大学课程设计钢结构课程设计计算书

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1、百度文库中国地质大学长城学院钢结构课程设计计算书题目：梯形钢屋架课程设计专业：土木工程班级：民用四班学号：05109516学生姓名：陈尧指导教师：车伟时间：2012.10.160百度文库目录专业：土 木 工 程 .0班级：民 用 四 班 .0学号 ：05109516 .0学生姓名：陈 尧 .0指导教师：车 伟 .0时间 ：2012.10.16 .0一 .设计资料 .1二 .结构形式与选型 .1三 .荷载计算 .3四 .内力计算 .3五 .杆件设计 .41.上弦杆 .4六 .节点设计 .61.下弦节点 .62.上弦节点“ B ” .73.上弦节点“ C” .84.屋脊节点“ I ” .85.支座

2、节点“ A ” .91一 .设计资料1、车间柱网布置：长度60m ；柱距 12m ；跨度 24m2、屋面坡度： 1：103、屋面材料：长尺压型钢板4、荷载1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m2；找平层0.2KN/m2；屋面防水层0.15KN/m2；保温层 0.4KN/m2；大型屋面板自重（包括灌缝） 0.85KN/m2；2）活载：基本雪压0.55KN/m2；基本风压0.5 KN/m2；屋面均布活荷载0.3KN/m2；5、材质 Q235钢，焊条 E43系列，手工焊。二 .结构形式与选型1. 屋架形式及几何尺寸如图所示 :根据厂房长度为 60m、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑 3 道，

3、下弦由于跨度为 24m故不设下弦支撑。12. 梯形钢屋架支撑布置如图所示：2三 .荷载计算荷载计算表荷载名称标准值（ KN/m2）设计值（ KN/m2）屋架及支撑自重0.3840.384 1.2 0.4608找平层0.20.2 1.2 0.24屋面防水层0.150.151.2 0.18屋面板0.850.851.2=1.02保温层0.40.4 1.2 0.48永久荷载总和1.9842.381屋面均布活荷载0.30.3 1.4=0.42可变荷载总和0.30.42荷载组合方法：1、全跨永久荷载 ?Skip Record If.?全跨可变荷载 ?Skip Record If.?2、全跨永久荷载 ?Sk

4、ip Record If.?半跨可变荷载 ?Skip Record If.?3、全跨屋架（包括支撑）自重?Skip Record If.?半跨屋面板自重 ?SkipRecord If.?半跨屋面活荷载 ?Skip Record If.?四 .内力计算计算简图如下屋架构件内力组合表3杆杆单位荷载F 1静载作用（ KN/m2）活载（ KN/m2） 2.66杆件内力计算件件在左在右全跨全部恒载屋 架 支大型屋面板 1.02在左在右全部组合一组合二组合三名编2.381撑在左在右全部称号0.461上AB0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000

5、.0000.0000.0000.0000.0弦BC-6.250-2.470-8.720-186.861-36.179-57.375-22.675-80.050-149.625-59.132-208.757-511.847-452.715-243.179-51杆CD-6.250-2.470-8.720-186.861-36.179-57.375-22.675-80.050-149.625-59.132-208.757-511.847-452.715-243.179-51DE-9.040-4.490-13.530-289.934-56.136-82.987-41.218-124.205-216.4

6、18-107.491-323.908-794.184-686.693-355.541-79EF-9.040-4.490-13.530-289.934-56.136-82.987-41.218-124.205-216.418-107.491-323.908-794.184-686.693-355.541-79FG-9.170-6.090-15.260-327.007-63.314-84.181-55.906-140.087-219.530-145.795-365.324-895.731-749.937-367.024-89GH-9.170-6.090-15.260-327.007-63.314-

7、84.181-55.906-140.087-219.530-145.795-365.324-895.731-749.937-367.024-89HI-7.380-7.380-14.710-315.221-61.032-67.748-67.748-135.038-176.677-176.677-352.157-863.448-687.967-305.457-86下ab3.4801.2504.730101.35919.62531.94611.47543.42183.31129.925113.236277.642247.717134.882277弦bc8.0003.53011.530247.0764

