1、钢结构课程设计陕 西 广 播 电 视 大 学课程设计课程名称:钢结构 分校(工作站) : 专 业: 指 导 老 师: 学 号: 钢结构课程设计学 生 姓 名: 钢结构课程设计目 录1、设计资料 12、结构形式及布置13、 荷载计算33.1 永久荷载设计值33.2 可变荷载设计值33.3 荷载组合34、 内力计算35、 截面选择钢结构课程设计45.1 上弦杆截面选择45.2 下弦杆截面选择45.3 腹杆截面选择56、 节点设计96.1 下弦节点设计96.2 上弦节点设计147、 附 图16钢结构课程设计- 0 -1、设计资料2.1 某车间,长 240m,跨度 27m,柱距 6m,车间内无吊车、无
2、天窗、无振动设备。采用梯形钢屋架, 1.56m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4 kN/m2) ,二毡三油加绿豆沙防水层(0.4 kN/m2) ,20mm 厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2) ,卷材屋面,屋面坡度 i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级 C20,上柱截面 400400mm。钢材选用 Q235B,焊条采用 E43 型。屋面活荷载标准值 0.70 kN/m2。2.2 屋架计算跨度027.36.()lm2.3 跨中及端部高度:设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度中部高度 (为 ) 。019hm5h0/8.l2 、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示
3、:图 2-1 梯形钢屋架形式和几何尺寸图根据厂房长度(240m60m) 、跨度及荷载情况,设置五道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:钢结构课程设计- 1 -图 2-2 屋架上弦支撑布置图图 2-2 屋架下弦支撑布置图图 2-3 屋架垂直支撑布置图钢结构课程设计- 2 -3、 荷载计算3.
4、1 永久荷载设计值预应力钢筋混凝土大型屋面板: 21.24.68/kNm二毡三油防水层及找平层(20mm): 21.204.0.96/kNm支撑重量: 2.7.8/3.2 可变荷载设计值屋面活荷载: 21.407.98/kNm3.3 荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合,屋架上弦节点荷载为:(1.680.9.84)0.91.563.F kN4 、内力计算考虑全跨静荷载和半跨活荷载的组合,在单位力作用下各屋架杆件的内力图如下:图 4-1 单位力作用下各屋架杆件的内力图当 F=33.336 kN 时,各屋架杆件的内力图如下:图 4-2 F 作用下各屋架杆件的内力图钢结构课程设计- 3 -5 、截
5、面选择腹杆最大内力为 ,选用节点板厚度为 。251.4kN8tm5.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面,按最大内力计算:, , ( 取两块屋面板宽度) 。max387.4Nk015.8xlcm03.ylc1l选用两个等肢角钢 , ,22.A.8,4.xyimic.50.=138oxli0.6x(b 类)6.4.1oyli .78y双角钢 T 型截面绕对称轴(y 轴)应按弯扭屈曲计算长细比 yz,0.5810.30217.4.8ylbtb42 20.7.5=6. 3.6.8yz yylt 故由 ,按 b 类查表得max3.yz0.79y截面验算:322287416.8/15/0.29.NNmf
6、NmA大型屋面板与上弦焊牢,起纵横向水平支撑作用,上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。填板每个节间放一块(满足 范围内不少于两块) ,1l75.403.82.alcmicm5.2 下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面,按最大内力计算:, ,max38.4Nk03xlc045ylc钢结构课程设计- 4 -选择两个不等肢角钢 , ,290827.Acm,.76xicm4yi3108.7=3502.oxli45.9.oyli32228.107./15/7NNmA5.3 腹杆截面选择杆件 A-a: ,16.kcloyx19选用两个等肢角钢 ,组成 T 型截面235截面几何特性: , ,2.9
7、Acmcix4.cmiy8.2,104.x5x,.6892y 7.y截面验算:3222min75.0/15/0.541.NNmfNmA杆件 B-a: ,2k1.8oxylc选用两个不等肢角钢 ,长肢相并。637截面几何特性: , ,2.Accmix0.ciy5.2, ,518953.x693x,.2y 7.y截面验算:3222min14019.5/15/.567.NNmA杆件 B-b: , ,82k8.60.8.oxllc60.1oylcm钢结构课程设计- 5 -所需截面: 218.3425nNAcmf选用两个等肢角钢 ,组成 T 形截面0截面特性: , ,229.618.4nccix53.1
8、cmiy38.2,3.5x60950.y杆件 C-b: , ,.Nk.8.27.18oxllc27.oylc选用两个等肢角钢 ,组成 T 形截面。250截面几何特性: , ,29.61Acmcix53.cmiy38.2,8=70.53x4x,.2y 0.y截面验算:3222min179./15/0.489.60NNmA杆件 D-b: , ,k.8.8.oxllc85.1oylcm选用两个等肢角钢 ,组成 T 形型截面275截面几何特性: , ,214.8Ac.3xicm.36yic,910.3x5x,5.26y 2.y截面验算:3 22min 165.7/15/0.14.80NNmfNmA杆件 D-c: , ,6k.8.2.oxllc8.oylc所需截面: 2.40215nf选用两个等肢角钢 ,组成 T 型截面截面几何特性: , ,229.64Acmcmix94.1ciy89.2