长厂房钢屋架设计计算书文档格式.docx
- 文档编号:13931928
- 上传时间:2022-10-15
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:501.68KB
长厂房钢屋架设计计算书文档格式.docx
《长厂房钢屋架设计计算书文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《长厂房钢屋架设计计算书文档格式.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
屋架坡度为1:
3,屋面倾角。
屋架计算跨度:
.
屋架跨中高度:
上弦长度:
节间长度:
节间水平方向尺寸长度:
根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。
图1杆件的几何尺寸
2屋盖支撑设计
2.1屋架的支撑(如图1所示)
根据厂房长度为90m>
60m,跨度l=21m和有桥式吊车的情况,在厂房两端地二柱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;
并在上弦及下弦设三道系杆。
上弦有檩条亦可不设系杆如图2所示。
图2屋架的支撑
(a)
(b)
(c)
(a)上弦支撑系统(b)下弦支撑系统(c)竖向支撑系统
3檩条设计
3.1檩条布置
檩条采用槽钢檩条,每节间布置两根,檩距为1818/2=909m,檩条跨中设一跟柱体。
荷载计算
屋面坡度,雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑,雪荷载与活荷载不同时取较大值,按雪荷载计算。
施工荷载
石棉瓦重
合计
活荷载
檩条均布荷载设计值
内力计算:
强度验算
试选槽钢[12,自重12.05kg/m,
截面受力情况如图所示:
验算点A:
验算B点:
整体稳定性验算
因在檩条跨中设有一道钢拉条,故可不进行该项验算。
刚度验算
验算与屋面垂直平面的相对挠度,按短期荷载效应组合进行。
3.2刚度验算
当檩条间设有拉条时,檩条只需计算垂直于屋面方向的最大挠度,计算挠度时,荷载应取其标准值。
荷载标准值:
则
能满足刚度要求。
4屋架的内力计算
4.1荷载计算
因檩条沿节间布置,先将檩条作为屋架集中荷载计算,再按经验公式计算屋架和支撑自重最后折算为屋架上弦节点荷载。
因为屋面坡度较小,风荷载为吸力,课不考虑风荷载和积灰荷载影响。
檩条作用在屋架上弦的集中力为:
屋架和支撑自重,按轻屋盖估算:
节点荷载设计值为:
屋架杆件内力计算
芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下,腹杆内力不变号,故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合就是那屋架杆件内力。
根据力学求解器,二节间芬克式屋架先求得杆件内力系数,再乘以节点荷载,即可得到杆件内力。
最不利组合设计值。
见表
。
表1杆件内力系数及内力值
杆件
内力系数
内力设计值(KN)
全跨
屋面
荷载
P的
内力
系数
AB
-20.72
-66304
BC
--18.97
-607.04
CD
-9.16
DE
-22.01
-704.32
EF
-19.02
-477.44
FG
-13.87
-443.84
AH
+19.85
+635.2
HI
+16.5
+528
IJ
+10.25
+328
DI
-4.43
-141.76
BH
CH
EK
FK
HD
IK
KG
GJ
-1.75
-1
-7.94
1.82
2.25
4.17
4.3
-56
-32
-254.08
58.24
72
133.44
137.6
注:
负为受压,正为受拉
全跨荷载布置图
全跨荷载内力图
上弦杆局部弯矩计算。
按两跨连续梁计算,如图所示
端节间:
中间节间及节点:
5杆件截面的选择
5.1上弦杆
按弦杆最大内力-704.32KN,选出中间节点板厚度为10mm,支座节点板厚度为12mm。
上弦杆内力计算:
,,
;
故按压弯杆计算。
选组成的T形截面:
,,,,,
强度验算:
截面强度验算由负弯矩控制
弯矩作用平面内的稳定性验算:
按b类截面查附表
按有端弯矩和横向荷载同时作用是弦杆产生反向曲率,故取等效弯矩系数为,采取正弯矩验算:
补充验算:
弯矩平面外的稳定性验算
由负弯矩控制:
查附表得:
,,
5.2下弦杆
下弦杆也采用等截面,按最大内力计算。
屋架平面内的计算长度取最大节间长度,。
因屋架下弦在跨中央设有一道通长的系杆,故屋架平面外的计算长度取侧向固定点间的距离,
=635.2
=3450mm=1035mm
所需截面面积为:
==
选用2∟100×
63×
