30m梯形钢屋架结构设计钢结构计算书.doc

浙江工业大学建筑工程学院 20/2012学年 短 学期 建筑工程09级 专业课程设计 课程名称：钢 结 构 设 计题　　目：钢屋架结构设计学生姓名： 段坤朋 学　　号： 200904160103 班　　级： 指导教师：赵滇生 2012年月 1 设计资料 2 2 结构形式与布置 3 2.1 桁架形式及几何尺寸 3 2.2 桁架支撑布置 3 3 荷载计算 5 3.1 恒荷载 5 3.2 活荷载 5 3.3风荷载 5 3.4 荷载组合 6 4 内力计算 8 5 杆件设计 9 5.1 节点板厚度 9 5.2 上弦杆设计 9 5.3 下弦杆设计 10 5.4 竖杆设计 11 5.5 斜弦杆设计 13 5.6 各杆件截面选择 14 6 填板选择 16 7 节点设计 17 7.1 下弦节点c设计 17 7.2 上弦节点B设计 18 7.3 屋脊节点L设计 19 7.4 下弦拼接节点l设计 20 7.5 支座节点a设计 21 7.6 腹杆焊缝尺寸表 24 8 个人总结 25 参考文献 25 1．设计资料 1.1 车间平面尺寸为m×30m，柱距m，跨度为m，柱网采用封闭结合。车间内有两台15t/3t工作软钩桥式吊车。 2 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁卷边钢0×75×20×2.5，屋面坡度i=l/20～l/8。3 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土为C，轴心抗压强度设计值fc＝1N/mm2。 抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 1.4 钢材用 Q235-B，焊条用 E43系列型。 5 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 1.6 该车间建于杭州近郊。 7 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载　　　　　　　0.50 kN/m2 (2) 基本雪压 　　　 0.45 kN/m2 (3) 基本风压 　　　 0.45 kN/m2 (4) 复合屋面板自重　　　　　0.15 kN/m2 (5) 檩条自重 　　　　　　　　查型钢表 (6) 屋架及支撑自重　　　　　　0. 01l kN/m2 1.8 运输单元最大尺寸长度为1m，高度为4.0m。 图2.1 桁架形式及几何尺寸 起拱50mm，运输单元从中间划分，中间竖杆与左半部分一起运输。 图2.3 檩条间跨中位置设置拉条 2.2 桁架支撑布置 平面屋架在其本身平面内，由于弦杆和腹杆构成了三角形的几何不变铰接体系而具有较大的刚度，但在垂直于屋架平面方向，即屋架平面外，不设支撑体系的平面屋架却不能保持其几何不变。 房屋支撑系统的作用，总的来说就是提高结构的整体刚度、发挥结构的空间作用；保证结构的几何稳定性及受压构件的侧向稳定；防止构件在动力荷载作用下产生较大的振动；承担和传递房屋所受水平荷载以及保证安装时的稳定和安全等。因此，支撑系统的合理布置和设计，对房屋工程质量和安全、适用有极其重要的意义。 本工程中，支撑总体采用对称布置，同时满足横向支撑间距不能超过60m的规定，在端部对称设置纵向支撑，竖向支撑设置于屋架两端和中部。 图2.4 屋架支撑布置及屋架编号 3．荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知，屋面活荷载大于雪荷载，取屋面活荷载计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为米（m）。 本工程中屋面坡度i=1/10，计算得到倾角为5.71°。 3.1恒荷载 复合屋面板自重 0.15/cos5.71°=0.151kN/m2 檩条自重 8.38×9×9.8/（1000×9×1.5)=0.055 kN/m2 屋架及支撑自重 0.12＋0.01×30=0.42 kN/m2 合计 0.626 kN/m2 3.2活荷载 屋面活荷载 0.5 kN/m2 合计 0.5 kN/m2 3.3风荷载 风载体型系数，查表知，迎风面，μs=﹣0.6；背风面，μs=﹣0.5。 风压高度变化系数，本工程地面粗糙度为B类，屋架下弦标高9.00m，坡度为1/10，风压高度变化系数