钢结构终极.docVIP

河南理工大学 《钢结构—屋架》课程设计说明书 学院： 班级： 姓名： 学号： 目录 （一）设计资料 - 1 - （二）钢材和焊条选用 - 1 - (三) 屋架形式、尺寸及支撑布置 - 1 - （四）荷载和内力计算 - 3 - 1.荷载计算 - 3 - 2.内力计算 - 3 - 3 杆件计算 - 5 - 上弦杆 - 5 - 下弦杆 - 6 - 端斜杆“aB” - 7 - 斜腹杆“Kg-ge” - 7 - 竖杆“Ie” - 8 - 竖杆“Gd” - 8 - 4节点设计 10 下弦节点“b” 10 上弦节点“B” 11 屋脊节点“K” 12 支座节点“a” 13 （五）施工图（一）设计资料 沈阳地区某金工车间，梯形钢屋架，跨度为27m，柱距6m，厂房高度为15.7m，长度为180m。车间内设有一台起重量为30t的中级工作制吊车，计算温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，厚泡沫混凝土保温层80mm，1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载为0.4kN/㎡，屋面活荷载为0.4kN/㎡，雪荷载为0.4kN/㎡，风荷载为0.45 kN/㎡。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。 （二）钢材和焊条选用 根据沈阳计算温度和荷载性质（静荷载），按设计要求规范，屋架钢材选用Q235B,要求保证屈服点和含碳量。焊条选用E43型，手工焊 (三) 屋架形式、尺寸及支撑布置 由于采用预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。 屋架计算跨度: 屋架端部高度: 跨中高度: 屋架高垮比: 为避免影响使用和外观，制造时应起拱 ，采用60mm 为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m， 考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式杆系屋架跨中起拱按60mm计算，几何尺寸如图所示。 根据车间长度、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑，因车间两端为山墙，故横向水平支撑建设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦的稳定，下弦平面内的第一柱间也设置刚性系传递山墙的风荷载。在设置横向水平支撑的同一柱间，设置竖向支撑三道，分别设在支撑三道，分别设置在屋架的两端和跨中。屋脊节点及屋支座处沿厂房设置通长刚性系杆。屋架下弦跨中设置一道柔性系杆，凡与横向支撑连接的屋架编号GW.J-2,不与横向支撑连接的屋架编号为GWJ-1。 （四）荷载和内力计算 1.荷载计算 设计荷载标准值见表1（单位：kN/㎡）。 预应力混凝土屋面板 防水层 找平层 保温层 （II）找平层 屋面活荷载 1.4 0.4 0.4 0.5 0.1 0.7 （一）永久荷载 预应力钢筋混凝土大型屋面板： 防水层： 20mm厚水泥砂浆找平层： 屋架和支撑自重： 保温层： 找平层： 永久荷载总设计值： 可变荷载 屋面活荷载 可变荷载总设计值 计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况： 永久荷载 可变荷载 ①全跨永久荷载+全跨可变荷载 节点荷载 ②全跨永久荷载+（左）半跨可变荷载 节点荷载 全跨屋架和支撑自重+（左）半跨屋面板重+（左）半跨施工荷载（取等于屋面使用荷载） 节点荷载 2.内力计算 用图解法分别求出左半跨和左半跨和右半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数,二者相加单位节点荷载作用内力臂系数，然后乘以实际的节点荷载，得到相应的内力。屋架在上述第一荷载组