鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模板

1、精品鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)生班級(jí)：學(xué)生學(xué)號(hào)：5、34任務(wù)參數(shù)：序號(hào)一6序號(hào)二F設(shè)計(jì)時(shí)間：2009年5月18日至2009年5月24日感謝下載載四層平面圖1:290_ 精品_7777附圖目錄1設(shè)計(jì)資料2屋架形式及幾何尺寸3支撐布置4荷載4.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算4.2 荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算4.3 荷載組合5內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合6桿件選擇6.1 上弦桿6.2 下弦桿6.3 一般腹桿7節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算7.1 腹桿與節(jié)點(diǎn)板或弦桿腹板的連接焊縫的計(jì)算7.2 一般節(jié)點(diǎn)計(jì)算7.3 拼接節(jié)點(diǎn)計(jì)算7.4 支座節(jié)點(diǎn)計(jì)算8參考文獻(xiàn)感謝下載載精品1設(shè)計(jì)資料某屋蓋結(jié)構(gòu)擬采用鋼結(jié)構(gòu)，擬建建筑頂層平面如附圖。屋架跨度30m

2、，長(zhǎng)42m。根據(jù)甲方要求確定采用平行弦鋼桁架，屋面坡度為i1/10,屋架間距為6m,屋架與鋼筋混凝土柱頂較接。屋面材料采用彩色夾芯板，工字型楝條，楝距5m（水平投影距離），地面粗糙度類別為B類，二級(jí)建筑，不考慮積灰荷載及地震作用?；撅L(fēng)壓22Wo0.50kN/m,基本雪壓s00.45kN/m屋架鋼材米用Q235B,焊條米用E43型，焊接工藝采用手工焊。2 屋架形式及幾何尺寸平行弦屋架結(jié)構(gòu)布置圖及剖面圖如圖21.楝條支撐于屋架上弦節(jié)點(diǎn)。均為節(jié)點(diǎn)荷一，、一，1載。經(jīng)計(jì)算可知，屋架坡角（上弦與水平面之間的夾角）為arctan-54238,橡10距為5.02m。水平投影間距為5m。內(nèi)力（KN）幾何尺寸

3、（M）感謝下載載圖2-1屋架形式及幾何尺寸圖3 支撐布置依據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500112001，支撐布置見圖3-1，上弦橫向水平支撐設(shè)置在房屋兩端及伸縮縫處第一開間內(nèi)，并在相應(yīng)開間屋架跨中設(shè)置豎向支撐，在其余開間屋架下弦跨中設(shè)置一通長(zhǎng)水平系桿，上弦橫向水平支撐在節(jié)點(diǎn)處設(shè)通常系桿。故上弦桿在屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度等于橫向水平支撐的節(jié)距；下弦桿在屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度為屋架跨度的一半。,X'X'Vzzz系桿Vzo'、/zz2Vz橫向水平支撐豎向支撐圖3-1屋架上弦支撐圖4荷載4.1荷載計(jì)算（1）永久荷載：（恒荷載）：（對(duì)水平面頭影）彩色夾芯板0.15e100.151kN/m

4、2楝條自重0.10kN/m2屋架及支撐0.30kN/m20.551kN/m2（2）可變荷載（活荷載）：（對(duì)水平面投影）精品1)屋面均布活荷載0.30kN/m22)雪荷載基本荷載：So0.45kN/m2。據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092001),由于5423825,1.0。雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Skrs00.45卜%2,雪荷載不與屋面活荷載同時(shí)考慮，僅考慮兩者中較大者的作用。另據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)可知，不考慮全跨積雪不均勻分布情況。3)風(fēng)荷載基本風(fēng)壓為0.45kN/m2,但考慮到建筑物較低沒有超過20m,且屋面坡度小于30度，因此可不考慮風(fēng)荷載的效應(yīng)。由楝條傳給屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷

5、載見圖4-11.2 0.551 5 6 19.84 kN感謝下載載4.2 荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算由可變荷載控制的組合:1)恒荷載設(shè)計(jì)值分項(xiàng)系數(shù)為1.2故恒荷載上弦節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)值為：精品2） 活荷載設(shè)計(jì)值分項(xiàng)系數(shù)為1.4,故活荷載上弦節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)值為：1.40.455618.9kN4.3 荷載組合按上所述，此結(jié)構(gòu)不考慮風(fēng)荷載，荷載規(guī)范規(guī)定屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，而取用其中較大者，由于在上述荷載取用過程中雪荷載大于活荷載，因此，在荷載最不利組合過程中僅考慮以下兩種情況：1、恒載+全跨雪載2、恒載+半跨雪載5內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合具體計(jì)算結(jié)果及組合結(jié)果見表51:（受拉符號(hào)為正，受壓符號(hào)為負(fù)）由于實(shí)際情況存在風(fēng)荷載

