，l 0xl343.7cm ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xl 0 y2l0 x2343.7687.4cm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选用 2 454， A23.496.98cm2 ， i1.38cm ， i y2.16cm ，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

23、师归纳总结xl 0xi x343.71.38249.1350可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yl 0 yi y687.42.16318.2350可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N113.8An6.98103102163N/ mm2f215N / mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故所选截面满意要求。（5） GJ 杆。N0 ， l474cm 。对有连接垂直支撑的屋架 WJ2，采纳 2564 组成十字形截面，并按受压支撑验算其长细比。可编辑资料 - -

24、 - 欢迎下载精品名师归纳总结i y 02.18cm， l 00.9l0.9440396cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0i y 03962.18181.7200可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i y 0故满意要求。对不连接垂直支撑的屋架WJ 1，选用 564 单角钢，并按受拉支撑验算其长细比，1.11cm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0i y 03961.11356.8400可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故满意要求。

25、屋架各杆件截面挑选情形列于表2。表 2屋架杆件截面挑选表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结杆内力件设计名杆件编号值 N运算长度（mm ）选用截面截面杆件面积受力A长细比容许长细比min运算杆件端部应力的角钢肢背和肢尖填板数每可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结称kNl 0xl 0ycm2类型xy N/mm2焊缝 mm节间可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AB 、BC、CD 、DE、-269.6212742542 90 624.6压杆EF、FG上74弦5106.1500.515197.01可编辑资料 - -

26、- 欢迎下载精品名师归纳总结下AH 、弦HI 、IJ250.3497611852 7550512.26346322350204.26-1502拉杆4-80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7DI-50.82044255525047.8压杆133108.1500.375173.74-5024-50BH 、CH 、EK 、FK-21.914981498 56 44.39压杆1351500.346144腹HD 、DK+45.430903090 45 43.49拉杆347.2350130.4杆318.4-504-505-804-505-80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

27、IK 、 GK+113.83437687424546.98拉杆24923501634-502可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结六、 节点设计1、屋脊节点（见图 6）腹杆 GK 与节点板的连接焊缝，查表得ffw160N4-50GJ0 压4266426625668.78压杆 y0 =195.72000 拉4266426625664.39拉杆 y0 =384.34004-5074-504-50/ mm2 （以下同），取肢背和肢尖的焊角可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结尺寸分别为h f 15mm和 hf 24mm，就杆端所需的

28、焊缝长度分别为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肢背： ll10K 1 NGK100.67102.510 31071.3mm故取 l80mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1w120.7hf 1f20.715160可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肢尖： ll8K 2 NGK80.33102.5103845.8mm取l50mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2w220.7hf 2f20.724160可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结fw拼接角钢采纳与上弦杆等截面，肢背处削

29、棱，竖肢切去Vth f575517mm，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取V20mm ，并将竖肢切口后经热弯成型用对接焊缝焊接。拼接接头一侧所需的焊缝运算长度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N235.7103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结wl w40.7h f f f40.75160105mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结拼接角钢的总长度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l2l w10d21051050280mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上弦杆与节点板的塞焊缝，假定承担节点荷载F/2。上

30、弦肢尖与节点板的焊缝连接按弦杆内力 NGF 的 15%运算，且考虑由此力产生的偏心弯矩作用（偏心距e=54mm）。设肢尖焊缝焊角尺寸 h f =5mm,节点板总长度为 660mm,依据上述腹杆与节点板的焊缝连接长度，并考虑杆件间应留的间隙等，按比例绘出节点大样图，从而确定节点板尺寸，就节点一侧弦杆焊缝的运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结长度为 l w660 / 2 / cos2010660 / 2 / 0.92852010325mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结fw焊缝应力为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.15N0.15235.71032

31、0.7h f l w20.753252f15.5N / mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20.15Ne60.15235.7103618.6N/ mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f20.7h f l w20.753252可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f 2f2 15.5 21.2218.6 221.9N/ mm2f160 N / mm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结fwf由以上运算结果可知，因弦杆与节点板的连接焊缝受力不大，且连接长度较大，故可按构造进行满焊，不必运算。

32、2、下弦拼接节点（见图7）屋架跨度 24m 超过运输界限，故将屋架分为两个运输单元，在屋脊节点G 和下弦节点 I 处可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设置工的拼接。腹杆杆端与节点板的焊缝连接按IK 和 ID 中最大内力NIK68.3kN 运算。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结w设肢背和肢尖的焊角尺寸均取 h f4mm，就杆端所需的焊缝长度分别为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肢背： ll8K 1 NIK80.6768.3103859.1mm故取 l60mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1w120.7h f 1 f f20.714160可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肢尖： ll8K 2 NIK80.3368.3103833.2mm取l50mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2w220.7hf 2f20.724160可编辑资料