钢结构设计计算书

1、钢结构课程设计任务书1.设计题目：焊接普通钢屋架的设计二、普通钢屋架课程设计的目的和要求通过钢屋架课程设计要求，可以掌握屋面系统的结构布置和构件编号方法；能综合运用力学和钢结构课程知识分析钢屋架的内力、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。三，课程设计数据1.建筑类别厂房总长120米，檐口高度15米。厂房为单层单跨结构，配有两台中间工作桥式起重机。拟设计的钢屋架为钢筋混凝土柱简支，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为毫米.钢屋架设计不考虑抗震设防。植物柱间距选择：6m2.屋架形式2.1三角形屋架1)属于檩条体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨度中间有一个10的支撑。2)屋架方法和

2、荷载值(标准荷载值)永久荷载：波纹石棉瓦的重量为0.20千牛/平方米檩条和支撑的重量为0.20千牛/平方米保温木丝板重量钢屋架和支撑重量(0.120.011跨度)千牛/平方米可变荷载：屋顶活载0.30千牛顿/平方米积灰荷载千牛顿/平方米注： 1。上述载荷值是水平投影2.甲、乙屋架的形式和尺寸见图12.2梯形钢屋架1)无檩条体系：采用大型预应力混凝土屋面板(1.5m6m)。2)屋架方法和荷载值(标准荷载值)永久荷载：防水层(小石块铺在三层毡和四层油上)0.35千牛顿/平方米找平层(2厘米厚的水泥砂浆)0.0220=0.4千牛/平方米保温层(泡沫混凝土):预应力大屋面板：1.4千牛顿/平方米钢屋架

3、和支撑重量：(0.120.011跨度)千牛/平方米可变荷载：屋顶活载0.70千牛顿/平方米积灰荷载千牛顿/平方米注：1。以上数值为水平投影值2.C的形式和尺寸见图1ABC图13.钢屋架生产安装条件1.钢屋架输送装置和支撑杆在金属加工厂制造，现场安装，手工焊接。2.预先划分钢屋架的运输单元，以确定屋架的接头位置。梯形屋架一般有两个运输单元，而三角形屋架可分为三个运输单元。如图2所示图23.钢屋架与支撑杆之间的连接采用普通螺栓。4.构件最大运输长度为16米，运输高度为3.85米5.上下弦杆为连续构件，角钢最大长度为19m。四，课程设计要求1.计算书完成一本计算书，包括：1.主题选择：列间距为6m屋

4、架模板荷载值(恒载、活载)2.选择钢3.选择焊接方法和电极型号4.绘制屋面系统的支撑平面图5.各杆件的荷载计算和内力组合6.钢筋截面设计(教师规定的计算要求)7.屋架节点设计2.结构图1.绘制与屋架支架连接的钢屋架施工图2.图纸规格：1号图纸(594mm841mm)3.图纸内容：屋架索引图的比例尺(以前在图的左上角绘制)为1: 150 1: 500屋架正视图(绘制对称的一半)轴比例：1: 20或1: 30上下弦杆的俯视图比例尺：1: 10或1: 15必要部分(端部竖杆、中间竖杆、支架和垂直支撑接头)屋架支撑详图和零件详图施工说明材料清单(可附在计算中)标题栏(注明：标题、讲师、姓名、班级和日期

5、。)4.图纸要求：用铅笔或电脑绘图；图纸布局合理；文本说明；线条清晰，符合制图标准；满足施工图要求。5.设计完成后，图纸应折叠成计算书的总尺寸，并在装订后与计算书一起提交。V.设计时间2天内力计算和荷载组合截面和接缝设计为3天绘制4天的施工图对计算表进行整理，并对施工图进行为期1天的修改六.主要参考资料1.钢结构设计规范2.工业与民用建筑荷载规范3.标准图集梯形钢屋架G5114.钢结构设计手册中国一号楼厂房总长120米，檐口高度15米。厂房为单层单跨结构，配有两台中间工作桥式起重机。拟设计的钢屋架为钢筋混凝土柱简支，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为毫米.钢屋架设计不考虑抗震设防。厂房柱距

6、为：6米。雪荷载为0.3千牛/平方米。1.屋架尺寸、檩条和支撑布置1.1屋架尺寸屋架计算跨度：屋顶倾斜度：屋架的中跨高度：缠绕长度：节间长度：节间水平投影长度：屋架几何尺寸(单位：mm)1.2檩条和支撑的布置根据屋面材料的最大允许檩条间距，檩条可布置在上弦杆上(见下图图)，檩条距离为节间长度。在檩条的跨中设置一个支撑f10。根据厂房总长度120米、跨度27米，在厂房两端和厂房中间的第二根柱子之间设置三根上弦水平支撑、三根下弦水平支撑和三根竖向支撑，上弦和下弦分别设置三根拉杆。如图所示，由于檩条，上弦杆可能没有系杆。2.桁架设计2.1负荷计算屋顶坡度和雪荷载分布不均匀当雪荷载和活荷载不同时，取较

