中南大学自考本科-焊接钢屋架设计计算书.docVIP

中南大学高等教育自学考试 焊接钢屋架设计计算书 姓名： 专业: 注：中南大学自考招生网：WWW.CSUZS.NET 地址:湖南长沙市岳麓区麓山南路中南大学本部 焊接钢屋架设计 目录 1.设计资料 - 1 - 2.结构形式与布置 - 1 - 3.荷载计算 - 1 - 4.内力计算 - 3 - 5.杆件设计 - 4 - 5.1上弦杆 - 4 - 5.2.下弦杆 - 6 - 5.3.斜腹杆 - 7 - 5.4.竖杆 - 9 - 6.节点设计 - 11 - 6.1杆件与节点板的连接焊缝 - 11 - 6.2弦杆与节点的连接焊接 - 12 - 6.3节点板计算 - 16 - 6.4节点大样图. - 16 - 7.屋架施工图（主要部分），及材料表 - 17 - 参考文献 - 18 - 焊接钢屋架设计 1.设计资料 ⑴ 钢屋架跨度为27m.屋架间距b=6m;屋架支座高度Ho=2m,屋架坡度i=1/12；屋架上弦节间长度d=3m. ⑵屋面采用（1.5m×6.0m,预应力钢筋混凝土屋面板和卷材屋面(由二毡三油防水层，2cm厚水泥砂浆找平层及8cm厚的膨胀珍珠岩保温层组成)。屋面坡度i=1/10.屋架选用梯形钢屋架，跨中高度H=3.25m，屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，上柱截面取为400mm×400mm,混凝土标号为C20,当地基本雪压为0.7KN/.钢材采用Q235，B级，焊条采用E43型，手工焊.）教材建议学生根据荷载设计规范采用。（所以查规范可以采用如上数据） 屋架上弦平面利用屋面板，用埋固的小钢板和上弦杆焊住，代替水平支撑，在屋架下弦平面的端部及两侧面端面布置水平及竖直支撑. 设计规范：《钢结构设计规范》(GB50017-2003);《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001). ⑶屋架计算跨度： lo=30m－2×0.15m=29.7m. ⑷跨中及端部高度，此设计为无檩屋盖方案，采用平板梯形屋架，取屋架在30 m轴线处的端部高度ho=2.0 m.屋架的中间高度h=3.25m.则屋架在29.7 m处，两端的高度ho=2.0125m.屋架跨中起拱按lo/500考虑，取60mm. 2.结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸附图－1所示 根据厂房长度取84m＞60m,跨度及荷载情况，设置三道上、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，设水平支撑的规格与中间柱网的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，于是屋架跨中和两端各设一道垂直支梯. 梯形钢屋架支撑布置附图—1所示. 3.荷载计算 恒载标准值： 防水层(二毡三油上铺小石子)0.35KN/,沿屋面坡向分布。 找平层(20mm厚水泥砂浆)0.4KN/沿屋面坡向分布. 保温层(8cm膨胀珍珠岩保温层)0.45KN/沿屋面坡向分布. 预应力混凝土屋面板(包括灌缝)1.4KN/沿屋面坡向分布 屋架自重(包括支撑)按经验公式计算 l=0.12＋0.011L=0.12＋0.011×30=0.45KN/沿水平投影面分布. 活荷载标准值： 屋面均部活荷载(不上人的屋面)0.7KN/沿水平投影面分布. 雪载S=μSo(因屋面与水平面的倾角α= arctan1/12=4.76＜15,故屋面积雪分布系数μ=1.0) 风载：因α=4.76＜15，风载体型系数μ=对屋面为吸力，故可不考虑风载影响. 屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大荷载标准值进行计算，因二者均为0.KN/故可取其一，如屋面活荷载0.7KN/进行计算. 荷载计算如表－1 表-1 荷载计算表 荷载名称 计算式 标准值kN/m2 设计值kN/m2 备注 防水层（二毡三油上铺小石子） 　 0.35 0.42 沿屋面坡向分布 水泥砂浆找平层（20mm厚） 0.02×20 0.4 0.48 沿屋面坡向分布 膨胀珍珠岩保温层（80mm厚） 　 0.45 0.54 沿屋面坡向分布 预应力混凝土屋面板（含灌缝） 　 1.4 1.68 沿屋面坡向分布 屋架和支撑自重 （0.12+0.011×21） 0.45 0.0.54 沿水平分布 恒载总和 　 3.05 3.66 　 屋面均布活荷载 　 0.7 0.7 沿水平面分布，计算中取二者中的较大值 雪荷载 　 0.7 0.7 可变荷载总和 　 0.7 0.98 　 注：由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。荷载计算及汇总表 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： ⑴全跨永久荷载＋全跨可变荷载 =