钢结构课设李

辽宁工业大学钢结构课程设计（论文）题目：某车间27m梯形钢屋架设计院（系）：土木建筑工程学院专业班级：建筑084学号：080501121学生姓名：李壮指导教师：张旭教师职称：副教授起止时间：2012.2.26-2012.3.9辽宁工业大学课程设计说明书（论文）2课程设计（论文）任务及评语院（系）：土木建筑工程学院教研室：结构学号080501121学生姓名李壮专业班级建筑084课程设计（论文）题目梯形钢屋架设计课程设计（论文）任务某厂车间，跨度27m，长度90m，柱距6m，车间内设两台300/50kN中级工作制吊车，采用1.5×6m预应力混凝土大型屋面板，屋面坡度i＝1/10。屋架支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土强度等级为C25，钢材采用Q235B钢，焊条采用E43型，手工焊。屋架屋面做法及荷载取值（荷载标准值）：永久荷载：三毡四油防水层0.40kN/m2水泥砂浆找平层0.40KN/m2保温层0.35KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2水泥砂浆找平层0.30KN/m2预应力砼屋面板1.45KN/m2钢屋架及支撑重（0.12+0.011×跨度）KN/m2可变荷载：施工活荷载0.70KN/m2雪荷载0.35KN/m2积灰荷载0.80KN/m2指导教师评语及成绩指导教师签字：学生签字：年月日成绩平时进度20%计算书、图纸60%答辩20%合计课程设计（论文）任务及评语辽宁工业大学课程设计说明书（论文）3目录一.布置屋盖支撑...............................................................................................................................4二、屋架的几何尺寸.....................................................................................................................5三、屋架荷载分析及内力汇总表.......................................................................................51、荷载分析...........................................................................................................................................52、内力汇总表.......................................................................................................................................7四、杆件截面设计............................................................................................................................91.上弦杆..................................................................................................................................................92.下弦杆................................................................................................................................................103.端斜杆（3）.....................................................................................................................................114.腹杆（26）和（28）.....................................................................................................................................125.竖杆(23)...........................................................................................................................................14五、节点设计......................................................................................................................................171、下弦节点.........................................................................................................................................172.上弦节点.........................................................................................................................................193.屋脊节点.........................................................................................................................................204.下弦跨中节点................................................................................................................................225.端部支座节点................................................................................................................................23辽宁工业大学课程设计说明书（论文）4一.布置屋盖支撑(如图)根据厂房总长度90m，跨度27m，有中级工作制桥式吊车，可在厂房两端的第一开间和中间各设置一道上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑，并在同一开间两榀相邻腹杆间设置一道垂直支撑。上弦横向支撑平面图下弦横向支撑平面图竖向支撑平面图辽宁工业大学课程设计说明书（论文）5二、屋架的几何尺寸三、屋架荷载分析及内力汇总表1、荷载分析活荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。永久荷载标准值三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4kN/㎡水泥砂浆找平层0.4kN/㎡保温层0.35kN/㎡一毡二油隔气层0.05kN㎡水泥砂浆找平层0.3kN/㎡预应力混凝土屋面板1.45kN㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.42kN㎡总计3.37kN㎡可变荷载标准值活荷载0.7kN/㎡雪荷载0.35kN/㎡积灰荷载0.8kN/㎡由可变荷载效应控制的组合：112nGGKQQKQiciQikiSSSS辽宁工业大学课程设计说明书（论文）6=1.2×3.37＋1.4×0.7＋1.4×0.9×0.8=6.032kN/㎡由永久荷载效应控制的组合：=1.35×3.37＋1.4×0.7×0.7＋1.4×0.9×0.8=6.24kN/㎡所以本设计按永久荷载效应控制设计荷载组合：①组合1——全部恒、活荷载：全部恒、活荷载：P=6.24kN/㎡×1.5m×6m=56.16kN②组合2——全跨恒荷载、半跨活荷载1P=1.3×3.37kN/㎡×1.5m×6m=39.43kN=（1.4×0.7＋1.4×0.9×0.8）kN/㎡×1.5m×6m=17.89kN③组合3——全跨屋架和支撑重、半跨屋面板重和活荷载：屋架和支撑重：3P=1.2×0.42×1.5×6=4.54kN屋面板重和活荷载：4P=（1.2×1.45+1.4×0.7）×1.5×6=24.48kN2、内力汇总表1nGGKQiciQikiSSS2P辽宁工业大学课程设计说明书（论文）7辽宁工业大学课程设计说明书（论文）8辽宁工业大学课程设计说明书（论文）9四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=-568.34kN，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取14mm；其余节点板与垫板厚度取12mm。1.上弦杆整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=－1094KN（压杆）计算长度：屋架平面内取节间轴线长度Oxl=1507mm屋架平面外根据支撑Oyl=4500mm因为3Oxl≈Oyl，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如下图上弦截面设=60，查b类截面轴心受压构件的稳定系数表，=0.807需要截面积233.6305215807.0101094mmfNA需要回转半径*xi==25mm*45007560oyylimm根据计算需要的*A、*xi、*yi查角钢型钢表不等边角钢组，初选2L18011012，A=67402mm，xi=31mm，yi=87.6mm。按所选角钢进行验算oxxxli150748.631=150由于oybtlb11/180/12150.56/0.564500/18014则：oyyyli450051.487.6=150oxl150760辽宁工业大学课程设计说明书（论文）10yzoytlbtb214123.7152.7=58.4＜[λ]=150由于yzyx，只需求出miny，查轴心受力稳定系数表，y＝0.81622232159.1986740816.0101094mmNmmNmmNANfy所选截面合适。2.下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算，N=1042.89kN（拉杆）计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Oxl=4500mm屋架平面外根据支撑布置取Oyl=7500mm计算需要净截面面积2mm3*65.48502151089.10422mmNfNAN选用2L16010010且短肢相并，如下图A=50602mm，xi=28.5mm，yi=77.8mm。下弦截面按所选角钢进行截面验算，取AAn22232151.20650601089.1042mmNmmNmmNANn3509.1575.284500xoxxil辽宁工业大学课程设计说明书（论文）1135024.968.777500yoyyil所选截面满足要求。3.端斜杆（3）已知N＝—568.34kN，Oxl＝Oyl＝2573mm因为Oxl＝Oyl，故采用等肢角钢设=80，查b类截面轴心受压构件的稳定系数表，=0.688需要截面积.2mm3*2.3842215