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梯形屋架设计--24米

钢结构课程设计

第页

24米跨梯形屋架设计

一、设计资料

某车间跨度24米,长度192米,柱距6米。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃,地震设防烈度为7度。采用3.0×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,8cm厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度为i=1/10。雪荷载为0.4KN/m2,积灰荷载为0.75KN/m2。屋架简支于钢筋混凝土柱上,上柱截面为400×400,混凝土标号为C20

二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置

本例题为无檩屋盖方案,i=1/10,采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm,端部高度取H0=1990mm,中部高度取H=2790mm(为L0/8.5),屋架杆件几何长度见附图1(跨中起拱按L/500考虑)。根据建造地区的计算温度和荷载性质,钢材选用Q235-B。焊条采用E43型,手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2

附图1:屋架杆件几何长度及设计内力

填板每节间放一块(满足范围内不少于两块)

2、下弦

整个下弦也不改变截面,按最大内力计算。

Nmax=759.46KN,lox=600.0cm,loy=600cm,连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为

选用2L180×110×10(短肢相并),A=56.8cm2,=3.13cm,=

填板每节间放一块

3、腹杆

杆件A-F、C-G:

NAF=-50.2KN,lox=161.2cm,loy=201.5cm;NCG=100.22KN,lox=208cm,loy=

由于内力较小,可按长细比选择截面,按内力较大者计算。

选2L63×6,A=14.58cm2,=1.93cm,

由于

所以

由查b类截面的

填板放两块

杆件E-H:

N=46.8KN

该杆件内力较小,按长细比控制截面。为了便于连接垂直支撑,截面采用十字行截面。

lo=0.9320=288cm

选用2L10010,A=38.52cm2,=3.84。

杆件B-F:

N=-574.56KN,lox=366.3cm,loy=366.3

选用2长肢相并),A=56.8cm2,=5.81cm,=4.23cm

由于,故

由查表得,

填板放两块

杆件B-G:

N=301.06KN,lox=302.4cm,loy=378

选用2L636,A=14.58cm2,=1.93cm,=2.91

填板放两块

杆件D-G、D-H:

N=-119.36KN,lox=333.6cm,loy=417.3

选用2L806,A=18.8cm2,=2.47cm,

由于,故

由查表得(b类截面)

填板四块

屋架杆件截面选用表表一

杆件

名称

杆件

内力设计值

N(KN)

计算长度(m)

选用截面

截面积A(cm2)

计算应力

(N/mm2)

容许长细比[]

杆件端部的角钢肢背和肢尖焊缝(mm)

填板数

l0x

l0y

A-B

D-E

-738.92

301.5

301.5

2L140×10

54.7

179.2

150

2

G-H

759.46

600

600

2L180×110×10

56.8

133.7

250

1

A-F

-50.12

161.2

201.5

2L63×6

14.58

67.9

150

2

C-G

-100.22

208

260

2L63×6

14.58

135.8

150

2

E-H

46.8

288

288

2L100×10

38.52

1.62

200

4

B-F

-574.56

366.3

366.3

2L180×110×10

56.8

175.6

150

2

B-G

301.06

302.4

378

2L63×6

14.58

206.5

250

2

D-G

-59.68

333.6

417.3

2L80×6

18.8

176

150

4

D-H

-16.84

333.6

417.3

2L80×6

18.8

49.6

150

4

五、节点设计

1、下弦节点“G”

先计算腹板与节点板的连接焊缝:B-G杆肢背及肢尖焊脚尺寸分别取hf1=8mm,hf2=6mm,则所需焊缝长度:

肢背:用140mm

肢尖:用10

腹杆C-G和D-G杆件的内力较小,焊缝按构造采用,肢背:hf1=6mm,lw1取80mm

肢尖:hf2=6mm,

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