30m跨钢结构屋架课程设计

钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：2013年12月30日2钢结构课程设计一、课程设计介绍...................................................................31、设计资料.........................................................................32、设计要求.........................................................................33、主要参考资料...............................................................3二、课程设计内容...................................................................41、设计资料.......................................................................42、荷载计算.......................................................................43、几何尺寸及杆力系数图...............................................44、截面设计.......................................................................54.1上弦杆.......................................................................54.2下弦杆.......................................................................54.3腹杆...........................................................................65、屋架杆件选用表..........................................................136、节点设计......................................................................146.1下弦节点“C'”......................................................146.2上弦节点“B”.......................................................156.3屋脊节点“K”.......................................................166.4普通节点“C”.......................................................176.5支座节点“A'”......................................................17三、钢结构施工图..................................................................20四、课程设计手算书..............................................................213钢屋盖设计任务书（梯形屋架）一、设计资料某车间（或厂房）跨度L，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i=1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.55kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm×400mm。其他设计资料如下：二、设计要求计算书：内容应详尽，主要内容应包括：设计任务书，材料选择，屋架形式、几何尺寸，支撑布置，荷载汇集，杆件内力计算及组合，杆件截面选择，典型节点设计（屋脊、跨中拼接节点，上下弦节点）等。图纸：应符合制图规范及要求，表达应完整；绘制要求：主要图面应绘制正面图、上下弦平面图，必要的侧面图、剖面图，以及某些安装节点或特殊零件的大样图；在图的左上角绘制屋架简图，并注明杆件几何长度（左半跨）及杆件内力设计值（右半跨），图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明，如钢材型号、附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。（注：采用A1图纸594mm×841mm）三、主要参考资料1.戴国欣主编．钢结构（第三版）．武汉：武汉理工大学出版社，20072.夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，20043.张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，20044.汪一骏等．钢结构设计手册（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，20045.建筑结构荷载规范（GB50009—2001）6.钢结构设计规范（GB50017—2003）7.建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）4钢结构课程设计一、设计资料1、结构形式某车间（或厂房）跨度30m，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i=1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.50kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm×400mm。2.荷载标准值（水平投影面积）①永久荷载：永久荷载标准值0.4KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011x30KN/m=0.45KN/m②可变荷载：屋面活荷载标准值0.50kN/m2雪荷载标准值0.30kN/m2积灰荷载标准值0.75kN/m2风压0.55KN/m2二、荷载计算根据《建筑结构荷载规范》，屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取雪荷载0.50kN/m2进行计算。荷载计算表荷载名称标准值（kN/2m）设计值（kN/2m）屋架和支撑自重0.12+0.011×30=0.450.45×1.35＝0.608永久荷载总和0.850.85x1.4=1.19雪荷载0.30.3×1.4＝0.42积灰荷载0.750.75×1.4＝1.05可变荷载总和1.251.25x1.2=1.5三、几何尺寸及杆力系数图5四、截面设计腹杆最大内力－269.2kN,查表7.4，选用中间节点板厚度为t=8mm，支座节点板厚度10mm1、上弦杆（整个上弦不改变截面，按照最大内力计算）kNkNN538985.23431.22maxcmlx8.1500cmly0.3000选用2L110×8，查附表可知A=34.482cmcm3.4ixcm4.81iy按所选角钢进行验算：35.444.38.150iloxxx≤[λ]＝15037.6281.40.300iloyyy≤[λ]＝150满足长细比的要求。查表可知795.0006.037.0797.0y为b类截面双角钢T型截面对称轴y轴弯扭屈曲计算长细比yz82.151130058.058.075.138110bltby则9.69)8.030011475.01(37.62)475.01(2242204tlbyyyz取9.69max则752.0006.09.0757.022223/215/49.207/1048.34752.010538mmNfmmNmmNAN填板厚度为8mm，每节间放一块（满足l范围内不少于两块），cmcmilxa1364.340404.752、下弦杆(下弦也不改变截面，按照最大内力计算）取kNkNN24.527985.23982.21maxcmlx3000cmly15000连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱对于风荷载，风荷载高度变化系数为1.25，屋面迎风面体型系数为－0.6，背风面为－0.5，所以负风压设计值（垂直于屋面）为迎风面：221/525.0/5.025.16.04.1mkNmkNw背风面：222/4375.0/5.025.15.04.1mkNmkNw1w和2w垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的恒荷载，故将拉杆的长细比依6然控制在350以内。选用2L100×63×8（短肢相连),A=25.22cmcm1.77ixcm4.9iy350][1.3069.41500,350][5.16977.130000yyyxxxilil满足长细比要求22223/215/2.209/102.251024.527mmNfmmNmmNAN填板厚度为8mm，每节间放一块（满足l内至少放两块）cmcmicmlya3929.480801503、腹杆（1）杆A-A':kNNAA12',cmllyx19900选用2L50×5，A=9.62cmcm53.1ixcm2.38iy按所选角钢进行验算：1.13053.1199iloxxx≤[λ]＝1506.8338.2199iloyyy≤[λ]＝150满足长细比的要求。1.23519958.058.0105.050bltby则1.86)5.01995475.01(6.83)475.01(2242204tlbyyyz取1.86max查表得647.0007.01.0648.022223/215/3.19/106.9647.01012mmNfmmNmmNAN填板厚度为8mm，放两块，cmcmicmlya2.9538.240403.66（2）杆B-A':kNkNNBA4.269985.23233.11'，cmllyx5.25300选用2L100×63×8长肢相连）查表得22.25cmA，cm18.3ixcm2.6iy则7.7918.35.253iloxxx≤[λ]＝15075.976.25.253iloyyy≤[λ]＝150满足长细比的要求。3.193.65.25348.048.088.78.03.6202bltby则6.101)8.05.253809.11(5.97)09.11(22422042tlbyyyz取6.101max，b类截面查表得545.0007.06.0549.022223/215/2.196/102.25545.0104.269mmNfmmNmmNAN填板厚度为8mm，放两块，cmcmicmlxa6.9129.240'405.84设计其焊缝，取mmhhff821肢背：mmlw1168216087.02104.2693231，取mmlw1201肢尖：mmlw1.668216087.02104.2693131，取mmlw701（3）杆B-C':kNkNNBC24.215985.23974.8'，cmcmlx6.2088.2608.00cmly8.2600，选用2L70×7,cmicmicmAyx2.3,14.2,84.182按所选角钢进行验算：5.9714.26.208iloxxx≤[λ]＝1505.812.38.260iloyyy≤[λ]＝150满足长细比的要求。6.2178.26058.058.0107.070