24M跨度钢结构工业厂房设计书h

1、一、课程设计内容 1、计算书一份：（1）绘制屋架支撑布置简图；（2）荷载和杆件内力计算、汇总；（3）设计节点并在计算书中绘制节点简图。2、绘制钢屋架施工图（一号图纸一张594mmX841mm），绘制杆件汇总表。二、设计资料工业厂房跨度为，柱距为，厂房总长度为，选用预应力钢筋混凝土大型屋面板。采用梯形钢屋架，如图，钢材选用，焊条选用，手工焊。屋架两端简支于钢筋混凝土柱上，檐口采用封闭结合，上柱截面，混凝土标号为。荷载（标准值）：1、永久荷载：预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝） 改性沥青防水卷材 厚找平层 厚泡沫混凝土保温层 屋架和支撑自重2、活荷载：屋面雪荷载，施工荷载 课程设计正文: 一、 屋

2、架支撑布局简图屋架上弦支撑布置图 屋架下弦支撑布置图垂直支撑11 垂直支撑22二、荷载和内力计算及节点设计1、 荷载和内力计算（1） 荷载组合由于屋面坡度不大，故忽略坡度对荷载值的影响；风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。 永久荷载总和为：1.8+0.4+0.4+0.5+0.5=3.6 kN; 节点设计荷载： kN; 支座反力: kN;（2） 内力计算用所给出的图中的单位内力可求出全跨荷载作用下屋架的杆件内力.内力设计值如下图所示:2、 杆件截面选择 腹杆最大轴力为543.9kN，选用支座节点板厚t=12mm，中间节点板及垫板厚可为t=10mm。所用钢材厚度均小于16mm，设计强度=215N/。（1

3、） 上弦截面 上弦不改变截面，最大内力 kN； 屋架平面内计算长度；屋架平面外，要求大型屋面板与屋架可靠焊接，取 两块板的宽度。初选216014，A=86.60，。验算弯矩平面内和弯矩平面外稳定性： 由于 故 上部局部弯矩：1)上弦截面弯矩平面内稳定性验算。 kN； = 101+109=210N/=215 N/；满足要求2)上弦截面弯矩平面外稳定性验算。； N/=215 N/；每节间放两块垫板 满足要求。（2）下弦截面 下弦杆采用同一截面，最大内力kN；屋架平面内计算长度；屋架平面外根据支撑布置取。 计算需要净截面面积： 采用等肢角钢210010，A=3860，。截面强度验算： N/=215

4、N/； 每节间放两块垫板 满足要求。（3）腹杆 1)杆件A-F、C-G： kN， kN， 选2636，A=1458，。杆件C-G受力较大，长细比也较大，按杆件C-G验算： ，所以 ， N/=215 N/；A- F放两块垫板，C-G放三块垫板，满足要求。2）杆件E-H:选用210010，放三块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。3）杆件B-F：选用218011010（长肢相并），放三块垫板，经过验算，满足要求。4）杆件B-G：选用2636，放两块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。5）杆件D-G、D-H： 选用2806，放四块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。3、 节点设计选用E43焊条

5、，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值。（1） 下弦节点G（如下图）1）斜杆BG与节点的连接焊缝计算。N=307.679kN 设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为 和,所需焊缝长度为： 肢背:，取。 肢尖：，取。1） 斜杆DG与节点的连接焊缝计算。 N=133.376kN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为 和,所需焊缝长度为： 肢背:，取。 肢尖：，取。2） 斜杆CG与节点板的连接焊缝计算。 N=96.3kN 焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸，焊缝长度取。3） 下弦杆与节点板连接焊缝计算。受力为左右下弦杆的内力差kN肢背焊缝应力为： 肢背：； 肢尖：； 满足要求。（2） 上弦节点（如下图）1) 斜杆BG与节点板

6、连接焊缝计算,与下弦节点G中BG杆计算相同.2) 斜杆BF与节点板连接焊缝计算,N=543.9kN。设肢背与肢尖的焊脚尺寸分别为和。所需焊缝长度为肢背：mm，取。肢尖：，取3) 上弦杆与节点板连接焊缝计算。为便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm。假定集中荷载F由塞焊缝承受。F=96.3kN，焊脚尺寸为mm， mm。 kN偏心矩： mm。偏心力矩： ，则 ，满足要求。（3） 屋脊节点E（如下图）1） 弦杆与拼接角钢连接焊缝计算。拼接角钢切肢的尺寸为 mm，取25 mm。N=756.05kN，取焊脚尺寸为6 mm，则需焊缝长度为 mm取=300 mm，拼接角钢的长度取

7、。2） 弦杆与节点板连接焊缝计算。上弦肢背与节点板用塞焊缝，满焊即可。下弦肢尖与节点板用角焊缝，按上弦杆内力的15%计算。N= 焊脚尺寸为6mm，弦杆一侧焊缝长度为250mm，有 ，满足要求。3） 中竖杆与节点板的连接焊缝计算。N=29.275kN。此杆内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸6mm，焊缝长度。（4） 下弦跨中节点H（如下图） 1）弦杆与拼接角钢连接焊缝计算。拼接角钢与下弦杆截面相同，传递内力N=769.58kN，设肢尖、肢背焊脚尺寸为6mm，竖肢需切去,取25 mm，则需焊缝长度为。拼接角钢长度取为550mm。 2）弦杆与节点板连接焊缝计算。 N=769.5315%=115

8、.43kN 设肢尖、肢背焊脚尺寸为6mm，弦杆一侧许焊缝长度为 肢背：，取。 肢尖：，取。4） 其他腹杆内力较小，采用构造要求进行焊缝设计。（5） 支座节点F（如下图） 下弦角钢水平肢的底面与支座底板的距离取为150mm。在节点中心线上设置加紧肋， 高度与节点板的高度相同，厚度为12mm。1） 端斜杆焊缝计算端斜杆B-F由前面计算结果取肢背及肢尖角焊缝尺寸分别为:。2） 验算下弦杆焊缝。 由腹杆焊缝决定的节点板尺寸，实际测得节点板长度为42cm。肢背与肢尖焊角尺寸均取为8mm，则取焊缝计算长度为40 cm。肢背焊缝应力为 468.07，底板净面积为垫板采用20100200，孔径25.5mm。底板承受支座均布反力为 ，则 所需底板厚度，