18m梯形屋架钢结构计算书.doc

南湖学院 题 目 某单跨厂房的钢屋盖 学 院 建筑工程学院 专 业 土木工程 班 级 土木N072 学 号 2007456790231 学生姓名 詹 琪 指导教师 孙德发、李 刚、刘俊英 建筑工程学院2010年7月某单跨厂房的钢屋盖1、设计资料 （1）该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动； （2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，混凝 土等级为C25； （3）对于梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板（屋 面板不作支撑用）； （4）车间跨度L=18m长度为240m，纵向柱距为6m。温度伸 缩缝采用双柱。2、屋架形式和几何尺寸 因为屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平坡梯形屋 架。 屋面坡度i=0.1， 。檩距为1.508m，水平投 影间距 。屋架计算跨度， 端部高度取，屋 架几何尺寸如图： 3、支撑布置由于房屋长度为240m，故在房屋两端部开间及每隔60m处个设置一道上弦横向水平支撑，在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑，屋架两端及跨中三处设置垂直支撑，由于L=18m，且没有悬挂起重机，故可不设下弦横向水平支撑。在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性条杆。 4、屋架节点荷载屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影计算（风荷载为 风吸 力，且本例为重屋盖，故不考虑）。5、荷载类型，见下表：GRC大型屋面板1.5*6m： 0.5 KN/m2改性沥青防水卷材： 0.1 KN/m2屋架与支撑： 永久荷载总和：0.5+0.1+0.318=0.918 KN/m2屋面活载：0.5 KN/m2雪荷载：0.5 KN/m25、 上弦集中荷载及节点荷载表荷载形式及荷载分类集中荷载实际值节点荷载设计值计算恒载9.91419.828雪载6.312.6活载6.312.6恒载+雪载17.47432.428恒载+活载16.21432.4286、屋架杆件内力计算7、截面选择腹杆最大轴力N=-228.36kN，选用支座节点板厚t=10mm，中间节点板厚可为t=8mm。所用钢材厚度均小于16mm，设计强度f=215N/。1）上弦杆整个上弦采用等截面，按最大内力计算。（节间无荷载，取）选用两个不等边角钢，短肢相拼，属b类截面,设长细比65,查附表4-2，得稳定系数：需要截面面积 ： 根据需要的A，ix，iy 查附表7-5得：选用2L100807短肢相关T形截面，按所选角钢进行验算： xloxix150.82.3265 = 150 ,满足要求 yloyiy301.64.6165.4 = 150 ,满足要求双角钢T形截面绕对称轴（y轴）应按弯扭屈曲计算长细比， ,满足要求2）下弦杆整个下弦采用两个不等边角钢，按最大内力计算。lox=300cm，loy=885cm，查附表7-5，选用2L100636 短肢相并，满足要求，满足要求，满足要求 3）腹杆a、杆件10N=-17.84KN，lox=150cm，loy=150cm 。选2L455, ，=1.37cm，=2.10cm，属b类截面，属b类截面由于所以由，查附表4-2得b、杆件11N=-228.36KN，lox=213.6cm，loy=213.6cm。选用2L906，=2.79cm，=3.98cm，属b类截面，属b类截面由，按b类截面，查附表4-2得c、杆件12N=162.56KN，lox=0.8222.6=178.08cm，loy=222.6cm。选用2L455，=1.37cm，=2.10cm，属b类截面，属b类截面d、杆件13、16此二根杆件受力相同而且较小，以最不利杆件16（长度最大）确定断面。由于受力较小，可按长细比选择截面。N=-32.43N，lox=0.8210.0=168.0cm，loy=210cm。选用2L455，=1.37cm，=2.10cm，属b类截面，属b类截面由查附表4-2，得：e、杆件14N=-111.13KN，lox=0.8246.5=197.2cm，loy=246.5cm选用2L636，=1.93cm，=2.83cm，属b类截面，属b类截面由查附表4-2，的f、杆件15N=57.27KN，lox=0.8245.5=197.2cm，loy=245.5cm选用2L455，=1.37cm，=2.10cm，属b类截面，属b类截面g、杆件17N=-15.57KN，lox=0.8270.9=216.72cm，loy=270.9cm选用2L505，=1.53cm，=2.30cm，属b类截面，属b类截面由查附表4-2，得=0.3386h、杆件18N=-22.94KN，lox=0.8269.9=215.92cm，loy=269.9cm选用2L505，=1.53cm，=2.30cm，属b类截面，属b类截面由查附表4-2，得=0.341i、杆件19N=38.14KN，lox=0.9240=216cm，选用2L455，截面采用十字形截面，=1.72cm屋架杆件截面选择表8、节点设计1）腹杆与节点板的链接焊缝设焊缝尺寸=5mm，查附表1-2得，则由肢背 ，肢尖，可求得焊缝长度，见上表。2）节点设计a、下弦“a”节点 根据端斜杆和下斜杆端焊缝，节点板采用32010300，为便于施焊，去底板上表面至下弦轴线的距离为150mm，且在支座中线处设加劲肋10010300，高度与节点板相同，为300mm。底板计算支座反力R=8F=834.948=279.584KN，根据构造需要，取底板尺寸为240360=86400，锚栓采用 2M24，并采用图示U形缺口，柱采用C25混凝土，作用于底板的压应力为垂直于屋架方向的底板长度（偏安全的仅取加劲肋部分） ，查表4-7，则： 所需底板厚度 ： 、加劲肋计算加劲肋和节点板间的两条竖直焊缝进行验算：设，去焊缝最大计算长度故取 ， 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算 假定焊缝传递全部支座反力R=279.58KN， ，取=6mm， 焊缝的总计算长度为： 焊缝设计应力： 满足要求b、上弦“B”节点节点板于上弦的连接焊缝：节点板与上弦角钢肢背采用槽钢焊缝连接，假定槽焊缝只承受屋面集中荷载P=34.948KN，节点板于上弦角焊缝肢尖采用双面角焊缝连接，承担上弦内力差N。节点“B”槽焊缝，上弦采用不等边角钢短肢相并，肢尖角焊缝尺寸hf=t-2=6mm，则角钢肢尖角焊缝的计算长度，弦杆相邻节间内力差N=-275.29KN，偏心弯矩M=Ne=80-20.1=59.9mm， c、下弦“c“节点下弦杆于节点杆的链接焊脚尺寸，焊缝所受的里为左右两下弦杆内力差N=346.93-155.83=191.1KN，则受力较大的肢背处焊缝长度为： d、屋脊“G”节点上弦杆起拱后坡度为，拼接角钢采用与上弦杆相同截面2L100807，热弯成型。角焊缝焊角尺寸=t-1=6mm，按轴心受压等强度设计，则上上弦杆件于拼接角钢之间在接头一侧的焊缝长度为，拼接角钢的总长度为，取=400mm，拼接角钢竖肢需切去的高度为，取=20mm，及竖肢余留高度为h-=80-20=60mm。上弦杆于节点板的链接焊缝按肢尖焊缝承受上弦杆内力的15%计算。角钢肢尖角焊缝的焊脚尺寸，则角钢肢尖角焊缝的计算长度，偏心距M=，e=59.9mm e、下弦“g”节点下弦杆于节点杆的链接焊脚尺寸，则接