《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書.docx（39頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之鋼結(jié)構(gòu)梯形屋架課程設(shè)計(jì) 分 組： XXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXX 專 業(yè)： 土木工程 學(xué)生姓名： XXXX 學(xué) 號： XXXXXX 目錄一、 設(shè)計(jì)資料1二、 結(jié)構(gòu)形式與布置1三、 荷載取值與計(jì)算2（一） 荷載取值2（二） 荷載計(jì)算31 靜載32 活載3（三） 荷載組合3四、 內(nèi)力計(jì)算3五、 桿件截面設(shè)計(jì)5（一） 上弦桿截面5（二） 下弦桿截面6（三） 斜腹桿61 斜腹桿Ba62 斜腹桿Bb73 斜腹桿Db74 斜腹桿Dc85 斜腹桿Fc86 斜腹桿Fd87 斜腹桿Hd98 斜腹桿He99 斜腹桿If910 再分腹桿ef-fK10（四） 豎桿101 Aa桿102 Cb桿

2、103 Ec桿114 Gd桿115 Ie桿126 Jf桿127 Kg桿12（五） 屋架桿件截面選擇表13六、 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)14（一） 下弦節(jié)點(diǎn)b141 斜桿Bb與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算142 斜桿Db與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算143 豎桿Cb與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算144 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算15（二） 下弦節(jié)點(diǎn)c151 斜桿Dc與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算152 斜桿Fc與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算153 豎桿Ec與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算164 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算16（三） 下弦節(jié)點(diǎn)d161 斜桿Fd與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算162 斜桿Hd與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算173 豎桿Gd與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算174 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連

3、接焊縫驗(yàn)算17（四） 下弦節(jié)點(diǎn)e181 斜桿He與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算182 斜桿Ke與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算183 豎桿Ie與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算184 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算19（五） 交叉節(jié)點(diǎn)f191 斜桿If與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算192 斜桿Jf與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算193 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算20（六） 上弦節(jié)點(diǎn)B201 斜桿Bb與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算202 斜桿Ba與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算203 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算20（七） 上弦節(jié)點(diǎn)C211 豎桿Cb與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算212 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算21（八） 上弦節(jié)點(diǎn)D221 斜桿Db與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算222 斜桿Dc與節(jié)

4、點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算223 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算22（九） 上弦節(jié)點(diǎn)E231 豎桿Ec與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算232 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算23（十） 上弦節(jié)點(diǎn)F241 斜桿Fc與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算242 斜桿Fd與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算243 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算24（十一） 上弦節(jié)點(diǎn)G251 豎桿Gd與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算252 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算25（十二） 上弦節(jié)點(diǎn)H261 斜桿Hd與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算262 斜桿He與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算263 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算26（十三） 上弦節(jié)點(diǎn)I271 豎桿Ie與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算272 斜桿If與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算273 上

5、弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算27（十四） 上弦節(jié)點(diǎn)J281 豎桿Jf與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算282 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫計(jì)算28（十五） 屋脊節(jié)點(diǎn)K291 弦桿與拼接角鋼連接焊縫計(jì)算292 斜桿Ke與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的計(jì)算293 弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算294 豎桿Kg與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算30（十六） 下弦跨中節(jié)點(diǎn)g301 弦桿與拼接角鋼連接焊縫計(jì)算302 弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算313 豎桿Kg與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算31（十七） 下弦支座節(jié)點(diǎn)a311 支座底板計(jì)算312 加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算323 節(jié)點(diǎn)板，加勁肋與底板的連接焊縫計(jì)算324 下弦桿、支座斜桿、豎桿焊縫計(jì)算33（十八） 上

6、弦節(jié)點(diǎn)A34梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)資料廠房車間柱網(wǎng)布置為30m*240m，梯形屋架端部高度為1.99m，跨中高度為3.475m。屋架支承于鋼筋混凝土柱頂，柱距為6m。屋面采用1.5m*6m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。（屋面板不考慮作為支撐用）二、 結(jié)構(gòu)形式與布置屋架上弦支撐平面布置圖屋架下弦支撐平面布置圖屋架垂直支撐布置圖符號說明：GWJ-（鋼屋架）；SC-（上弦支撐）；XC-（下弦支撐）；CC-（垂直支撐）；GG-（剛性系桿）；LG-（柔性系桿）三、 荷載取值與計(jì)算（一） 荷載取值屋架自重（120+11L）N/M2 ，L屋架跨度類型考慮荷載乙-1，-2，-3，-4，-5 荷載分類情況

7、 靜載分類情況 荷載類型序號荷載名稱重量靜載（）1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（包括嵌縫）1400N/m22二氈三油加綠豆沙400N/m23找平層2cm厚400N/m24保溫層1000N/m25支撐重量70N/m2活載（）a活載700N/m2（二） 荷載計(jì)算1 靜載屋架自重：（120+11*30）=450N/m2預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（包括嵌縫）：1400N/m2二氈三油加綠豆沙：400N/m2找平層2cm厚：400N/m2保溫層：1000N/m2支撐重量：70N/m2總計(jì)靜載設(shè)計(jì)值：1.2*（450+1400+400*2+1000+70)=4464N/m2=4.46kN/m22 活載活載：700N

