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1、精选优质文档-倾情为你奉上钢结构课程设计班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 2013年 12月 30日钢结构课程设计一、 课程设计介绍.3 1、设计资料.3 2、设计要求.3 3、主要参考资料 .3二、 课程设计内容.4 1、设计资料.4 2、荷载计算.4 3、几何尺寸及杆力系数图.4 4、截面设计.5 4.1上弦杆.5 4.2下弦杆.5 4.3腹杆.6 5、屋架杆件选用表.13 6、节点设计.14 6.1下弦节点“C”.14 6.2上弦节点“B”.15 6.3屋脊节点“K”.16 6.4普通节点“C”.17 6.5支座节点“A”.17三、 钢结构施工图.20四、 课程设计手算书.21钢
2、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400mm400mm。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
3、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594mm841mm）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（G
4、B500092001 ）6. 钢结构设计规范（GB500172003）7. 建筑结构制图标准（GB/T501052001） 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400mm400mm。2.荷载标准值（水平投影面积）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=0.45
5、KN/m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/）设计值（kN/）屋架和支撑自重0.12+0.01130=0.450.451.350.608永久荷载总和0.850.85x1.4=1.19雪荷载0.30.31.40.42积灰荷载0.750.751.41.05可变荷载总和1.251.25x1.2=1.5三、几何尺寸及杆力系
6、数图 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） 选用2L1108，查附表可知A=34.48 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。查表可知为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则 取则填板厚度为8mm，每节间放一块（满足l范围内不少于两块），2、下弦杆(下弦也不改变截面，按照最大内力计算）取 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
7、以负风压设计值（垂直于屋面）为迎风面：背风面：和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然控制在350以内。选用2L100638（短肢相连),A=25.2 满足长细比要求填板厚度为8mm，每节间放一块（满足l内至少放两块）3、 腹杆（1）杆A-A:, 选用2L505，A=9.6 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取查表得填板厚度为8mm，放两块，（2）杆B-A:， 选用2L100638长肢相连）查表得， 则 150 150满足长细比的要求。则 取，b类截面查表得填板厚度为8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取（3）杆B-C:
8、 ，选用2L707, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取（4）杆D-C: ，选用2L707, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取（5）杆D-E: ，选用2L705, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取（6)杆F-E: ，选用2L705, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b
9、类截面，查表得填板厚度8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取(7)杆F-G: ，选用2L565, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放三块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取(8)杆: ，, 选用2L705, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放两块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取同时杆也为2L705与杆设计均相同(9)杆: ，, 选用2L635, 按所选角钢进行验算： 150 150满足长细比的要求。则 取b类截面，查表得填板厚度8mm，放三块，(10)杆 ,
10、查表选用2L6310, 填板厚度8mm，放三块，设计其焊缝，取肢背：，取肢尖：，取(11)对等竖杆，,由于内力较小，采用=150选择截面, ，查表选用2L505,填板厚度为8mm，杆放两块，同理可算得放三块，放三块，放三块,放两块(12)杆 ,选用2L635，填板厚度8mm，放五块，五、屋架杆件选用表杆件名称杆件号内力设计值(KN)计算长度所用截面截面 积A cm） 计算应力N/mm2容许长细比肢背和肢尖焊缝填板数lox(mm)Loy(mm)上弦杆I-JJ-K538150830162L110834.48207.5150每 节间1下弦杆G-I527.243000150002L10063825.2
11、209.2350每节间1A-A-12199019902L5059.619.31502B-A-269.4253525352L10063825.2196.21508-1208-702B-C215.2208626082L70718.84173.11508-1106-702C-C-24183222902L5059.6571502D-C-1807229528692L70718.84160.31506-1106-602D-E133.7228728592L70513.76166.43506-805-502E-E-24207225902L5059.668.91503F-E-101.4250331292L705
12、13.76138.51506-655-452F-G-64.7249531192L56510.84137.51505-505-403G-G-24231228902L5059.682.21503H-G36.7271633952L631023.3234.21506-505-403H-I-15270833852L63512.2835.21503I-I-24255231902L5059.697.31503I-J0-14.9270833852L63512.2827.81503J-J0-24127615952L5059.637.61502J0-I38.1230546112L70513.7693.61505-
13、405-402K-J055.6230646112L70513.761361505-455-402K-K0314131412L63512.302005六、节点设计重点设计“”、“B”、“”、“”、“”五个典型节点，其余节点设计类同 1、下弦节点“”肢背与肢尖的焊缝尺寸可从表中查得，下面验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差为则。由斜腹杆焊缝尺寸决定节点板尺寸，量得实际节点板长度为29.5cm，设焊角尺寸，则角焊缝的计算长度为，肢背的焊缝应力为则则满足强度要求。2、 上弦节点“B”斜腹杆的焊缝尺寸可查表得到，下面验算上弦杆与节点板的连接焊缝 节点板缩进8mm，肢背采用塞焊缝，承受节点荷载,可取焊角尺寸
14、，同时，Q在垂直于屋面方向的分力接近Q，取其等于Q 肢尖焊缝承受上弦杆内力差偏心距，偏心力矩为M，则有，可采用，则对 对M: 由强度公式有则满足强度要求。3、 屋脊节点“K” 杆的杆端焊缝尺寸查表可得，弦杆与节点板连接焊缝手里不大，可按照构造要求决定焊缝尺寸。在进行拼接计算时，拼接角钢采用与上弦杆相同截面的角钢组合， 即2L1108，除倒棱外，设，竖肢需要切去，取，并按上弦坡度1：10热弯。拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度为，则，取假设四条焊缝平均受力，则每条焊缝实际长度为，则，则拼接角钢总长度，取4、 普通节点“C” 竖直角钢与节点板的焊缝一般可按构造要求设计，在这里验算上弦杆与节点
15、板的连接焊缝，节点板缩进8mm，肢背采用塞焊缝，承受节点荷载，取则。则满足强度要求。5、 支座节点“” 对于杆和下弦杆的焊缝采用构造要求设置，斜腹杆焊缝查表可得，以下给出底板等计算。（1） 底板计算 支座反力,混凝土强度等级,，则所需的底板净面积 选取锚栓直径d=20mm，锚栓孔直径为2d=40mm，则所需的底板毛面积按照构造要求采用底板面积为，而垫板采用，孔径为22mm。则底板的实际应力相邻三边支撑区格，支座节点板厚度为10mm，加劲肋厚度为8mm，查表4.8可知则 所需的底板厚度为，t一般取20-40mm且至少为14mm，此处取t=20mm，则底板尺寸为（2） 加劲肋与节点板连接焊缝计算 一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力为偏心距，则加劲肋的高度、厚度取与中间节点板相同，取为3531208. 采用，则计算长度对V： 对M： 取，则由强度公式可知则满足强度要求。（3） 节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算 设，实际焊缝总长度为，则焊缝的设计应力为 则满足强度要求。专心-专注-专业