8、7.83873.44032.405105.845191.52084.508276.028676.788592.280312.798676杆cd9.3405.31014.650313.93560.78385.74148.746134.487223.600127.121350.721859.926732.804370.124859de8.4406.73015.170325.07862.94077.47961.781139.261202.054161.116363.170890.449729.332342.473890斜aB-6.530-2.340-8.870-190.075-36.802-59.9

9、45-21.481-81.427-156.328-56.020-212.348-520.651-464.632-253.075-52腹Bb4.7602.1206.880147.43228.54543.69719.46263.158113.95450.753164.707403.842353.089186.196403杆bD-3.140-2.030-5.440-116.574-22.571-28.825-18.635-49.939-75.172-48.598-130.234-319.317-264.255-126.567-31Dc1.9001.8003.70079.28715.35117.442

10、16.52433.96645.48643.09288.578217.183174.09178.279217Cf0.710-1.750-2.460-52.715-10.2076.518-16.065-22.58316.997-41.895-58.892-144.397-68.50713.309-14Fd-0.4501.5601.11023.7864.605-4.13114.32110.190-10.77337.34626.57365.15527.808-10.29965.dH1.550-1.5300.0200.4290.08314.229-14.0450.18437.107-36.6280.47

11、91.17437.80251.41951.He-2.4701.390-1.080-23.143-4.481-22.67512.760-9.914-59.13233.277-25.855-63.394-96.670-86.287-96竖Aa-0.5000.000-0.500-10.715-2.075-4.5900.000-4.590-11.9700.000-11.970-29.349-29.349-18.635-29杆Cb-1.0000.000-1.000-21.429-4.149-9.1800.000-9.180-23.9400.000-23.940-58.698-58.698-37.269-

12、58Ec-1.0000.000-1.000-21.429-4.149-9.1800.000-9.180-23.9400.000-23.940-58.698-58.698-37.269-58Gd1.0000.000-1.000-21.429-4.1499.1800.000-9.18023.9400.000-23.940-58.698-10.81828.971-58Ie0.9700.9700.97020.7864.0258.9058.9058.90523.22223.22223.22256.93756.93736.15156.五 .杆件设计1.上弦杆整个上弦采用等截面，按 FG杆件的最大设计内力设

13、计，即 N= 895.731KN 上弦杆计算长度：在屋架平面内： ?Skip Record If.?，?Skip Record If.?上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。4腹杆最大内力N=520.651KN，中间节点板厚度选用6mm，支座节点板厚度选用8mm设 60， 0.807 ，截面积为?Skip Record If.?需要回转半径：?Skip Record If.?查表选用 2160 10010?Skip Record If.?验算 :?Skip Record If.?满足长细比要求， ?Skip Record If.?查表?Skip Record If.?满足要求其余计算结果见下表

14、屋架杆件截面选择表计算长度 cm回转半径长细比稳定系数（cm）杆杆?Ski?Ski容许长?Ski?S?Skip?Skip截面细比件件内力ppppRecor截面规面积?Skip?Skip?Skip名编（ KN）RecorRecoRecoRecoRed格RecordRecordRecord称号d（cm2）rdrdrdrIf.If.If.?If.?If.?If.If.If.If?.?.?.?.FG-859.731150.8002 16050.6302.8507.56059.20039.900150.0000.8130.8上弦301.600100102 180下弦de890.449300.000885

15、.00077.9343.0808.57097.403103.267150.0000.5750.5110142 140斜腹aB520.651253.500253.50044.5222.5606.62099.02338.293150.0000.5610.9 90102 63竖杆Cb-58.698183.200229.0009.9861.1203.11016.3577.363150.0000.9810.94055六 .节点设计1.下弦节点用 E43 型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值 ?Skip Record If.? 160MPa。a. 下弦节点“ b”，设“ Bb”杆的肢背和肢尖焊缝为 ?

