钢结构课程设计三角形屋架设计.docx

钢构造课程设计三角形屋架设计 钢构造课程设计三角形屋架设计 PAGE/NUMPAGES 钢构造课程设计三角形屋架设计 -让每个人同样地提升自我 荷载计算 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用人字式三角形屋架。屋面坡度为i=1：,屋面倾角α=arctg（1/）=°，sinα=，cosα= 屋架计算跨度 l0 =l － ＝ － 300=14700mm 300 15000 屋架跨中高度 h=l0× × i/2=14700/(2 =2940mm 上弦长度 L=l0 α≈ /2cos7903mm 节间长度 a=L/4=7903/4≈1979mm 节间水平段投影尺寸长度 a＇=acosα=1555×=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图 1所示 图1.屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支 撑。 2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计 三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三 道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm，且每张瓦最少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 1820 150 apmax 835mm 3 1 半跨屋面所需檩条数 1 -让每个人同样地提升自我 15556 np112.1根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为： 15556 ap778＜apmax835mm 131 可以知足要求。 3.2.1截面选择 试采用普通槽钢[8，查表得m=m,Ix=101cm4,Wx=25.3cm3,Wy=5.8cm3;截面塑 性发展系数为γx=,γy=。 恒载×=（kN/m） 石棉瓦×=（kN/m） 檩条和拉条（kN/m） 合计gk=（kN/m） 可变荷载qk=×=（kN/m） 檩条的均布荷载设计值q=Ggk+Qqk=×+×=m qx=qsin=×=m qy=qcos=×=m 3.2.2强度计算 檩条的跨中弯距 Mx 1 qyl2 1 1.15542 2.310kNm X方向： 8 8 My 1qxl2 1 0.379 42 0.190kN m Y方向： 32 32 （在跨中设了一道拉条） 檩条的最大拉力（拉应力）位于槽钢下翼缘的肢尖处 б Mx My 2.310 106 0.190 106 ＜ 215N/mm 2 ［б］ γxWx γyWy 1.0525.3 103 1.2 5.79103 138f 知足要求。 3.2.3强度验算 载荷标准值 qy(gkqk)apcosα=(0.469+0.467)0.7780.9487=0.691kN/m 沿屋面方向有拉条，所以只验算垂直于屋面方向的挠度： 3 3 V 5 qyl 5 0.691 4000 1 ＜1 l 384EIx 384 2.06105 101104 361 150 2 -让每个人同样地提升自我 能知足刚度要求。 3.2.4荷载计算 恒载×=（kN/m） 石棉瓦×=（kN/m） 檩条和拉条（kN/m） 合计gk=（kN/m） 可变荷载qk=×=（kN/m） 檩条的均布荷载设计值q=Ggk+Qqk=×+×=m 节点荷载设计值P=qa＇s=××4= 屋架的荷载和内力计算 荷载计算 彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条） KN/m2 屋架和支撑自重 =KN/m2 恒荷载总和 m2 基本雪压 KN/m2 可变荷载总和 KN/m2 风荷载：乌鲁木齐基本风压ω 0=m2，风压高度变化系数为，屋面迎风面的体形系数，背风面 为。所以负风压设计值为： 迎风面：ω1=﹣×××=﹣KN/m2 背风面：ω2=﹣×××=﹣KN/m2 垂直于水平面的分力最大为× =小于荷载分项系数取时的永远荷载，故将拉杆长细比仍旧控 制在350以内。 悬挂荷载： KN/m2 荷载组合 可变荷载效应控制的组合： ×+×=KN/m2 永远荷载效应控制的组合： ×+××=KN/m2 故取由可变荷载效应控制的组合 节点荷载取值 上弦中间节点荷载：F1=（×6×15）/8=18KN 上弦两端节点荷载：F2=18/2=9KN 下弦节点荷载：F3=（×6×15）/4= 内力计算 3 -让每个人同样地提升自我 柱内力详图 柱号MNVMNV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 4 -让每个人同样地提升自我 屋架杆件截面设计 弦杆端节间最大内力N=