徐州工程学院钢结构设计级Word格式.docx

徐州工程学院钢结构设计级Word格式.docx

《徐州工程学院钢结构设计级Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《徐州工程学院钢结构设计级Word格式.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

水泥砂浆找平层0.4kN/m2

保温层kN/m2

一毡二油隔气层0.05kN/m2

水泥砂浆找平层0.3kN/m2

预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2

屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.11/L计算）kN/m2

悬挂管道0.15kN/m2

2、可变荷载

屋面活荷载标准值0.7kN/m2

雪荷载标准值0.35kN/m2

积灰荷载标准值kN/m2

屋面保温层及积灰荷载的取值

学号

1-5

6-10

11-15

16-20

21-25

26-30

31-35

36-40

41-45

46-50

保温层/（kN/m2）

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

积灰荷载/（kN/m2）

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

三、设计内容

在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。

1、计算书

完成计算书一份，内容包括：

1）材料选择。

2）屋架及屋盖支撑的布置。

说明屋盖支撑布置的原则，并画出屋盖上、下弦杆支撑布置图及竖向支撑布置。

3）钢屋架内力计算。

4）杆件截面设计。

在计算书中应详细写出部分杆件（上弦杆、下弦杆、端斜杆）

的设计过程，其余杆件截面的计算结果可列入截面选择表内。

5）屋架节点设计。

设计2-3个典型节点，并画出其节点构造图。

2、施工图

使用A1或A2图纸绘制钢结构屋架施工图，图面内容包括：

1）屋架单线图，比例1:

100。

要求注明杆件的几何长度和截面形式。

2）屋盖上弦或下弦支撑布置图、垂直支撑布置图，要求标出主要尺寸。

比例1:

400。

3）屋架正面施工图，轴线比例1:

20或1:

30，杆件比例1:

10或1:

15。

4）画出2-3个典型节点详图，比例1:

50，图上注明焊缝形式及焊脚尺寸，并标出主要的构件尺寸。

四、设计要求

1、设计计算书要求：

计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写。

1）按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。

2）计算过程中，必须配以相应的计算简图。

3）对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。

2、图纸绘制的要求：

布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。

2、屋架形式

3、荷载标准值

（1）、永久荷载

保温层0.55kN/m2

屋架及支撑自重0.384kN/m2

（2）、可变荷载

积灰荷载标准值1.0kN/m2

4、屋架选材

屋架采用的钢材及焊条为：

设计方案采用Q345钢，焊条为E50型。

二、支撑布置

桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。

其中考虑到厂房内有桥式吊车2台40/10T（中级工作制），布置下弦纵向水平支撑。

1.1桁架支撑布置图

符号说明：

SC上——上弦支撑；

XC——下弦支撑；

CC——垂直支撑;

GG——刚性系杆；

LG——柔性系杆

三、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，故取屋面活荷载计算。

沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影面分布的荷载。

标准永久荷载值：

三毡四油防水层：

1.005×

0.4=0.402kN/m2

水泥砂浆找平层：

0.4=0.402kN/m2

保温层：

0.55=0.553kN/m2

一毡二油隔气层：

0.05=0.05025kN/m2

0.3=0.3015kN/m2

预应力混凝土大型屋面板：

1.4=1.407kN/m2

屋架及支撑自重：

0.12+0.011×

24=0.384kN/m2

共3.95kN/m2

可变荷载标准值：

屋面活荷载标准值（大于雪荷载）：

0.7kN/m2

积灰荷载标准值：

1.0kN/m2

共1.7kN/m2

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）

全跨节点永久荷载设计值：

F=（1.35×

3.95+1.4×

0.7×

0.7+1.4×

0.9×

1.1）×

1.5×

6=65.51kN

3.2、全跨永久荷载+半跨可变荷载

对结构不利时：

F1.1=1.35×

3.95×

6=48kN（按永久荷载为主的组合）

F1.2=1.2×

6=42.66kN（按可变荷载为主的组合）

对结构有利时：

F1.3=1.0×

6=35.55kN

半跨节点可变荷载设计值：

F2.1=1.4×

（0.7×

0.7+0.9×

1.0）×

6=17.51KN（按永久荷载为主的组合）

F2.2=1.4×

（0.7+0.9×

6=20.16KN（按可变荷载为主的组合）

3.3、全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主控制的组合）

全跨节点桁架自重设计值：

F3.1=1.2×

0.384×

6=4.1472kN

F3.2=1.0×

6=3.456kN

半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：

F4=（1.2×

1.4+1.4×

0.7）×

6=23.94kN

3.1、3.2为使用阶段荷载情况，3.3为施工阶段荷载情况。

荷载组合

（1）计算简图如图4.1，荷载组合

（2）计算简图如图4.2，荷载组合（3）计算简图如图4.3

图4.1荷载组合

（1）

图4.2荷载组合

（2）

图4.3荷载组合4.3

四、内力计算

F=1的桁架各杆件内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）已经给出。

求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表4.1。

屋架构件内力组合表

杆件名称

内力系数（F=1）

第一种组合

F×

①

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.i×

①+F2.i×

②

③

F3.i×

①+F4×

上

弦

AB

BC、CD

DE、EF

FG

GH、HI

-9.08

-14.02

-15.75

-16.29

-6.83

-9.96

-10.26

-10.80

-2.90

-5.24

-7.08

-594.83

-721.92

-1031.78

-1067.16

下

ab

bc

cd

de

4.94

11.97

15.14

15.12

3.80

8.77

10.35

8.52

1.47

4.12

6.18

323.62784.15

991.82

990.51

323.62

784.15

斜

腹

杆

aB

Bb

bD

Dc

cF

Fd

dR

RI

RG

-8.98

6.93

-5.45

3.68

-2.42

1.07

0.79

1.56

0.70

-6.91

5.07

-3.67

2.11

-0.90

-0.29

2.43

3.20

-2.67

2.40

-2.30

2.02

-1.96

1.75

-2.12

-588.28

453.98

-357.03

241.08

-158.53

70.10

51.75

102.20

45.86

-131.92

32.19

82.69

130.91

-150.48

82.00

0.80

37.76

-29.91

-3.24

61.45

80.08

-56.96

46.33

-48.02

-45.36

70.10

82.69

130.91

竖

Aa

Cb、Ec

Gd

HR

Ie

-0.50

-1.00

-1.50

-1.49

-32.76

-65.51

-98.27

-30.29

-60.57

-90.86

五.杆件设计

（1）上弦杆

整个上弦采用等截面，按GH,HI杆件的最大内力设计，即

上弦杆计算长度：

在屋架平面内，为节间轴线长度，即

在屋架平面外，本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支持布置和内力变化情况，取为支撑点间的距离，即

根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦杆截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。

如下图