16、Skip Record If.? 8mm。所需的焊缝长度为肢背：，取 170mm。?Skip Record If.?肢尖：，取 60mm。?Skip Record If.?设“ dD”杆的肢背和肢尖焊缝为?Skip Record If.? 6mm。所需的焊缝长度为肢背：，取 140mm。?Skip Record If.?肢尖：，取 50mm。?Skip Record If.?“ Gd”杆内力很小，取 ?Skip Record If.? 6mm。综合取节点板尺寸 300mm 230mm下弦与节点板连接的焊缝长度为30.0cm，?Skip Record If.? 8mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆

17、的内力差 N954.630KN，受力较大处的肢背出的焊缝应力为 :160MPa?Skip Record If.?焊缝强度满足要求62.上弦节点“ B”“ Bb”杆与节点板的焊缝尺寸同上。设 “ aB” 杆的肢 背和 肢尖 焊缝 ?Skip Record If.? 8mm, ?Skip Record If.? =6mm，所需焊缝长度为肢背：，取 220mm?Skip Record If.?肢尖：，取 100mm?Skip Record If.?节点板上边缘缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝作为两条焊缝计算，需在强度设计值乘以0.8的折减系数。假定集中荷载P与上弦垂直，

18、上弦肢背槽焊缝内的应力计算如下：?Skip Record If.? =6mm，?Skip Record If.? 8mm 上弦与节点板焊缝长度为 455mm，则?Skip Record If.?上弦肢尖角焊缝的切应力为?Skip Record If.?73.上弦节点“ C”设“ Cb”杆的肢背和肢尖焊缝为?Skip Record If.? 6mm。所需的焊缝长度为肢背：，取 50mm。?Skip Record If.?肢尖：，取 50mm。?Skip Record If.?验算节点板强度上弦与节点板焊缝长度为173mm，则?Skip Record If.?上弦肢尖角焊缝的长度为173mm的切应

19、力为?Skip Record If.?4.屋脊节点“ I”设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝 ?Skip Record If.? 8mm，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）8?Skip Record If.?拼接角钢长度 ?Skip Record If.?+弦杆杆端空隙 20，拼接角钢长度取550mm。上弦与节点板之间的槽焊缝，假定承受节点荷载，验算如下设“ FG”杆的肢背和肢尖焊缝为?Skip Record If.? 8mm。所需的焊缝长度为肢背：，取 370mm。?Skip Record If.?肢尖：，取 220mm。?Skip Record If.?验算节点板强度上弦与节点板焊缝长度为15

20、0mm，则?Skip Record If.?上弦肢尖与节点板的连接焊缝， 应按上弦内力的15计算，?Skip Record If.? 187812 167mm，焊缝应力为?Skip Record If.?5.支座节点“ A ”为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板高度相等，厚度10mm。?Skip Record If.?（1）支座底板的计算支座反力 R586986（竖向支座反力单位系数）352188N。设支座地板的平面尺寸采用 240360mm，现仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力，则承压面积为 2802306440

21、0mm2。验算柱顶混凝土强度：?Skip Record If.?支座板底厚度按屋架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将节点板分为四块，块板为两相邻边自由板，每块板的单位宽度的最大弯矩为?Skip Record If.?底板厚度，取 t 20mm?Skip Record If.?（2）加劲肋与节点板的连接焊缝计算假定加劲肋受力为屋架支座反力的1/4，即 138606/4=34651.5N, 则焊缝内力为V=34651.5NM=34651.5 50=1732575Nmm9设焊缝 ?Skip Record If.?6mm，焊缝长度 ?Skip Record If.?4002012 368mm，焊缝

22、应力为?Skip Record If.?（3）节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算设焊缝传递全部支座反力R=138606N ，其中每块加劲肋各R/4 34651.5N ，节点板传递R/2 69303N 。节点板与底板的连接焊缝长度 2（ 240 12） 456mm ，所需焊脚尺寸为?Skip Record If.?，故取 6mm 。?Skip Record If.?Skip Record If.?每块加劲肋于底板的连接焊缝长度为 2（ 110 20 12） 156mm?Skip Record If.?所需焊缝尺寸为，故取 6mm 。?Skip Record If.?Skip Record If.?Skip Record If.?10