钢结构课程设计-焊接梯形钢屋架设计.docx

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1、钢结构课程设计-焊接梯形钢屋架设计 提供全套毕业设计，欢迎咨询 淮北广播电视大学 钢结构课程设计 专业：2022土木工程春 学号：1334001205422 姓名：唐旭 一、设计题目：焊接梯形钢屋架设计 二、目的：通过课程设计掌握屋盖系统结构布置方法。运用有关力学和本课程所学的知识，对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计和节点设计。培养学生解决实际问题的能力。 三、设计资料： 1.某单层单跨工业厂房，跨度L(18 m，21 m，24 m)，长度102 m。 2.厂房柱距 6 m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸 400 400，钢屋架支承在柱顶。 3.吊车一台150 T，一台30

2、T，吊车平台标高+12.000 m。 4.荷载标准值（水平投影面计） 5.屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见附图1。 6.钢材3号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条荷C级螺栓 可供选用。 7.钢屋架的制造、运输荷安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装， 最大运输长度16 m，运输高度3.85 m，工地有足够的起重安装条件。 结构形式与布置 屋架几何尺寸及屋架全跨上弦节点单位荷载作用下构件内力系数见图1 15图1(a) 18米跨屋架几何尺寸 02 . 279 图1(b) 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 A a c e g eca +2.537 0.000-4.37 1

3、-5.636 -4.551 -3.357 -1.8500.00 -4.754 -1.8 62 +0.615 +1 .17 0+1.344 +1.581 +3.158 +0.540 -1.632 -1.3 05 -1. 520 -1.748 -1.0-1.0+0. 4060.000.00-0.5+5.325 +5.312 +3.967+2.637+0.933 B C D E F G F E D C B A 0.51.0 1.0 1.0 1.0 1.01.0图1(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 屋盖支撑布置 根据支撑布置原则，有桥式吊车且吊车平台较高时应布置上弦横向水平支撑、下

4、弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑以及垂直支撑。具体支撑位置如下页图2所示。 屋架上弦支撑布置图 s c 1 cc1 s c 2s c 2s c 2 s c 2s c 1cc1cc1 s c 1s c 2s c 2 s c 2s c 2s c 1 cc1 cc3s c 1s c 2s c 2 s c 2s c 2s c 1 cc3 LG1 LG1LG1LG1LG1 LG1LG1LG1 LG1LG1 LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2 LG2LG2LG2LG2LG1LG1LG1LG1LG1 LG2LG2LG2LG2 LG1 2 2 1 1 G W

5、J -2 G W J -1 G W J -1 G W J -2 G W J -2 G W J -2 G W J -1 G W J -1 G W J -2 G W J -2 LG1LG1cc2 cc2 cc2 LG2LG2 LG2LG2 LG1 LG1 LG1 LG1 LG1 LG1 LG1 LG1 cc1LG1 LG1LG1 x c 2LG1x c 1 cc1 cc3LG1 LG1LG1 LG1cc3 cc1LG1LG1cc2 LG1LG1cc1 屋架下弦支撑布置图 LG1LG1LG1LG1 LG1 LG1 LG1 LG1 x c 1x c 2 x c 2x c 2 x c 1x c 2 x

6、c 2x c 2 x c 2x c 1x c 1x c 2x c 2 x c 2x c 2x c 1 z c 1 z c 1z c 1 z c 1 z c 1z c 1 z c 1 z c 1z c 1 z c 1 z c 1 z c 11 cc2 cc2 垂直支撑2-2 垂直支撑1-1 cc1LG1cc3LG1LG1LG1 cc1 cc2LG2LG2cc4 LG2LG2cc2 LG1LG1 LG1LG1 LG2 LG2 LG2 LG2 支撑代号： 屋架上弦横向水平支撑 sc 屋架下弦横向水平支撑 xc 屋架下弦纵向水平支撑 zc 垂直支撑 cc 刚性系杆 LG1 柔性系杆 LG2 四、荷载和

7、内力计算 1、荷载计算 按屋面做法，以知各荷载标准值算出永久荷载设计值：对于永久性荷载，按公式设计值=1.2X荷载标准值；对于可变荷载，按公式设计值=1.4X荷载标准值。同时按屋面活载及雪荷载两者中取大值的原则，算出可变荷载的设计值。计算可列表1进行。 表1 荷载汇集表 2、荷载组合 设计屋架时应考虑三种组合： (1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载； P=(4.1016+2.8)1.56=62.29KN (2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载； =4.10161.56=36.9144KN P 1 =2.81.56=25.2KN P 2 (3) 全跨屋架支撑自重+半跨屋面板重+半跨可变荷载重； P =0.38161.56=3.4344KN 3 =（1.56+2.8）1.56=39.24KN P 4 3、内力计算 本实际采用程序计算杆件在单位节点作用下各杆件的内力系数，见表2。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合二和组合三，可能引起跨中几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均与铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。