钢结构课程设计计算书文档格式.docx
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钢,焊条为型。
3、荷载标准值(水平投影面计)
1永久荷载:
三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.5KN/m2
水泥砂浆找平层0.5KN/m2
保温层0.45KN/m2(按附表取)
一毡二油隔气层0.05KN/m2
水泥砂浆找平层0.4KN/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L为屋架跨度计算:
0.384KN/m2
悬挂管道:
0.15KN/m2
2可变荷载:
屋面活荷载标准值:
雪荷载标准值:
0.35KN/m2
积灰荷载标准值:
1.1KN/m2
图1.124米跨屋架几何尺寸
图1.224米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
4、支撑布置
二、荷载计算(水平投影面计)
①永久荷载:
小计∑3.834KN/m2
1、积灰荷载应与雪荷载或屋面活荷载两者中的较大者同时考虑,所以这里的可变荷载只考虑积灰荷载和屋面活荷载。
可变荷载效应控制的组合设计值:
1.2×
3.834+1.4×
1.1+1.4×
0.7×
0.7=6.8268KN/m2
永久荷载效应控制的组合设计值:
1.35×
(1.1×
0.9+0.7×
0.7)=7.2479KN/m2
所以荷载组合设计值取7.2479KN/m2
2、荷载组合
设计屋架时仅考虑以下一种荷载组合:
(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载
屋架上弦节点荷载:
P=7.2479×
1.5×
6=65.2311kN
四、内力计算
屋架在上述1种荷载组合作用下的计算简图1.2
全跨满载情况下的内力计算结果见表1
内力计算表表1
杆件
名称
全跨
全跨永久荷载+全跨可变荷载
P=65.2311kN
内力组合N=P*系数
系数
上
弦
杆
A-B
B-D
-8.72
-568.8152
D-F
-13.53
-882.5768
F-H
-15.26
-995.4266
H-I
-14.71
-959.5495
下
a-c
+4.73
308.5431
c-e
+11.53
752.1146
e-g
+14.56
949.7648
g-i
+15.17
989.5558
斜
腹
a-B
-8.87
-578.5999
B-c
+6.88
448.7900
c-D
-5.44
-354.8572
D-e
+3.70
241.3551
e-F
-2.46
-160.4685
F-g
+1.11
72.4065
g-H
+0.02
1.3046
H-i
-1.08
-70.4496
竖
a-A
-0.5
-32.6156
c-C
-1.0
-65.2311
e-E
g-G
I-i
1.94
126.5483
五、杆件截面设计
1、上弦杆截面计算
腹杆最大内力,N=-578.5999KN由屋架节点板厚度参考表可知:
支座节点板厚度取14mm;
其余节点板与垫板厚度取12mm。
计算长度:
屋架平面内取节间轴线长度=150.8cm
屋架平面外根据支撑和内力变化取=2×
150.8=301.6cm
y
因为,故截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并,截面类型为b类。
如图1示。
12
图1上弦截面
设,查轴心受压构件的稳定系数表
需要截面积
需要回转半径,
根据需要的A、ix、iy,查教科书P341附表2-5b角钢型钢表,
选用2∟160×
100×
14,A=69.418c㎡,ix=2.80cm,iy=7.86cm
对于短肢相并的不等肢角钢,,所以
满足长细比:
小于的要求。
由于,只需求出,查课本P356附表4-1b轴心受压构件的稳定系数表,
所选截面合适。
2、下弦杆截面计算
整个杆件采用同一截面,按最大内力计算,N=989.5558KN(拉力)
计算长度屋架平面内取节间轴线长度
屋架平面外根据支撑布置取
计算需要净截面面积
10(短肢相并),见图2所示,A=50.630c㎡,ix=2.85cm,iy=7.78cm
按所选角钢进行截面验算,取。
图2下弦截面
,
所选截面满足要求。
3、斜杆截面计算
①斜杆a-B
N=-589.5999KN(压力)
因为,故采用等肢角钢。
计算需要净截面面积
选用2∟125×
10,见图3所示,截面类型为b类,A=48.746c㎡,ix=3.85cm,iy=5.59cm
图3斜杆a-B截面
对于等肢角钢,,所以
由于,只需求出,查轴心受压构件的稳定系数表,
2斜杆B-c
N=448.7900KN(拉力)
因为中间腹杆,所以,
选用2∟100×
6,见图4所示,A=23.864c㎡,ix=3.1cm,iy=4.51cm
图4斜杆B-c截面
验算:
斜杆c-D
N=-354.8572(压力)
8,见图5所示,截面类型为b类,A=31.278mm2,ix=3.08cm,iy=4.56cm
图5斜杆c-D截面
由于,只需求出,查轴心受压构件的稳定系数表,=0.724
④斜杆D-e
N=241.3551KN(拉力)
选用2∟80×
6,见图6所示,A=18.794c㎡,ix=2.47cm,iy=3.73cm
图6斜杆D-e截面
⑤斜杆e-F
N=-160.4685KN(压力),
选用2∟90×
8,见图7所示,截面类型为b类,A=27.888c㎡,ix=2.76cm,iy=4.17cm
图7斜杆e-F截面
由于,只需求出,查轴心受压构件的稳定系数表,=0.616
⑥斜杆F-g
N=72.4065kN(拉力)
选用2∟75×
6,见图8所示,A=17.594c㎡,ix=2.31cm,iy=3.53cm
图8斜杆F-g截面
⑦斜杆g-H
N=1.3046kN(拉力)
选用2∟63×
5,见图9所示,A=12.286c㎡,ix=1.94cm,iy=3.04cm
图9斜杆g-H截面
⑧斜杆H-i
N=-70.4496KN(压力)
8,见图10所示,截面类型为b类,A=27.888c㎡,ix=2.76cm,iy=4.17cm
图10斜杆H-i截面
由于,只需求出,查轴心受压构件的稳定系数表,=0.571
4、竖杆截面计算
边竖杆a-A
N=-32.6156kN(压力),
10,见图11所示,截面类型为b类,A=23.314c㎡,ix=1.88cm,iy=3.15cm
图11:
竖杆截面图
,
由于只需求出,查轴心受压构件的稳定系数表,
②竖杆c-C
N=-65.2311kN(压力),l0x=0.8l=183.2cm,l0y=l=229.0cm
10,见图11所示,截面类型为b类,A=23.314c㎡,ix=1.88cm,iy=3.15cm
,
③竖杆e-E
N=-65.2311kN(压力),l0x=0.8l=207.2cm,l0y=l=259.0cm
④竖杆g-G
N=-65.2311kN(压力),l0x=0.8l=231.2cm,l0y=l=289.0cm
⑤中竖杆i-I
N=126.5483kN(拉力),l0x=0.8l=255.2cm,l0y=l=319.0cm
10见图12所示A=23.314c㎡,ix=iy=0.21h=0.21×
(6.3×
2+1.2)=2.898cm
图12:
屋架杆件
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