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钢屋架课程设计 指导课 一 屋架选型 P179 梯形端部高度可按跨中经济高度和上弦坡度来定 屋架形式和工程经验 即 h h0 i l0 2对陡坡梯形屋架 h0 0 5 1 m对缓坡梯形屋架 h0 1 8 2 1 m对梯形屋架和平行弦屋架 中部经济高度为h 1 10 1 6 l0l0为屋架计算跨度 一般为l 300 400 mm 根据厂房设计资料 一般应设置 上弦横向支撑 一般放在厂房的两端部第一或第二柱间 下弦横向水平支撑 应与上弦横向支撑在同一柱间 下弦纵向水平支撑 常设于屋架的下弦端节间平面内 与横向水平支撑形成封闭体系 垂直支撑 在上 下弦横向支撑同一柱间内 并根据屋架的跨度分别在屋架两端部和跨中的竖直平面内设置 系杆 在设置垂直支撑的竖直平面的上 下弦杆位置通长设置 二 支撑布置 三 荷载计算及荷载组合 一 恒载根据屋盖的构造层次 分别计算其自重 KN m2 最后总计在一起 即得屋盖的恒载 屋架及支撑自重 KN m2 按经验公式qk 0 12 0 011 跨度 单位 m 估算 按水平投影面积计算 三 荷载计算及荷载组合 二 活载根据题目条件确定 重型屋面板 不必考虑风荷载的影响 三 荷载计算及荷载组合 三 荷载组合屋架内力根据其使用过程中可能同时作用的荷载按最不利的原则组合 荷载组合一般考虑以下二种情况 1 全跨永久荷载 全跨可变荷载 2 全跨永久荷载 半跨可变荷载 内力组合 斜腹杆要用到 四 内力计算 内力计算可以用图解法 节点法 或数解法 截面法 或计算机法直接求解各杆的轴向力N 也可采用静力计算表查出内力系数计算各轩的轴向力 利用设计手册 要求手算一个节点 当上弦作用有节间荷载时 还应计算上弦的局部弯矩 每块屋面板需保证三点焊接 屋架上弦平面外考虑屋面板的支撑作用 计算长度取3 0m 一 轴心受拉杆件1 用公式N An f计算出所需的净截面面积 2 按所需的净截面面积在型钢表中找到合适的截面 一般为两个角钢组成的截面 3 截面选定后 用选定的截面 验算强度和长细比 杆件容许长细比 受压构件 150 受拉构件 350 五 杆件截面设计 P189 五 杆件截面设计 二 轴心受压杆件1 假定长细比 查出值 计算所需截面面积和所需的最小回转半径 即 2 根据A ix iy 选定型钢 角钢 规格 3 按选定的截面验算杆件的稳定性和长细比 对于有较大截面削弱的杆件 尚应验算截面的强度 注意长细比 单轴对称截面的换算长细比P84 假定 60 100 弦杆 80 120 腹杆 五 杆件截面设计 三 压弯构件采用先假定截面 然后进行平面内 外的稳定性验算及长细比计算 必要时进行强度计算 不行再调整直到符合要求为止 具体验算公式见教材有关章节 五 杆件截面设计 角钢最小规格一般取L50 5 或L75 50 5受力较小的桁架可取L45 4或L56 36 4有垂直支撑处 桁架的竖杆通常要大于2L63 5受压构件最薄不能小于4mm 五 杆件截面设计 双角钢杆件的填板 P188 T形截面一般每节间填板不少于2块 十字形截面因横竖交替布置 一般不少于3块 六 节点设计 设计步骤1 按照结构计算图示画出交汇于节点的各杆轴线2 按比例画出与各轴线相应的角钢轮廓线 先画弦杆后画腹杆 并依据杆件间最小净距要求 确定杆端位置3 根据计算出的各杆件与节点板的连接焊缝尺寸绘制焊缝4 确定节点板的合理性状和尺寸 六 节点设计 一 下弦中间节点 1 确定节点板轮廓尺寸节点上的下弦杆 斜腹杆 竖杆的轴线应交于一点 计算时先计算斜腹杆 竖杆与节点板的连接焊缝长度 焊缝可采用侧面直角角焊缝 也可采用L形和三面围焊 根据计算出所需焊缝长度定出能容纳这些焊缝长度的节点板的边缘点 将这些连成线并考虑下弦下边缘伸出10mm 定出合理的节点板的外围尺寸 一 下弦中间节点 2 焊缝计算节点板尺寸定下后 节点无集中荷载时 即可验算下弦与节点板的连接焊缝强度 此时焊缝承担内力为下弦节点两侧杆件轴力 N N2 N1或15 Nmax 取二者的大值 二 上弦节点 1 确定节点板尺寸2 计算上弦与节点板的焊缝长度 当无动力荷载时 上弦节点荷载作用下 二 上弦节点 2 节点两侧轴力差 N作用下 对于等肢角钢而言 肢背焊缝的剪应力 肢尖焊缝的剪应力 故 三 支座节点 1 根据腹杆与下弦杆所需焊缝长度定出节点板的外围尺寸 注意下弦杆下边缘的距离较其它节点为大 一般不少于下弦水平肢长或130mm 且支座节点除节点板外 还有加肋和底板 三 支座节点 2 底板计算 1 底板面积按下式计算 考虑到锚栓孔的需要 通常要求底板的短边尺寸不得小于200mm 2 底板厚度 t 对于跨度大于18m的屋架 底板厚度t 20mm 三 支座节点 3 加劲肋与节点板的连接焊缝的计算 加劲肋承担的内力 仅承受静荷载时 七 屋架施工图的绘制 1 图纸的左上角以单线绘一屋架简图 图中注上屋架的主要外形尺寸 在屋架的一半杆件上注意出杆件轴线长度 另一半杆件注上设计内力 以便校核 梯形屋架跨度大于或等于24m时 制作时应起拱约为跨度的1 500 并注在屋架简图上 七 屋架施工图的绘制 2 屋架详图部分 应绘制屋架正面图 上下弦杆的平面图 必要数量的侧面图和剖面图 以及零件的大样图 3 比例 屋架杆件的轴线长度一般用1 20 1 30 杆件和零件常用1 5 1 15的比例绘制 七 屋架施工图的绘制 4 施工图中 应特别注意把所有杆件和零件的定位尺寸注全 腹杆应注出杆端至节点中心的距离 节点板应注出上 下两边至弦杆轴线的距离 以及左右两边至通过节点中心线的垂线的距离 5 施工图中应列出材料表 把所有杆件和零件的编号 规格尺寸 数量 区别正 反 重量都