8、/m2總計(jì)活載設(shè)計(jì)值：1.4*700=980N/m2=0.98kN/m2（三） 荷載組合a. 全跨靜荷載+半跨活荷載全跨靜荷載： F1=1.5*6*4.46=40.14kN半跨活荷載： F2=1.5*6*0.98=8.82kN四、 內(nèi)力計(jì)算單位荷載內(nèi)力圖內(nèi)力計(jì)算簡圖及桿件編號圖桿件名稱內(nèi)力系數(shù)（F=1）組合計(jì)算桿件內(nèi)力（kN）全跨左半跨右半跨F1*+F2*F1*+F2*上弦AB000000BC-11.3-8.18-3.12-525.73-481.1-525.73CD-11.3-8.18-3.12-525.73-481.1-525.73DE-18.18-12.52-5.66-840.17-779

9、.67-840.17EF-18.18-12.52-5.66-840.17-779.67-840.17FG-21.52-13.86-7.66-986.06-931.37-986.06GH-21.52-13.86-7.66-986.06-931.37-986.06HI-22.34-13.05-9.29-1011.83-978.67-1011.83IJ-22.81-13.52-9.29-1034.84-997.53-1034.84JK-22.81-13.52-9.29-1034.84-997.53-1034.84下弦ab6.034.461.57281.38255.89281.38bc15.1810.

10、744.44704.05648.49704.05cd20.1213.446.68926.16866.53926.16de22.0913.618.481006.73961.491006.73eg21.1810.5910.59943.57943.57943.57斜腹桿Ba-11.25-8.32-2.93-524.96-477.42-524.96Bb9.036.382.65418.74385.84418.74Db-7.5-4.95-2.55-344.71-323.54-344.71Dc5.523.272.25250.41241.42250.41Fc-4.22-2.03-2.19-187.3-188.

11、71-188.71Fd2.690.731.96114.42125.26125.26Hd-1.510.4-1.91-57.08-77.46-77.46He0.31-1.421.73-0.0827.727.7If0.650.65031.8226.0931.82Kf2.344.39-2.05132.6575.85132.65fe1.623.67-2.0597.446.9597.4豎桿Aa-0.5-0.50-12.24-10.04-12.24Cb-1-10-48.96-40.14-48.96Ec-1-10-48.96-40.14-48.96Gd-1-10-48.96-40.14-48.96Ie-1.5

12、-1.50-73.44-60.21-73.44Jf-1-10-48.96-40.14-48.96Kg000000五、 桿件截面設(shè)計(jì)由于Nmax=-1034.84kN，查表得節(jié)點(diǎn)板厚度為16mm。（一） 上弦桿截面采用相同截面，以最大內(nèi)力來計(jì)算：Nmax=-1034.84kN l0x=150.7cm l0y=300cm選用2L14012 A=65.02cm2 ix=4.31cm iy=6.38cm上弦角鋼示意圖x=l0x/ix=150.7/4.31=34.97 滿足要求 y=l0y/iy=300/6.38=47 滿足要求雙角鋼T型截面繞對稱軸（Y）軸應(yīng)按彎扭曲計(jì)算長細(xì)比yz=14cm/1.2cm

13、=16.8 l0y=故yz=3.9b/t（1+l20yt2/ 18.6b4）=52.38y故由=yz=52.38按b類查附表-4-2得= 0.844=N/A=1034840/0.844x6502=188.57N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板每個節(jié)間放一塊la=75.35cm40i=40x4.31=172.4cm 滿足要求（二） 下弦桿截面采用相同截面，以最大內(nèi)力來計(jì)算：Nmax=1006.73kN l0x=300cm l0y=2970/2=1485cmAn=N/f=1006.73103/215102=46.82cm2選用2L1409012（短肢相并） A=52.8cm2 ix=2.

14、54cm iy=7.04cm下弦角鋼示意圖=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=1006.73103/52.8102=190.67N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板每個節(jié)間放一塊 la=150cm80i=804.44=355.2 cm（三） 斜腹桿1 斜腹桿BaNmax=-524.96kN l0x=l0y=256.5cm 選用2L10010 A=38.52cm2 ix=3.05cm iy=4.75cm=150 滿足要求=150 滿足要求=10 l0y=0.58256.5/10=14.9故yz=y（1+0.475b4/ l0y2t2）=57.9x=x=84.1按b類查附表-4-

15、2得= 0.661=N/A=524960/0.6613852=206.18N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放三塊la=64.13cm40i=40x3.05=122cm 滿足要求2 斜腹桿BbNmax=418.74kN l0x=0.8l=0.8256.5=205.2cm l0y=256.5cm選用2L8010 A=30.25cm2 ix=2.42cm iy=3.97cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=418.74103/30.25102=138.43N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=102.6cm80i=80x2.42=193.6cm 滿足要求3

