钢结构计算书(钢结构课程设计).doc
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1、 课 程 设 计课程名称: 钢结构设计 设计题目: 昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计 学 院: 土木工程学院 专 业: 土木工程、工程力学 年 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: |日 期: 教 务 处 制 课 程 设 计 任 务 书 土木工程学院 学院 土木工程 专业 年级姓 名: 学 号: 课程设计题目: 昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计 课程设计主要内容:(一)设计资料 昆明地区某工厂金工车间,长度90m,柱距6m,车间内设有两台30/5t中级工作制桥式吊车,屋面采用6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平层,三毡四油防水层,屋面坡度1/101/12。屋架两端铰支于钢筋混
2、凝土柱上,上柱截面400400mm,混凝土C20,屋面活荷载 kN/m2,屋面积灰荷载 kN/m2,屋架跨度、屋架计算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度 (1)21m (2)24m 2、屋面计算跨度 (1)L0L (2) L0L-300mm3、屋面做法 (1)有保温层 (2)无保温层4、屋架端高 (1)h0=1.8m (2)h0=1.9m (3)h0=2.0m (4)=2.1m)(二)设计要求 1、由结构重要性,荷载特征(静荷),连接方法(焊接)及工作温度选用钢材及焊条。2、合理布置支撑体系,主要考虑 (1)上弦横向水平支撑 (2)下弦横向水平支撑 (3)垂直支撑 (
3、4)系杆(刚性或柔性) .并在计算书上画出屋盖支撑布置图,并对各榀屋架进行编号 3、荷载及内力计算 (1)屋面恒载计算。 (2)屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。 (3)屋面积灰荷载属于可变荷载。 (4)利用结构的对称性,仅计算屋架左半跨杆件内力。 (5)计算屋架杆力时,应考虑三种荷载组合。 (6)将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载,利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。 (7)确定各杆最不利内力(最大拉力或最大压力) 、4、杆件截面选择 (1)屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面,要根据x=y的等稳条件选择合理的截面形式。 (2)正确确定杆件的长细比,由轴心受力杆件确定杆件截面及
4、填板数量。 (3)设计小组内每位同学所计算的上弦杆,下弦杆,斜杆截面选择过程要在计算书内详细说明,其余杆件截面选择可按同组内其他同学计算成果统一列表取用。(4)杆件截面规格不宜过多,与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L635。 5、节点设计 (1)熟知节点设计的基本要求及一般步骤。 (2)要在计算书内写出一般上下弦节点,下弦跨中节点,下弦支座节点及屋脊节点设计过程。 /6、屋架施工图 (1)用铅笔绘制1#施工图 (2)施工图应包括 屋架简图(比例1100),左半跨标明杆件长度,右半跨注明杆件最不利内力,以及起拱度。 屋架正面图,上、下弦平面图(轴线比例1:20,杆件、节点比例1:10)。 侧
5、面图,剖面图及零件详图。 注明全部零件的编号,规格及尺寸(包括加工尺寸和定位尺寸)孔洞位置,孔洞及螺栓直径,焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。 材料表(一榀屋架的材料用量)。 说明(钢号、焊条型号、起拱要求、图中未注明的焊缝尺寸和油漆要求等)。 设 计 指 导 教 师 (签字): 教学基层组织负责人(签字): 年 月 日、计算书(1.屋架及支撑形式:2.荷载何内力计算1)荷载标准值 永久荷载标准值:20mm厚水泥砂浆找平层: kN/m2三毡四油防水层: kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板: kN/m2屋架和支撑自重: +0.011L)=+21)= kN/m2&可变荷载标准值: 屋面活荷
6、载: kN/m2屋面积灰荷载: kN/m22)节点荷载计算全跨屋面永久荷载作用下P=(+)6=6=(kN)全跨可变荷载作用下P=6+6=(+)6=(kN);当基本组合由可变荷载效应控制时,上弦节点荷载设计值为+(+)6=+=(kN)当当基本组合由永久荷载效应控制时,上弦节点荷载设计值为+(+)6=+=(kN)由上可知,本工程屋面荷载组合由永久荷载效应控制,节点集中力设计值取 P= (kN)。屋架节点荷载计算计算是考虑下列三种荷载组合情况:全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载(左)屋架及支撑自重+半跨屋面板自重(左)+半跨屋面活荷载(左)设:由永久荷载换算得的节点集中荷载
7、; 由可变荷载换算得的节点集中荷载; 由部分永久荷载(屋架及支撑自重)换算得的节点集中荷载;由部分永久荷载(屋面板重)和可变荷载(屋面活荷载)换换算得的节点集中荷载。则:=(kN)=(+)6=(kN)=6=(kN)=(+)6=(kN)内力计算杆 力 组 合 表名称杆件编号杆件内力系数!杆件内力计算杆力(KN)P=1+cd+de+斜腹杆aBBb+【+bDDc+cF(Fd+dH+竖腹杆Aa0Cb0(Ec0Gd0、He0(0000003.杆件截面选择 (1)上弦杆(选用两根不等边角钢短肢相并)=(最大) =150.8cm =301.6cm腹杆=,查表得节点板t=10mm,支座节点板厚度t=12mm假
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