18梯形屋架计算书.doc
- 文档编号:142245
- 上传时间:2022-10-04
- 格式:DOC
- 页数:12
- 大小:1.45MB
18梯形屋架计算书.doc
《18梯形屋架计算书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《18梯形屋架计算书.doc(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
课程设计任务书
课程名称:
实践时间:
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
年月日
钢结构课程设计任务书
一、题目
某厂房总长度72m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。
纵向柱距6m。
1.结构形式:
钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=L/10;L为屋架跨度。
地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m。
2.屋架形式及荷载:
屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为:
Q345钢,焊条为E50型。
附图
(a)18米跨屋架
(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值
(c)18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
二、设计内容
1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
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,见下图。
因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3三
种编号
(a)上弦横向水平支撑布置图
(b)屋架、下弦水平支撑布置图
1-1、2-2剖面图
2.荷载计算
三毡四油防水层0.4kN/m2
水泥砂浆找平层0.4kN/m2
保温层0.45kN/m2
预应力混凝土屋面板1.4kN/m2
屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2
恒荷载总和2.968kN/m2
活荷载0.7kN/m2
积灰荷载0.7kN/m2
可变荷载总和1.4kN/m2
屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋面可不考虑。
3.荷载组合
1.全跨永久荷载+全跨可变荷载
可变荷载效应控制的组合:
F=(1.2×2.968+1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=52.59kN
永久荷载效应控制的组合:
F’=(1.35×2.968+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=54.43kN
故F=54.43KN
2.全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨永久荷载设计值:
F1=1.35×2.968×1.5×6=36.06kN
半跨可变荷载设计值:
F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=16.76kN
屋架杆件内力组合表
杆件名称
杆件编号
单位内力作用时的内力系数
组合1
组合2
计算内里
全跨A
左半跨B
右半跨C
F×A
F1×A+F2×C
F1×A+F2×B
上弦
AB
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
BC、CD
-6.221
-4.317
-1.85
-338.61
-281.77
-323.12
-338.12
DE、EF
-8.993
-5.636
-3.357
-489.49
-417.15
-345.23
-489.49
FG
-9.102
-4.551
-4.551
-495.42
-443.18
-443.18
-495.42
下弦
ac
3.470
2.537
0.933
188.87
155.51
182.17
188.87
ce
7.962
5.325
2.637
433.37
365.14
410.20
433.37
eg
9.279
5.312
3.967
505.06
441..64
463.07
505.06
斜腹杆
aB
-6.502
-1.754
-1.748
-353.90
-291.39
-291.49
-353.90
Bc
4.739
3.158
1.581
257.94
217.53
243.96
257.94
cD
-3.382
-1.862
-1.520
-184.08
-161.80
-167.54
-184.08
De
1.884
0.540
1.344
102.32
98.47
89.99
102.32
eF
-0.690
0.615
-1.305
-37.47
-49.69
-17.51
-49.69
Fg
-0.462
-1.632
1.170
-25.09
0.99
-45.98
-45.98
竖杆
Aa
-0.5
-0.5
0.00
-27.16
-20.16
-28.54
-28.54
Cc
-1.0
-0.1
0.00
-54.43
-40.31
-57.07
-57.07
Ee
-1.0
-0.1
0.00
-54.43
-40.31
-57.07
-57.07
Gg
0.812
0.406
0.406
44.20
39.54
39.54
44.20
4.截面选择
按腹杆最大内力N=-353.9kN查表选用中间节点板厚度t=10mm,荷载支座节点板厚度t=12mm。
1.上弦
整个上弦不改变截面,按最大内里计算:
假定λ=60,对于双角T形钢,当绕x.y轴失稳时属于类b截面,由附表查得
ψx=0.735,需要的截面几何量:
A=N/ψminf=4954.2/(0.735×310)=21.74cm²
ix=lox/λ=150.75/90=2.51cm
iy=loy/λ=300/90=5.0cm
由附表选用2L80×10,A=30.26cm²,ix=2.42cm,iy=3.74cm
λx=lox/ix=150.75/2.26=62.290
λy=loy/iy=300/3.54=80.21<[λ]=150
双角T钢型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyz
b/t=8.0<0.58loy/b=21.75,故按下式计算
λyz=λy(1+0.475b⁴/loy²t²)=81.194>λy
故由λmax=λyz=81.94,按b类查附表得ψ=0.553
σ=N/ψA=4954.2/(0.632×30.26)=296.06N/mm² 因截面无孔眼削弱,可不验算强度。 又因轧制钢翼缘和腹板,可不验算局部 稳定填板每个节间放一块(满足l1范围内不少于两块),la=75.38cm<40i=40 ×2.42=96.8cm 2.下弦 下弦不改变截面,按最大内力计算: Nmax=505.06kN,lox=300cm,loy=900cm,连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘 的距离约为100cm(eg节间),可不考虑螺栓孔削弱。 需要的截面几何量: A=N/f=5050.6/310=16.29cm² ix=lox/[λ]=300/350=0.86cm iy=loy/[λ]=1500/350=2.57cm 由附表选用2L75×7,A=20.26cm²,ix=2.30cm,iy=3.47cm λx=lox/ix=300/2.30=130.43<[λ]=350 λy=loy/iy=900/3.47=259.37<[λ]=350 σ=N/A=249.29N/mm² 填板每个节间放一块,l1=150cm<80i=80×2.30=184cm 3.斜腹杆 (1)杆件aB: N=-353.90kN,lox=loy=253.0cm 假设λ=80,对于双角T形钢,当绕x.y轴失稳时属于类b截面,由附表 查得ψx=0.574,需要的截面几何量: A=N/ψminf=3539.0/(0.574×310)=19.82cm² ix=lox/λ=253.0/80=3.16cm iy=loy/λ=3.16cm 由附表选用2L100×6,A=23.86cm²,ix=3.10cm,iy=4.44cm λx=lox/ix=253.0/3.10=81.61<[λ]=150 λy=loy/iy=253.0/4.44=56.98 双角T钢型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比λyz b/t=16.7<0.58loy/b=14.67,故按下式计算 λyz=3.9×b(1+loy²×t²/18.6b⁴)/t=71.20<λx 故由λmax=λx=81.61,按b类查附表得ψ=0.563 σ=N/ψA=3539.0/(0.563×23.86)=263.45N/mm² 因截面无孔眼削弱,可不验算强度。 又因轧制钢翼缘和腹板,可不验算局 部稳定填板放两块,la=84.30cm<40i=40×3.1=124cm (2)杆件Bc: N=257.94kN,lox=0.8l1=0.8/×261.3=209.04cm,loy=261.3cm 需要的截面几何量: A=N/f=2579.4/310=8.32cm² ix=lox/λ=209.04/350=0.60cm iy=loy/λ=261.3/350=0.75cm 由附表选用2L63×4,A=9.96cm²,ix=1.96m,iy=2.94cm λx=lox/ix=209.04/1.96=106.65<[λ]=350 λy=loy/iy=261.3/2.94=88.88<[λ]=350 σ=N/A=258.98N/mm
- 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:
- 18 梯形 屋架 计算