完整word版跨度为24m钢结构课程设计计算书.docx
- 文档编号:2343403
- 上传时间:2022-10-28
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:743.67KB
完整word版跨度为24m钢结构课程设计计算书.docx
《完整word版跨度为24m钢结构课程设计计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整word版跨度为24m钢结构课程设计计算书.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
完整word版跨度为24m钢结构课程设计计算书
1、设计资料
1.1、结构形式
某厂房跨度为24m,总长90m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C25,屋面坡度为。
地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。
1.2、屋架形式及选材
屋架跨度为24m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为:
设计方案采用235钢,焊条为E43型。
1.3、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0.4KN/m2
水泥砂浆找平层0.4KN/m2
保温层0.7KN/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1.40KN/m2
屋架及支撑自重(按经验公式计算)0.384KN/m2
2可变荷载:
屋面活荷载标准值:
0.8KN/m2
雪荷载标准值:
0.5KN/m2
积灰荷载标准值:
0.7KN/m2
2、支撑布置
2.1桁架形式及几何尺寸布置
如下图2.1、2.2、2.3所示
图2.124米跨屋架几何尺寸
图2.224米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
2.2桁架支撑布置
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150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t,布置下弦纵向水平支撑。
(见下图)
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
3、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:
1.005×0.4=0.402kN/m2
保温层:
1.005×0.7=0.704kN/m2
一毡二油隔气层:
1.005×0.05=0.050kN/m2
水泥砂浆找平层:
1.005×0.3=0.302kN/m2
预应力混凝土大型屋面板:
1.005×1.40=1.407kN/m2
屋架及支撑自重:
0.12+0.011×24=0.384kN/m2
共3.833kN/m2
可变荷载标准值:
屋面活荷载标准值(大于雪荷载):
0.8kN/m2
积灰荷载标准值:
0.7kN/m2
共1.5kN/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=(1.35×3.833+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=61.56kN
荷载组合
(1)计算简图如图4.1,
图4.1荷载组合
(1)
4、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。
杆件名称
内力系数(F=1)
内力组合
计算杆件内力/kN
全跨
左半跨荷载
第一种组合F×①
第二种组合
第三种组合
左半跨
右半跨
F1.i×①+F2.i×②
F1.i×①+F2.i×③
F3.i×①+F4×②
F3.i×①+F4×③
上弦杆
AB
0
0
0
0
0
0
0
0
0
BC,CD
-8.72
-6.25
-2.47
-536.80
-536.80
DE,EF
-13.53
-9.04
-4.49
-832.91
-832.91
FG,GH
-15.26
-9.17
-6.09
-939.41
-939.41
HI
-14.71
-7.38
-7.38
-905.55
-905.55
下弦杆
ac
4.73
3.48
1.25
269.02
269.02
ce
11.53
8.0
3.53
709.79
709.79
eg
14.65
9.34
5.31
901.85
901.85
gi
15.17
8.44
6.73
933.87
933.87
斜腹杆
aB
-8.87
-6.53
-2.34
-546.64
-546.64
Bc
6.88
4.76
2.12
423.53
423.53
cD
-5.44
-3.14
-2.03
-334.89
-334.89
De
3.70
1.90
1.80
227.77
227.77
eF
-2.46
0.71
-1.75
-151.44
-151.44
Fg
1.11
-0.45
1.56
68.33
68.33
gH
0.02
1.55
-1.53