7、大值，按雪荷载计算。作用在檩条上的非线性载荷为永久荷载：(斜坡)波纹石棉瓦；绝缘木丝板：檩条和支撑：总数大雪负载檩条均布荷载设计值：由于檩条沿节间布置，檩条首先作为桁架的集中荷载计算，然后根据经验公式计算桁架和支座的自重，最后转化为桁架上弦节点的荷载。由于屋面坡度小，风荷载为吸力，风荷载和灰尘荷载的影响不能考虑。檩条对桁架上弦的集中力桁架和支架的自重估计为轻型屋顶节点荷载的设计值2.2桁架构件内力计算在半跨雪荷载作用下，三角形桁架腹杆的内力不变，只需根据全跨雪荷载和全跨永久荷载的组合来计算桁架构件的内力。根据钢结构，对于12个节间桁架，首先检查杆件的内力系数，然后乘以节点荷载，得到杆件的内力，

8、如图所示。最不利内力组合设计值如下表所示成员名称成员栏内力系数P=1内力设计值(千牛)在线杆AB-14.81-334.77公元前-13.66-308.77激光唱片-14.07-318.04德-13.70-309.67仰角指示器-12.55-283.68细粒-12.95-292.72下面的线杆啊13.75310.81HJ11.25254.30JM7.50169.53胃杆厚膛壁身管-1.21-27.35人道主义协调员-1.21-27.35硬盘2.5056.51少年罪犯-2.79-63.07KD2.5056.51柯-1.21-27.35肯纳-大便培养基-1.21-27.35公斤6.25141.28千

9、焦3.7584.77通用汽车00上弦杆局部弯矩的计算。按两跨连续梁计算结束节间中间节间和节2.3小节选择2.3.1上弦截面的计算整个上弦杆采用相同的截面，n=334.77kn(压力)按最大内力计算。检查建筑结构静力计算手册(中国建筑工业出版社)，连接板厚度为10毫米，轴承连接板厚度为12毫米。计算长度：取屋架平面内节间轴线的长度屋架平面外根据支撑和内力变化因此，截面应选择两个不等的腿角，短腿应组合在一起。设置并检查钢结构设计手册轴压构件的稳定系数表。所需横截面积：所需回转半径：根据、的要求检查钢结构设计手册角钢表，选择2L。根据所选角钢进行检查：满足长细比要求：=150。由于只需查钢结构设计手

10、册轴压构件稳定系数表即可，选择的部分是合适的。2.3.2下弦杆截面计算整根钢筋采用相同的截面，按最大内力计算，N=310.81kN牛顿(拉力)计算长度，取屋架平面内节间轴线的长度屋架平面外按由于只需查钢结构设计手册轴压构件稳定系数表即可，所选部分符合要求。(2)对角线高清和KDN=56.51kN牛顿(拉力)，计算所需的净横截面积选择2L，检查计算：所选部分符合要求。(3)对角线JDn=-63.07千牛(压力)，计算所需的净横截面积选择2L，检查计算：由于只需查钢结构设计手册轴压构件稳定系数表即可，所选部分符合要求。2.3.4对角杆KGN=141.28kN千牛(拉力)，计算所需的净横截面积选择2

11、L，检查计算：所选部分符合要求。2.3.5对角线千焦N=84.77kN千牛(拉力)，计算所需的净横截面积选择2L，检查计算：所选部分符合要求。2.3.6垂直杆通用竖杆GM为零杆，截面仅根据刚度条件选择，截面采用等肢双角钢。考虑桁架的竖杆压杆，允许长细比为200，要求截面转弯半径为l是从角钢表中找到的，所以2L角钢用于杆式GM。表屋顶桁架成员列表成员名称会员编号内力设计值n(千牛)计算长度选择横截面横截面面积a(厘米)棒材验收类型长细比容许长细比ljminN/jA不适用牛哦ll或者l上弦AB，BC光盘，德国EF，FG334.7739.979.82L75501023.18压杆17141500.97

12、8148/下弦月啊，HJ，JM310.8153410682L1801101057.47压杆92341350/106腹杆哈佛大学、哈佛大学、加州大学、KF大学-27.35149.8187.2L3634.22压杆1351351500.365178/高清，KD56.51309.8387.22L3033.50压杆340337350/161少年罪犯-63.07230.1287.62L6349.96压杆1171171500.453140/千焦141.28309.8387.22L3656.76压杆28762350/209公斤84.77309.8387.2L3044.55压杆168133350/186调频04

13、80.6534.0L14.58零极点00/2.4节点设计2.4.1下弦节点j选用E43焊条，角焊缝的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度的设计值，以及实际需要的焊脚尺寸可由结构决定。(1)JK棒的内力为N=84.77 kN，采用三面环缝焊接，焊缝在后肢顶端4毫米，要求焊缝长度为：后肢，60毫米肢端，取40毫米(2)JD棒的内力为-63.07千牛，采用三面环缝焊接，肢背与肢尖的焊缝为4毫米，要求的焊缝长度为：因此，根据两侧的侧焊缝进行计算。后肢，60毫米肢端，取40毫米(3)下弦焊缝的验算下弦杆和节点板之间的焊缝承受两个相邻下弦杆之间的内力差。肢体反焊计算，4毫米，焊接强度符合要求。2.4.2下弦节点h选用E43焊条，角焊缝的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度的设计值，以及实际需要的焊脚尺寸可由结构决定。(1)1)HB棒的内力为N=-27.35 kN，采用三面环缝焊接，肢背与肢尖的焊缝为3mm，要求的焊缝长度为：因此，根据两侧