钢结构课程设计.docx

钢结构设计任务书一、设计资料工业厂房跨度为l=24m，柱距为6m，厂房总长度为90m，采用1.56.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，屋面坡度i=1/12，屋架两端简支于钢筋混凝土柱上，柱采用封闭结合，上柱截面450mm450mm,混凝土标号为c20。二、钢材和焊条的选用钢材选用q235-b，焊条选用e43型，手工焊三、屋架形式、尺寸及支撑布置屋架计算跨度：l0=l-300=23700(mm)屋架端部高度取：h0=2000（mm）跨中高度：h=3000（mm）屋架高跨比： 屋面几何尺寸屋架支撑布置四、荷载和内力计算1）荷载计算。屋面永久荷载： kn/m2 预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.50防水卷材 0.40找平层 0.40保温层 0.50屋架和支撑自重 0.30合计 3.102）屋面活荷载：雪荷载或活荷载 0.40（由于i=1/12i=1/8，故不需考虑风荷载的影响）合计 0.403）节点荷载：一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组合，本设计在计算杆件截面时，将这些腹杆均按压杆控制长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。全跨荷载组合1：p=(1.23.1+1.40.4)63.0=77.040kn全跨荷载组合2：p=(1.353.1+1.40.70.4)63.0=82.386kn故，节点荷载p=82.386kn支座反力r=4p=482.386=329.544kn4）内力计算用图解法先求出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。计算结果列于下表 表1 屋架杆件计算内力（kn）名称杆件编号p=1内力组合全跨最大计算拉力最大计算压力上弦ab00bc-7.013-577.773cd-7.013-577.773de-7.851-646.812下弦fg+4.433+365.217gh+7.991+658.347斜腹杆fb-5.648-465.316bg+3.195+263.223gd-1.358-111.88dh-0.225-18.537竖腹杆af-0.500-41.193cg-1.000-82.286eh+0.304+25.045五、杆件截面选择1）上弦杆。整个上弦不改变截面，按最大内力计算，nmax=-646.812kn，=301.0cm，=600.0cm，因为，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。根据腹杆的最大内力465.316kn，查表2-8，选用支座节点板厚t=12mm,中间节点板厚可为t=10mm，但是为了施工方便所有节点板选用相同的厚度，一律取用t=12mm。假定，。需要截面积 需要回转半径选用2 l 18011010，a=5680， =3.13cm ， =8.71m。验算：因为所以由于 查轴心受力稳定系数表，0.579 =196.68n/412.905cm2，底板净面积为：垫板采用10020100，孔径26mm。底板实际应力为：，查表5.8，则 所需底板厚度 用t=20mm，底板尺寸为26020260。 、加劲肋与节点板连接焊缝计算一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力为，加劲肋高度与节点板同高，厚度取与中间节点板相同为12mm。采用hf=6mm，验算焊缝应力对v： 对m： 、节点板、加劲肋与底板的连