1.23
1.23
Hi
-1.08
-2.47
1.39
-66.48
-66.48
竖杆
Aa
-0.500
-0.500
0.000
-30.78
-30.78
Cc
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Ee
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Gg
-1.000
-1.000
0.000
-61.56
-61.56
Ii
0
0
0.97
0
0
0
0
表4.1桁架杆件内内力组合表
5、杆件设计
5.1上弦杆
整个上弦架采用等截面,按FG、GH杆件之最大设计内力设计。
N=—939410N(受压)
上弦杆计算长度:
在桁架平面内,为节间轴线长度:
在桁架平面外,根据支承布置及内力变化情况,取:
因为,故截面宜采用两个不等肢角钢,短肢相并(图5.1)
腹杆aB最大内力=546.04kN,查表9.6.4,中间节点版厚度选用12mm,支座节点板厚度用14mm。
设λ=60查附录4得。
需要截面积:
需要的回转半径:
根据需要的A,ix,iy查角钢规格表(附录8),选用,,
,,,按所选角钢进行验算:
满足长细比的要求。
截面在x和y平面内皆属b类,由于,只要求,查表得。
所需截面合适
5.2下弦杆
整个下弦杆采用同一截面,按gi杆最大设计值计算。
,根据桁架下弦支撑布置情况,得
所需截面积:
根据所需截面积查表选用,不等肢角钢,短肢相并(图5.2)。
,,
考虑下弦杆有2φ21.5mm的栓孔削弱,下弦净截面面积:
所需截面适合。
5.3端斜杆aB
杆件轴力:
计算长度。
因为,故采用不等边角钢,长肢相并,使。
设λ=80,查附录4得,
需要的回转半径:
根据需要的,,查角钢规格表,选用2L140×90×10,(图5.3)
,,,。
又
所选截面合适。
5.4腹杆
5.4.1Bc杆
杆件轴力:
所需截面积:
杆件计算长度:
,
选用2L75×8等边角钢(图5.4.1),,,
满足长细比的要求。
满足要求。
5.4.2cD杆
杆件轴力:
计算长度:
设λ=100查附录4得
所需的
,
选用2L75×10(图5.4.2),,,
由于,只求,查附录4,得
所选截面满足。
5.4.3De杆
杆件轴力:
所需截面积:
杆计算长度:
选用2L50×6等边角钢,(图5.4.3)
,,
满足长细比的要求。
所选截面满足。
5.4.4eF杆
计算长度:
,
设λ=100查附录4得
所需的
选用2L75×5等边角钢(见图5.4.4),,,
,
由于,只求,查附录4,得,
所选截面满足。
5.4.5Fg杆
杆件轴力N=68.33
计算长度:
内力较小,按选择,需要的回转半径为:
,
查型钢表,选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5(图5.4.5),,,
由于,只求,查附录4,得
拉应力:
所选截面满足。
5.4.6gH杆
杆件轴力N=1.23
计算长度:
内力较小,按选择,需要的回转半径为:
,
查型钢表,选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5(见图5.4.6),,,
由于,只求,查附录4,得
拉应力:
所选截面满足。
5.4.7Hi杆
同理
选用2L63×5(见图5.4.7),,,
由于,只求,查附录4,得,
所选截面满足。
5.5.1竖杆Aa,Cc,Ee,Gg:
Aa,Cc,Ee,Gg都受压,各个竖杆采用同类截面,按Gg杆件的最大设计内力设计。
,
内力较小,按选择,需要的回转半径为:
,
查型钢表,选截面和较上述计算的和略大些。
选用2L63×5(见图5.5),,,
由于,只求,查附录4,得,
所选截面满足。
5.5.2竖杆Ii:
(见图5.5)
按5.5.1所选截面验算:
KN
所选截面满足。
5.6其余各杆件的截面见表5.1
表5.1杆件截面选择表
杆件
计算内力/kN
截面规格
截面面积/cm2
计算长度/cm
回转半径/cm
长细比
容许长细比[λ]
稳定系数
应力σ/(N/mm2)
名称
编号
上弦
FGGH
-939.41
2L160X100×12
60.11
150.8
301.6
2.82
7.54
53.48
60
150
0.807
193.66
下弦
gi
933.87
2L160×100X10
50.63
1185
600.00
2.85
7.78
105.26
152.31
350
201.57
斜腹杆
aB
-546.64
2L140×90×10
44.522
253.5
253.5
3.16
3.16
56.71
75.32
150
0.718
170.81
Bc
423.53
2L75×8
23.01
208.64
260.8
2.28
3.57
91.51
73.05
350
184.06
cD
-334.89
2L75×10
28.25
228.72
285.90
2.26
3.61
101.20
80.65
150
0.543
206.52
De
227.77
2L50×6
11.38
228.72
285.90
1.51
2.56
151.47
111.68
350
200.08
- 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:
- 完整 word 跨度 24 钢结构 课程设计 计算