梯形钢屋架钢结构课程设计解读.doc

大威整理 XXXXXX学院 《钢结构》 课程设计计算书 题 目 梯形钢屋架 班 级 XXXXXXXX 姓 名 XXXXXXXXXXXXXXX 指导教师 XX 成 绩 目录 1 设计资料 1 1.1 结构形式 1 1.2 屋架形式和几何尺寸 1 2 桁架支撑布置 2 3 荷载计算 3 3.1 全跨永久荷载+全跨可变荷载 4 3.2 全跨永久荷载+半跨可变荷载 4 3.3 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 4 4 内力计算 5 5 杆件设计 6 5.1 上弦杆 6 5.2 下弦杆 7 5.3 端斜杆aB 8 5.4 腹杆 9 5.4.1 Bb杆 9 5.4.2 bD杆 9 5.5 竖杆Aa,Cb,Ec,Gd. 10 5.6 其余各杆件的截面见表5-1 10 6 节点设计 12 6.1 下弦节点“b”（图6-1） 12 6.2 上弦节点“B”(图6-2) 13 6.3 屋脊节点“I”（图6-3） 14 6.4 支座节点“a”（图6-4） 15 6.4.1 支座底板的计算 16 6.4.2 加劲肋与节点板的连接焊缝计算 17 6.4.3 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算 17 6.5 下弦中央节点“e”（图6-5） 17 参考文献 19 1 设计资料 1.1 结构形式 某厂房跨度为24m，柱距为6m，厂房总长度为90m。车间内50t、一台20t中级工作制软钩桥式吊车，冬季室外最低温度-20℃。 屋面采用1.5m6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为=1:10，上铺泡沫混凝土保温层和二毡三油防水层。 屋面活荷载标准值0.KN/m2,雪荷载标准值0.5 KN/m2，积灰荷载标准值KN/m2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为40mm 450mm,混凝土强度等级为C。钢材采用Q235B级，焊条E43型，手工焊。 2 屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架 屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm； 端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm。屋架几何尺寸如图1所示： 图124米跨屋架几何尺寸桁架支撑布置 根据厂房长度（m），跨度及载荷情况，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，该水平支撑的规格与中间柱间支撑规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性细杆，以保证安装上弦杆的稳定性。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。梯形屋架支撑布置图如下图2所示: 桁架及桁架上弦支撑布置 桁架下弦支撑布置图 图2桁架支撑布置图符号说明：SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GG-刚性细杆；LG-柔性细杆荷载 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。换算为沿水平投影面分布的0.452 桁架和支撑自重 0.12+0.01124=0.384 管道荷载 0.182 共计: 3.179 标准可变活荷载： 屋面活荷载（大于雪荷载0.5） 0.7 积灰荷载 1.2 设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合： 3.1 全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合） 全跨节点荷载设计值： 3.2 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值： 对结构不利时： =1.2 3.1791.5m6m= 34.33KN（按可变载荷为主的组合） 对结构有利时： 半跨节点可变荷载设计值： 3.3 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值： 对结构不利时： 对结构有利时： 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值： 3.1,3.2为使用阶段的荷载情况，3.3为施工阶段荷载的情况。计算详图见图桁架内力计算图 （a） (b) (c) 图 桁架内力计算图杆件名称 内力系数（F=1） 第一种组第二种组合 第三种组合 计算杆件内力（KN) 全跨① 左半跨② 右半跨③ F① F1①+F2② F1① +F2③ F3① +F4 ② F3① +F4③ 上弦