钢结构桁架设计计算书Word下载.docx
- 文档编号:15244967
- 上传时间:2022-10-28
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:485.46KB
钢结构桁架设计计算书Word下载.docx
《钢结构桁架设计计算书Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢结构桁架设计计算书Word下载.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
跨中起拱高度为60mm(L/500)。
梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
(虚线为起拱后轮廓)
2.檩条、拉条、及撑杆:
长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要,檩条最大允许间距为1800mm。
另外,屋架上弦节点处一般应设檩条。
所以,将檩条设置在各上弦结点上,檩距为1502mm,檩条跨度在时,至少在跨中布置一道拉条,跨度大于时,宜布置两道。
此檩条跨度为9m,可在3分点处分别布置一道拉条,布置如下图:
三、屋盖支撑布置
1、设置支撑的必要性及图示
必要性:
平面屋架在其本身平面内,由于弦杆与腹杆构成了三角形几何不变铰接体系而具有较大刚度,但在垂直于屋架平面内,不设支撑体系却不能保持其几何不变,当在屋架端部两屋架间未设置垂直支撑时,虽然有檩条和系杆的连系,屋架相互间仍是几何可变的,在侧向为作用下屋架会倾斜。
各支撑作用:
1)横向支撑上弦平面横向支撑能保证上弦杆的侧向稳定性,当山墙柱的上端支撑于屋架上下弦某些节点上时,横向支撑可传递山墙上的纵向水平荷载。
2)纵向支撑与横向支撑一起形成水平刚性盘,增加房屋整体刚度,在车间设有吊车时,在吊车横向制动力作用下使框架起空间作用,可减轻受荷载较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形,有托梁时,可保证托梁的侧向稳定。
3)垂直支撑保持屋架侧向的几何特性和稳定性,下弦无横向支撑时,作为下弦系杆的节点,传递山墙所受纵向风荷载等至屋架柱,保证吊装屋架时的稳定和安全。
其中SC为上弦支撑、XC为下弦支撑、CC为垂直支撑、GG为刚性系杆、LG为柔性系杆、GWJ为屋架。
四、荷载计算
1、永久荷载(水平投影面)
压型钢板kN/㎡
檩条(0.5kN/m)查表得到Z250×
2.5的檩条每米长质量为8.380kg/m
kN/㎡
屋架及支撑自重0.12+0.01L=0.42kN/㎡
合计0.628kN/㎡
2、可变荷载(水平投影面)
屋面荷载和雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。
故取屋面活荷载0.5kN/㎡进行计算。
3、风荷载
风压高度变化系数为1.025,屋面迎风面的体型系数为-0.6,背风面为-0.5,所以负风压标准值(垂直于屋面)为:
迎风面:
kN/㎡
背风面:
对轻型钢屋架,当风荷载较大时,风吸力可能大于屋面永久荷载,此时屋架弦杆和腹杆中的内力均可能变号,必须考虑风荷载组合。
但此处风荷载小于永久荷载,故不考虑风荷载的影响。
五、屋架杆件内力计算与组合
由永久荷载控制的荷载组合值为:
由可变荷载控制的荷载组合值为:
故可变荷载效应起控制作用。
每个节点的负载面积为㎡
①压型钢板0.150×
13.5=2.025kN
②檩条(0.5kN/m)0.058×
13.5=0.783kN
③屋架及支撑自重0.42×
13.5=5.67kN
④活荷载取为0.5×
13.5=6.75kN
1、荷载组合
考虑以下三种荷载组合
(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载
(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载
(3)全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
组合一:
全跨永久荷载+全跨可变荷载:
中间节点荷载:
kN
端部节点荷载:
kN
组合二:
全跨永久荷载+半跨可变荷载:
(假设半跨可变荷载在左边半跨)
左中结点荷载kN
左端结点荷载kN