10,短肢相并,短肢相距12mm。
由型钢表查得
=31,=17.5mm,=50.2mm
==<=350
===206.18<=350
==<=315
故所选截面合适。
JG杆
中间竖腹杆JG,N=0,L=345cm
=-103.6,==1870mm
选用2∟56×
4,长肢相并,长肢相距12mm
由型钢表查得
A=812mm,=21.8mm,=11.1mm
===142<=150
所选截面合适。
IK,GK杆
杆IK,GK杆端部相连故采用通杆
=133.44
=3450mm=6900mm
选用2∟45×
5,短肢相并,短肢相距12mm。
=620.65,=13.7mm,=22.4mm
===251.8<=350
===308<=350
===155<=310
DI杆
FC、CK杆因内力较小故按=350选择需要的回转半径
=-141.76
=195.2cm
=244cm
选用2∟60×
8,长肢相并,长肢相距12mm
A=18.04cm,=18.1mm,=53mm
===155.7<=310
故所选择的截面合适。
5.3腹杆HDDK杆
=72
=243.9cm
===39.9<=310
屋架各杆件截面选择情况见表。
屋架杆件界面选择
截面规格
截面面积
mm
计算长度
回转半径
长细比
容许长细比
稳定系数
名称
编号
上弦杆
ABBCCDDE
2∟100×
14
5252
1818
2383
30
50
60.6
35.1
150
0.575
下弦杆
AHHI
2∟56×
4
3100
3450
8850
17.5
50.2
197.1
206.2
350
1
腹杆
2∟60×
8
1804
1952
2440
18.1
53
107.8
104
0.508
DKHD
竖杆
EH
2∟63×
995
3540
=24.6
143.9
200
6节点设计
本例只选择几个有代表性的、重要的节点进行计算,其余节点的计算过程从略,可参见屋架施工图。
6.1屋脊节点
腹杆EG与节点板的连接焊缝,取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为=6mm和=5mm,则杆端所需的焊缝长度分别为
=200(以下同)
肢背:
==+10=112mm
故取=120mm。
屋脊节点(单位:
mm)
故肢尖:
==+10=50.1mm
取=55mm。
拼接角钢采用与上弦杆等截面,肢背处削棱,竖肢切去V=t++5=18mm,取V=20mm,并将竖肢切口后经热弯成型用对接焊缝焊接。
拼接接头一侧所需的焊缝计算长度为
===142mm
拼接角钢的总长度为
=2(+12)+d=2(142+12)+50=358mm
取=450mm
上弦杆与节点板的塞焊缝,假定承受节点荷载F/2,验算从略。
上弦肢尖与节点板的焊缝连接按弦杆内力的15%计算,且考虑由此产生的偏心弯矩作用(偏心距e=84mm)。
设肢尖焊缝焊脚尺寸=5mm,节点板总长度为700mm,则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为
=(700/2)/-20-10=(700/2)/0.9285-20-10=347mm
焊缝应力为
===29.5
===42.8
==42.8<=200
由以上计算结果可知,因弦杆与节点板的连接焊缝受力不大,且连接长度较大,故可按照构造进行满焊,不必计算。
6.2下弦节点G
下弦节点(单位:
EG杆焊缝长度与屋背节点相同
腹杆CG与节点板的连接焊缝,取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为=6mm和=5mm,则杆端所需的焊缝长度分别为
==+12=52.1mm
故取60mm。
肢尖:
==+10=35.9mm
故取40mm。
根据上述求得焊缝长度,确定节点板尺寸为360mm250mm
下弦与节点板连接焊缝长度为600mm,=5mm
其肢背应力较大
故满足要求
6.3上弦节点C
上弦节点C(单位:
CG杆与下弦节点相同
腹杆FC与节点板的连接焊缝,取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为=6mm和=5mm,则杆端所需的焊缝长度分别为
==+12=38.9mm
故取45mm。
==+10=27.4mm
腹杆KC与节点板的连接焊缝,取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为=6mm和=5mm,则杆端所需的焊缝长度分别为
==+12=45mm
故取50mm。
==+10=31.45mm
上弦肢槽焊缝承受檩条传来的集中荷载(节点荷
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 厂房 屋架 设计 计算