钢结构课程设计--某金工车间平面钢屋架设计.docVIP

钢结构课程设计 ----某金工车间平面钢屋架的设计 东北农业大学 水利与建筑学院 土木工程07级一班 黄斌 2010年10月 96m，跨度27m，柱距6m，采用梯形钢屋架，封闭结合, 1.5?6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺珍珠岩制品保温层（容重为4KN/m3i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20（抗压设计强度? fc=10N/mm2设计地点为保温层厚度不同、灰荷载不同的三个城市。由教师指定学生完成其中一个城市、一种灰荷载组合的一个钢屋架的设计 垂直支撑1－1 垂直支撑2－2 二、荷载和内力计算及节点设计 荷载和内力计算 荷载组合 由于屋面坡度不大，故忽略坡度对荷载值的影响；风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。 永久荷载总和为：1.8+0.4+0.4+0.5+0.5=3.6 kN; 节点设计荷载： kN; 支座反力: kN; 内力计算 用所给出的图中的单位内力可求出全跨荷载作用下屋架的杆件内力.内力设计值如下图所示: 杆件截面选择 腹杆最大轴力为543.9kN，选用支座节点板厚t=12mm，中间节点板及垫板厚可为t=10mm。所用钢材厚度均小于16mm，设计强度=215N/。 上弦截面 上弦不改变截面，最大内力 kN； 屋架平面内计算长度；屋架平面外，要求大型屋面板与屋架可靠焊接，取 两块板的宽度。初选216014，A=86.60，，。 验算弯矩平面内和弯矩平面外稳定性： 由于 故 上部局部弯矩： 1)上弦截面弯矩平面内稳定性验算。 kN； = 101+109=210N/=215 N/； 满足要求 2)上弦截面弯矩平面外稳定性验算。 ； N/=215 N/； 每节间放两块垫板 满足要求。 （2）下弦截面 下弦杆采用同一截面，最大内力kN；屋架平面内计算长度；屋架平面外根据支撑布置取。 计算需要净截面面积： 采用等肢角钢210010，A=3860，，。 截面强度验算： N/=215 N/； 每节间放两块垫板 满足要求。 （3）腹杆 1)杆件A-F、C-G： kN，， kN，， 选2636，A=1458，，。 杆件C-G受力较大，长细比也较大，按杆件C-G验算： ， 所以 ， N/=215 N/； F放两块垫板，C-G放三块垫板，满足要求。 2）杆件E-H:选用210010，放三块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。 3）杆件B-F：选用218011010（长肢相并），放三块垫板，经过验算，满足要求。 4）杆件B-G：选用2636，放两块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。 5）杆件D-G、D-H： 选用2806，放四块垫板，经过上述杆件类似验算，满足要求。 节点设计 选用E43焊条，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值。 下弦节点G（如下图） 1）斜杆BG与节点的连接焊缝计算。 N=307.679kN 设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为 和,所需焊缝长度为： 肢背:，取。 肢尖：，取。 斜杆DG与节点的连接焊缝计算。 N=133.376kN 设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为 和,所需焊缝长度为： 肢背:，取。 肢尖：，取。 斜杆CG与节点板的连接焊缝计算。 N=96.3kN 焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸，焊缝长度取。 下弦杆与节点板连接焊缝计算。 受力为左右下弦杆的内力差kN 肢背焊缝应力为： 肢背：； 肢尖：； 满足要求。 上弦节点（如下图） 斜杆BG与节点板连接焊缝计算,与下弦节点G中BG杆计算相同. 斜杆BF与节点板连接焊缝计算,N=543.9kN。 设肢背与肢尖的焊脚尺寸分别为和。所需焊缝长度为 肢背：mm，取。 肢尖：，取 上弦杆与节点板连接焊缝计算。 为便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm。 假定集中荷载F由塞焊缝承受。F=96.3kN，焊脚尺寸为mm， mm。 。 kN 偏心矩： mm。 偏心力矩： ，，则 ，满足要求。 屋脊节点E（如下图） 弦杆与拼接角钢连接焊缝计算。 拼接角钢切肢的尺寸为 mm，取25 mm。 N=756.05kN，取焊脚