右中结点荷载kN
右端结点荷载kN
正中结点荷载kN
组合三:
全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载:
(假设半跨屋面结构材料+半跨施工荷载在左半跨)
2、由结构力学求解器求得各杆内力
杆件
组合一(kN)
组合二(kN)
组合三(kN)
内力设计值(kN)
在左
在右
下弦杆
ab
bd
305.41
264.8
198.92
250.32
160.94
df
509.65
433.28
340.56
406.03
280.26
fh
621.77
515.15
428.93
477.12
360.15
hj
661.58
529.05
475.48
481.77
409.1
jk
643.58
488.6
433.32
上弦杆
AB
-160.68
-140.5
-103.47
-133.3
-83.07
BC
CD
-421.08
-361.73
-277.62
-340.56
-226.45
DE
EF
-576.56
-484.34
-391.09
-451.44
-324.94
FG
GH
-650.52
-530.31
-457.43
-487.43
-388.55
HI
IJ
-659.88
-515.56
-486.4
-464.07
-424.51
JK
竖杆
Aa
-196.2
-172.79
-125.12
-164.44
-99.76
Bb
-19.56
-19.57
-10.13
-6.77
Dd
-19.62
-10.17
-6.8
Ff
Hh
Jj
Kk
斜杆
Ab
239.89
209.76
154.48
199.01
124.02
Cb
-214.95
-184.62
-141.76
-173.8
-115.65
Cd
170.79
143.1
116.21
133.22
96.75
Ed
-138.86
-112.2
-98.64
-102.69
-84.29
Ef
103.15
78.64
77.99
69.89
69.01
103.86
Gf
-75.17
-51.41
-62.72
-42.94
-58.28
Gh
45.71
23.72
45.69
15.88
45.68
Ih
-20.38
1.03
-31.98
8.67
-36.12
8.67-36.12
Ij
-4.33
-24.27
17.69
-31.38
25.54
25.54-31.38
Kj
27.84
47.33
-5.06
54.28
-16.79
54.28-16.79
将上表中每根杆件的内力最大值选出,即得到最不利内力组合,如下图:
六.屋架节点板厚度,杆件截面选择和填板设置。
1.屋架节点板厚度确定
一个桁架的所有节点板厚宜相等(支座节点板比其他节点板厚2mm),根据受力最大杆件来确定,所有腹杆中,杆的内力最大,为181kN<
239.89KN<300KN,查表得:
屋架中间节点板厚度取8mm,支座节点板厚度取10mm。
2.杆件截面选择
⑴上弦杆
上弦杆IJ和JK所受轴力最大,为受压杆,内力设计值为。
规范规定弦杠在桁架平面内的计算长度均取故上弦杠
平面外侧向支承点的间距为节间长度的3倍,故
上弦截面选用两不等肢角钢短肢相并,设,,,有:
且节点板厚为8mm,试选截面,短肢相并
其截面几何特性:
,,
截面验算:
对短肢相并不等边双角钢:
<
故可近似取
取,查表得
所选截面满足。
⑵下弦杆
下弦杆轴力最大,为受拉杆,内力设计值为
下弦杆计算长度:
节点板厚度为8mm,试取截面,短肢相并
,
⑶受压腹杆
腹杆中受压力最大者,即杆
内力设计值为
由于为单系斜杆,故其计算长度:
上弦截面选用两不等肢角钢长肢相并,设,,,
有:
,
且节点板厚为8mm,试选截面,长肢相并
对长肢相并不等边双角钢:
故取
⑷受拉腹杆
腹杆中受拉力最大者,即杆,其内力设计值为
计算长度:
节点板厚度为8mm,试取截面,其截面几何特性:
其余杆件截面选择见表
杆件
计算内力(N)
几何长度(mm)
计算长度(mm)
截面规格
截面面积(cm2)
回转半径(mm)
长细比
容许长细比
稳定系数
验算强度N/An或整体稳定N/(φminA)
填板数量
焊缝(mm)
名称
编号
- 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:
- 钢结构 桁架 设计 计算