钢结构课程设计说明书.docVIP

第一章梯形钢屋架设计资料 1.1设计资料 某工业厂房，车间跨度27m,长度60m,柱距6.0m屋盖拟采用钢结构有標体 系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度 0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20kN/m2计算），標条采 用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度i二1/10,有组织排水，当地雪荷载OAkN/m2 , 基本风压0.45WV//,屋架、標条、拉条及支撑自重标准值为0.30kN/m2o屋架 支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m,柱截而尺寸为600x600mmo不考虑积 灰荷载。 1.2屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 屋架的计算跨度/0 = 27000-2x150= 26700/tm,端部高度Ho= 1800mm,中部 高度H=3136mm,屋架尺寸布置图如图1所示。根据建造地区的计算温度和荷载 性质，刚材采用Q235Bo焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和 荷载情况，设置上、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，標条拉条。 1?3荷载 1.3.1荷载计算 屋而板自重 0.2 KN/m2 悬挂管道 0」KN/ m2 屋架、標条和支撑自重 0.3 KN/ m2 0.6 KN/ m20.4KN/ m?0.4 KN/ m? 0.6 KN/ m2 0.4KN/ m? 0.4 KN/ m? 活荷载（或雪荷载） 可变荷载总和 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。 1.3.2风荷载 工业厂房一般在郊区属于B类地区，柱顶标高9m,屋架屮端高度为2. 8m, 屋面板及標条高度大约0. 3m,故高度厂房屋脊处高大约12m,则风荷载高度变化 系数为1?05,屋面迎风面体形系数为-0.6,背风面为-0.5,所以负风压的设计 值(垂直于屋面)为 迎风面：=-1.4x0.6x1.05x0.45 = 0.397 背风面：％ = -1 -4 x 0.5 x 1.05 x 0.45 = 0.331 叫和W2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1. 0时的永久荷载，故将 拉杆的长细比依然控制在350以内 可见风荷载对屋面为吸力，可不考虑。 1?4荷载组合 一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载。本次设计，不必考 虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 节点荷载设计值： 按可变荷载效应控制的组合： F= (1.2X0.6+1.4X0.4) X1.69X6=13kN 其中，永久荷载分项系数为1.2；屋面活荷载分项系数为1.4；组合系数为 0.7；不考虑积灰荷载。 按永久荷载效应控制的组合： F= (1.35X0.6+1.4X0.7X0.4) X 1.69X6=12.19kN 其屮，永久荷载分项系数为1.35；屋面活荷载分项系数为1.4；组合系数为 0.7o 故节点荷载取13kN,支座反力R=8F=104kNo 1.5内力计算 屋架在上述荷载组合下作用的计算简图如图4。用图解法得屋架各杆的内力 系数(F二16.54KN作用于全跨)，然后求出各种杆件的内力。 第二章节点设计 用E43焊条时，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值ffw = 160/V/mm2,各 杆件最小焊缝长度不应小于8/i/o 2.1下弦节点b 先算腹杆与节点板的连接焊缝：B-b杆肢背与肢尖的焊脚尺寸分别取为 hri = 5mm,4mn,所需焊缝长度为（考虑起灭弧缺陷）： 肢背2/3x93.42x1/2x0.7x5x160+ 2x5 = 65.61/7W 肢背 2/3x93.42x1/ 2x0.7x5x160 + 2x5 = 65.61/7W 肢尖= 3x934X0 +2x4 = 42.75〃% 肢尖 2 2x0.7x4x160 腹杆D?b和C?b的杆端焊缝同理计算，其中C?b杆内力较小，焊缝按构造采 用。 其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差 AN = N^-Nah = 167.48-64.36= 103.\2nim,由斜腹干焊缝决定的节点板尺寸量 得实际节点板长度是30cm。角焊缝计算长度 lw =30-1.2 = 2S.8cm,采用 hf =6mm , 肢背焊缝应力为： 2/3X103.12X1032x0.7x5x288 2/3X103.12X103 2x0.7x5x288 = 28A2N/mnr f： = \60Nhn品 2.2腹杆B-b,B-a的杆端焊缝计算从略。验算上弦与节点板的连接焊缝，节 点板缩进,8nun肢背采用塞焊缝，承受节点荷载 Q = \3,h『=t /2 = 4mm,lw] =/u2 =32—0.8 = 31.2c/?? cr =13xl(f2x0.7x4x312=7.44N/”? cr = 13xl(f 2x0.7x4x312 =7.44N/”?朋 0/￡ =1.22x 1