信阳师院钢结构课程设计计算书

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钢结构课程设计

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学院土木工程当浣_________

专业土木工程____________

年级09级土木（一）班

姓名____________/无林____________

指导老师_____________/端丈___________

2013年3月20日

一、屋架形式及几何尺寸

屋架跨度为21m,屋架形式、儿何尺寸如附图所示。

二、支撑布置

由于厂房长度有120米，故在厂房两端和中间开间设置上、下弦横向水平支

撑和屋架两端及跨中二处设置垂直支撑。其他屋架则在上、卜弦水平支撑节间端

部设置系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余为柔性系杆。凡与支撑连接

的屋架编号为WJ-1,其余屋架为WJ-2。（见下图）

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支撑布置图

三、杆件截面设计

腹杆最大内力,N=110.448KN,由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板厚度取12mm；

其余节点板与垫板厚度去10mm。

1、上弦杆

整个上弦杆采纳相同一假面，按最大内力计算，N=110.448KN

计算长度：屋架平面内双节间轴线长度Lox=2636nlm

屋架平面外依据支撑，考虑到大型屋面板能起肯定的支持作业，取上弦横向水

平支撑的节间长度：Loy=5278mm。

因为2Lox〜loy,故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见下图。其对x,y轴均

为b类截面。

y

，6

I一、J

x------------A[--------------x

।

y

设入二90,查轴心受力稳定系数表，o=Q62

须要截面积1=——=110.448/(0.621X215)=2955mm2

0J

须要回转半径L=Lox/入=2636/90=2.92cm

'！=loy/X=5278/90=5.86cm

.t.1

依据须要的A'、八、”查角钢型钢表，初选2L140>：90X8,A=3600mm2i,=2.59cm,i,

=6.58cm。

按所选角钢进行截面验算：强度：截面无减弱可不验算.

刚度:Xx=Lox/X=2636/25.9=101<[X]=150

3=loy/X=5278/65.8=80<[X]=150

由于b/t=140/8=18V0.561oy/b=0.56X5175/140=21则:Xn=Xy

故g=0.555,有因为N/(4>A)=U0.448X107(0.555X3600)=200.17N/mm2<215N/mm2

所选截面合适。

填板设计:尺寸50X(9C+10)=50X100mm2

节间放两块填板，填板间至：1=2600/3=866.67<40i=40X25.9=1036mm

2、下弦杆

整个下弦杆采纳同一截面，按最大内力计算，N=109.296KN

计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Lox=5175mm

屋架平面外依据支撑布置取Loy=5175mmo

设入=120,查轴心受力稳定系数表p=0.555

须要截面积1=—=192W

2

初选2L140X90X8,A=3600mmi3=2.59cm,if=6.58cm。

按所选角钢进行截面验算：取An=A

强度：N/An=109.296XI073600=215N/mm

刚度：Xx=Lox/X=5175/25.9=200<[X]=250

Xy=loy/X=5175/65.8=79<[X]=350

所选截面合适。

6

X1X

________ZZ7v________

C_______________________________\

y

填板设计:尺寸50X(90+10)=50X100mm2

节间放四块填板，填板间距：l=5175/5=1035<80i=80X25.9=2072mm

3、端斜杆Ba

已知N=-71.523KN,Lox=loy=2783mn),故采纳等肢角钢使=i,。

初选用2U00X8,见下图。

6

x------------1------------X

y

A=3128mm,=3.08cm,i,=3.88cnio

入、=Lox/X=2783/30.8=fi0<[X]=150；

人尸loy/X=2783/38.82.4=72V[X]=150o

由于b/t=100/8=12.5<0.58Loy/b=0.58X2783/100=16,则入y2=Xy{l+0.475Xb7

(Loy2t2))=79

所以.=0.621

N/QA)=71.523X107(0.621X3128)=161.19N/nnn2<215N/mm2

所选截面满意要求。

填板设计：尺寸50X(1C0+10)=50XI10mm2

节间放两块填板，填板间距：1=2783/3=927.3<40i=40X30.8=1232nlm

4、斜杆Bb

已知N=49.149KN,计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Lox=0.8XL=0.8X

2783=2226mm,屋架平面外依据支撑布置取Loy=2783mm。选用2L100X8,见下图。

A=3128mm,i;=3.08cm,i,=3.88cmo

N/A=49.149X1073128=36.8N/mm2<215N/mm2

Xx=Lox/X=2226/30.8=72V[入]=350；

人尸loy/X=2783/38.8=72<[X]=350o

所选截面满意要求。

填板设计：尺寸50X(1C0+10)=50X110mm2

节间放两块填板，填板间距：1=2783/3=927.3<80i=80X30.8=2464mm

5、竖杆Cb

已知N=20.992KN,Lo=O.8X1283=1026mm,选用2L50X5的等肢角钢,并采纳十字型截面,

见下图。

A=960mm,i,=1.53cm,

Xox=Lo/X=1026/15.3=67<[X]=150；

所以区=0.769

N/((?A)=20.992X107(0.769X960)=44.55N/mm2<215N/mm2

所选截面满意要求。

填板设计:尺寸50十(5C+15)=50X65mm2

节间放两块填板，填板间距：1=1283/3=427,67<40i=40X15.3=612mm

6、中竖杆Ec

已知N=-4.347KN,L0=0.SX1800=1440mm,选用2L50X5的等肢角钢,并采纳十字型截面,

见下图。

A=960mm,八=1.53cm,

Xox=Lo/X=1440/15.3=94<[X]=150；

所以'=0.769

N/A=4.347X107960=44.54N/mni-，<215N/mni2

所选截面满意要求。

填板设计:尺寸50X(50+15)=50X65mm2

节间放两块填板，填板间距：l=1800/3=600〈80i=80X15.3=1224mni

其余各杆件截面选择过程不一一列出，计算结果见下表：

四、节点设计

用E43焊条时，角焊维的抗拉、抗压和抗剪强度设计值fJ=160N/mm?

各杆件内力表由下表查得，最小焊缝长度不应小于8hfo

1、下弦节点b见下图

bC

Q

(1)、斜杆Bb与节点的连接焊缝计算:N=49.149KN,设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm

了OT&L八、

和5mm。所需焊缝长度为:肢背:/=--------------------+12=76nun,皿，=80mm

m)

度(m

计算长

)

(mm

半径

杆件回转

内力

填

枳

名称截面

板

面

选用截

-

设计值

m')

(N/m

应力

计算

Q

Pn,

IM

2

)

mm

A(

)

(KN

(块)

i,

2

15.9

1844

杆

上弦

192

8

0.45

116

43.2

1442

5

367

X5

X56

L9O

相并2

短股

150

01

127.1

杆

下弦

2

-88

/

250

231

43.2

15.9

1442

X5

X56

L9O

用并2

短肢

■'51Mi

3675

615

-127.

2

95

20.

13.7

)

160(

X5

L45

机面2

T型

25

3

0.45

150

117

21.8

858

)

16(X

Aa

529

-71.