16、斜腹桿DbNmax=-344.71kN l0x=0.8l=0.8285.1=228.1cm l0y=285.1cm選用2L8010 A=30.25cm2 ix=2.42cm iy=3.97cm=150 滿足要求=150 滿足要求=8cm/1cm=8 l0y=0.58285.1/8=20.67故yz=y（1+0.475b4/ l0y2t2）=73.53x=x=94.26按b類查附表-4-2得= 0.593=N/A=344710/0.5933025=192.16N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=57.03cm40i=40x2.42=96.8cm 滿足要求4 斜腹桿DcNmax

17、=250.41kN l0x=0.8l=0.8285.1=228.1cm l0y=285.1cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=250.41103/19.03102=131.59N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=114.1cm80i=80x1.9=152cm 滿足要求5 斜腹桿FcNmax=-188.71kN l0x=0.8l=0.8311.1=248.9cm l0y=311.1cm選用2L8010 A=30.25cm2 ix=2.42cm iy=3.97cm=150 滿足要求=150

18、滿足要求=8cm/1cm=8 l0y=0.58311.1/8=22.55故yz=y（1+0.475b4/ l0y2t2）=79.94x=x=102.85按b類查附表-4-2得= 0.537=N/A=188710/30250.537=116.17N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=62.23cm40i=40x2.42=96.8cm 滿足要求6 斜腹桿FdNmax=125.26kN l0x=0.8l=0.8311.1=248.9cm l0y=311.1cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=12

19、5.26103/19.03102=65.82N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=124.5cm80i=80x1.9=152cm 滿足要求7 斜腹桿HdNmax=-77.46kN l0x=0.8l=0.8337.6=270.1cm l0y=337.6cm選用2L8010 A=30.25cm2 ix=2.42cm iy=3.97cm=150 滿足要求=150 滿足要求=8cm/1cm=8 l0y=0.58337.6/8=24.48故yz=y（1+0.475b4/ l0y2t2）=86.49x=x=111.61按b類查附表-4-2得= 0.484=N/A=77460/30250.

20、484=52.91N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=67.53cm40i=40x2.42=96.8cm 滿足要求8 斜腹桿HeNmax=27.7kN l0x=0.8l=0.8337.6=270.1cm l0y=337.6cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=27.7103/19.03102=14.56N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=135.1cm80i=80x1.9=152cm 滿足要求9 斜腹桿IfNmax=31.82kN l0x=0.8l=0.8207.8=1

21、66.24cm l0y=207.8cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/A=31.82103/19.03102=16.72N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=83.12cm80i=80x1.9=152cm 滿足要求10 再分腹桿ef-fK此桿在f點(diǎn)處不斷開，采用通長桿件。只受拉，不受壓。Nmax=132.65kN l0x=0.8l=0.8459=367.2cm l0y=459cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=350 滿足要求=350 滿足要求=N/

22、A=132.65103/19.03102=69.71N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=91.8cm80i=80x1.9=152cm 滿足要求（四） 豎桿1 Aa桿Nmax=-12.24kN l0x=0.8l=0.8199=159.2cm l0y=199cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=83.79，按b類查附表-4-2得= 0.663=N/A=12240/19030.663=9.7N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放二塊la=53.1cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求2 C

23、b桿Nmax=-48.96kN l0x=0.8l=0.8227.5=182.24cm l0y=227.5cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=95.92，按b類查附表-4-2得= 0.582=N/A=48960/19030.582=44.21N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放三塊la=45.6cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求3 Ec桿Nmax=-48.96kN l0x=0.8l=0.8257.5=206cm l0y=257.5cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3

24、.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=108.42，按b類查附表-4-2得= 0.503=N/A=48960/19030.503=51.15N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=51.5cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求4 Gd桿Nmax=-48.96kN l0x=0.8l=0.8287.5=230cm l0y=287.5cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=121.05，按b類查附表-4-2得= 0.432=N/A=48960/19030.432=59.56N/mm2f=215

25、N/mm2 滿足要求填板放四塊la=57.5cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求5 Ie桿Nmax=-73.44kN l0x=0.8l=0.8317.5=254cm l0y=317.5cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=133.68，按b類查附表-4-2得= 0.372=N/A=73440/19030.372=103.74N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放四塊la=63.5cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求6 Jf桿Nmax=-48.96kN l0x=0.8l=0.8158.8=127.04cm l0y=158.8cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求=66.86，按b類查附表-4-2得= 0.769=N/A=48960/19030.769=33.46N/mm2f=215N/mm2 滿足要求填板放一塊la=63.52cm40i=40x1.9=76cm 滿足要求7 Kg桿Nmax=0kN l0x=0.8l=0.8347.5=278cm l0y=347.5cm選用2L638 A=19.03cm2 ix=1.9cm iy=3.26cm=150 滿足要求=150 滿足要求Nmax=0kN =N/A=0