【土木工程本科毕业设计】普通钢屋架课程设计.doc

*广播电视大学土木工程（本科）普通钢屋架课程设计一、 设计资料1. 跨度l=15m2. 柱距（屋架间距）为6m3. 长度为90m4. 屋面材料采用上、下两层多波压型钢板，中间用20mm厚矿渣板保温层，檩条自选自重：压型钢板 0.08kn/m2（每层） 矿渣板保温层 0.08kn/m2 屋架及支撑 0.12+0.011l（m）kn/m25. 屋面均布活荷载0.50kn/m26. 钢材为q235（3号钢）焊条采用e43型7. 雪荷载不考虑8. 屋面坡度i=1/2.5二、 屋架尺寸、支撑设置屋架计算跨度l0=l-2150=14700，屋架杆件尺寸见图：三、 荷载、内力计算及内力组合檩条采用普通10#槽钢，质量为10kg/m，长度6 m，109.80.1kn/m1永久荷载： 压型钢板 0.082=0.16kn/m2 矿渣板保温层 0.08kn/m2 檩条 0.1/6=0.017 kn/m2 屋架及支撑 0.12+0.01115=0.285kn/m2 合计 0.542 kn/m2活荷载0.5 kn/m22不考虑风压的影响，将所有拉杆的长细比控制在250以内3荷载效应组合值 q=（1.20.542+1.40.5）2.0196=16.4kn4屋架节点及荷载布置5内力计算，采用图解法求各杆件内力杆件内力表杆件杆长荷载内力1-22019-156.42-32019-149.93-42019-1444-52019-137.81-72175145.47-82175124.28-9315082.82-7807-15.43-7217520.73-81617-30.83-6217520.74-6807-15.45-6217562.16-8217541.45-929600四、 杆件截面选择1) 上弦杆截面选择，采用相同截面，以最大内力计算：n-156.4kn屋架平面内计算长度lox201.9cm，loy201.9cm设80，0.688an/f156.4103/（0.688215）10.57cm2ixiy201.9/802.52cm选2l10010，a19.26cm，ix3.05cm，iy4.52cm（节点板厚10mm）轴压杆件强度验算：x156.4/3.0551.3=150y156.4/4.5234.6=150由x查得x0.913156.4103/(0.9131926)89 n/mm2f=215 mm22) 下弦杆截面选择，采用相同截面，以最大内力、最长杆长计算：n145.4kn 屋架平面内计算长度lox315.0cm，loy315.0cman/f145.4103/2156.76cm2ixiy315/2501.47cm选2l808，a12.3cm，ix2.44cm，iy3.7cm轴压杆件强度验算：145.4103/(1230)118 n/mm2f=215 mm2x315.0/2.44129=250y315.0/3.785=2503) 腹杆:3-7、3-6、5-6、6-8杆： （拉杆）n62.1kn lox217.5 cm，loy217.5cm选2l708，a10.67cm，ix2.13cm，iy3.22cm轴压杆件强度验算：x217.5/2.13102.1=250y217.5/3.2267.5=25058.2n/mm2f=215 mm2填板1块：lo=108cm80i=802.13=170.4cm:2-7、4-6杆: （压杆）n-15.4kn lox0.8l=0.880.7=64.6cm，loy80.7cm选2l708，a10.67cm，ix2.13cm，iy3.22cm轴压杆件强度验算x64.6/2.1330.3=150y80.7/3.2225=150因为=150,由查表得0.922， n/mm2f=215 mm2因为lo=80.7cm 40i=402.13=85.2cm中间不用填板。:3-8杆: （压杆）n-30.8kn lox0.8l=0.8161.7=129.4cm，loy161.7cm选2l708，a10.67cm，ix2.13cm，iy3.22cm轴压杆件强度验算：x129.4/2.1360.7=150y161.7/3.2250.2=150,由查表得0.807，n/mm2f=215 mm2填板1块：lo=81cm40i=402.13=85.2cm:5-9杆n0kn 选2l708，a10.67cm，ix2.13cm，iy3.22cm填板1块：lo=148cm80i=802.13=170.4cm五、 节点设计节点板的厚度取10mm查附表1-2，q235钢e43型焊条=160 mpa1) 下弦节点：7杆3-7: n20.7kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=22.8，取50 mm肢尖：=+10=14.6，取50 mm杆2-7:内力小于杆3-7，按杆3-7取值。2) 下弦节点：8杆6-8: n41.4kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=33.6，取50 mm肢尖：=+10=17，取50 mm杆3-8同杆6-8。3) 上弦节点：2杆2-7: n-15.4kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=20，取50 mm肢尖：=+10=13.4，取50 mm4) 上弦节点：3杆3-8: n-30.8knd5杆肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=28，取50 mm肢尖：=+10=17，取50 mm杆3-7、3-6同杆3-8。5) 上弦节点：4杆4-6: n-15.4kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=20，取50 mm肢尖：=+10=13.4，取50 mm6) 屋脊节点：采用拼接钢板7010，=6mm =102拼接角钢的长度取7882102=204上弦杆与节点板之间的塞焊缝，承受节点荷载不必验算。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，按上弦内力的15计算，设肢尖焊缝hf=6,节点板长度50，则节点一侧弦杆焊缝的计算长度lw=-2-1=22焊缝应力：=11.2 n/mm2=21.8 n/mm2=21 n/mm2f=160 n/mm2杆5-6: n62.1kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：=+12=44，取50 mm肢尖：=+10=23.9，取50 mm杆5-9: n0 kn肢背及肢尖的焊面尺寸取=6mm，=6mm肢背：取50 mm 肢尖：取50 mm六、 下弦中间节点9：采用拼接钢板6010，=6mm =108拼接角钢的长度取3862108=216七、 支座节点设计1) 底板设计支座反力 r4p416.465.6kn假定柱混凝土强度等级c25，锚栓直径24 mm，孔直径50 mm，支座底板取ab=300300=90000 mm2+a0=+=18369 mm2锚栓垫板用-10010010，孔径26 mm对角线a1205 mmb1=150-=145 mm0.7，查表得0.085m0.0852662 nmm底板厚度：t8.6mm，取10 mm2) 加劲肋与节点板的连接焊缝一个加劲肋的受力为屋架支座反力的1/4，剪力vr/4=65.6/4=16.4kn，弯距m