6、，考慮這種效應(yīng)可能是拉桿變?yōu)閴簵U，我們通過控制所有拉桿的長(zhǎng)細(xì)比不超過250。桿件編號(hào)見表5-1圖5-1桿件編號(hào)圖桿件單項(xiàng)柿裁內(nèi)力（設(shè)計(jì)值）內(nèi)力組合不禾1組合恒載全跨全跨恒+全恒+全上弦桿4-63.31-59.36-47.49-122.67-110.8-122.677-162-154.33-118.71-316.33-280.71-316.3311-211.85-201.81-142.46-413.66-354.31-413.6617-211.85-201.81-118.71-413.66-330.56-413.6621-162-154.33-71.23-316.33-233.23-316.33

7、25-63.31-59.36-23.74-122.67-87.05-122.67下弦桿20000006124.62118.7194.97243.33219.59243.3310199.39189.94142.46389.33341.85389.3314224.31213.69142.46438366.77437.9516224.31213.69142.46438366.77437.9520199.39189.9494.97389.33294.36389.3324124.62118.7147.49243.33172.11243.3328000000腹桿1000000375.6872.0957.6

8、8147.77133.36147.775-83.41-79.46-63.57-162.87-146.98-162.87845.4143.2628.8488.6774.2588.679-50.05-47.68-31.78-97.73-81.83-97.731215.1414.42029.5615.1429.5613-16.68-15.890-32.57-16.68-32.571544.6442.5328.3587.1772.9987.1718-16.68-15.89-31.78-32.57-48.46-32.571915.1414.4228.8429.5643.9829.5622-50.05-4

9、7.68-31.78-97.73-81.83-97.732345.4143.2628.8488.6774.2588.6726-83.41-79.46-31.78-162.87-115.19-162.872975.6872.0928.34147.77104.02147.7727000000表51荷載組合表6桿件截面選擇6.1上弦桿考慮到施工及經(jīng)濟(jì)的要求，上弦桿只采用一種截面，因此在上弦桿設(shè)計(jì)中，需要找到控制桿件。有上述組合結(jié)果可得到最大軸力值為感謝下載載N7N11413.66kN,loxloy5020mm選用TM170250914截面面積:250.76cm2回轉(zhuǎn)半徑:4.48cmiy6.00cm

10、重心:Zo3.09cm長(zhǎng)細(xì)比:lox5024.48112.05150yz其中:2eoZot2loyiy5026.003.0983.67150.2io2eo2ix2iy5.71It1.25233Ii1bit；wIyz83.67284.3112y122z0.724.482171.41007.8x112.05由x查x0.48125.71cm_2_2661.78cm0.93251.4325.761.7850.779.9783.6721007.879.971007.815.7192183.6721007.861.78I413.621032169A0.48150.761022152上弦截面符合要求，且經(jīng)濟(jì)

11、性較好。6.2下弦桿考慮到施工及經(jīng)濟(jì)的要求，下弦桿也不改變截面。下弦桿主要承擔(dān)拉力因此，只驗(yàn)算剛度和強(qiáng)度即可。下弦桿最大內(nèi)力Nmax437.95kN,lox502cm,loy1500cm實(shí)際所需截面積和特性:ixl oxloy選用： TW125250Al oxixl oy467.95 100022036.98mm2155022.008cm25015006.00cm25029 14 A 46.09cm ,ix 2.99cm,1y 6.29cm437950 , 95.0246095022.9915006.29167.89238250250下弦桿符合要求，且經(jīng)濟(jì)性較好。6.3一般腹桿考慮到施工方便及

12、經(jīng)濟(jì)性，腹桿的截面形式不宜太多也不宜太少，因此截面取三種形式,具體分組如下：3、5、26、29桿為一組，8、9、15、22、23桿為一組，12、13、18、19桿為一組。故腹桿共取三種截面。對(duì)于3、29桿為支座斜桿，但其承受拉力，故可不單獨(dú)驗(yàn)算。(1)對(duì)3、5、26、29桿，最大內(nèi)力為162.86kN(壓)截面采用T型鋼，型號(hào)為:3.36mTM9715069lox0.83.362.688m,10y截面積：A19.88cm2回轉(zhuǎn)半徑：ix2.50cmiy3.57cm重心:Z01.78cm長(zhǎng)細(xì)比:lox型107.522.50150yz其中:loy3363.5794.1215012y122z22t2

13、-2,_2eozo1.780.451.77cm2i：e2i2i21.772.523.57220.76cm2ooxyk2Q1.25QQAItb"-9.70.90.63150.934.92cm43 i134.9225.721551_2-94.1222155_2_21.77194.12221554120.761294.1222155104.23x107.52由x查x0.508NxA162.861032161.63N20.50819.88102mm此截面符合要求，且經(jīng)濟(jì)性較好。(2)、對(duì)8、9、15、22、23桿最大軸力為:97.71kN(壓)。截面采用T型鋼，型號(hào)為TW75150710,l

14、ox0.83.362.688m,loy3.36m截面積:20.28cm2回轉(zhuǎn)半徑:1.81cmiy3.73cm重心:Zo1.37cm長(zhǎng)細(xì)比:lox268.8148.5150yz其中:Zoloyiyt21.813363.7390.08150It2eo：2ix22z411"222yz1.370.761.250.521.8127.51.020.76cm2223.7317.95cm3340.7151.06.60cmIbit；3i1Iwl2w25.717.9520.21415.86.60yz1、2290.0821415.890.48x148.50.3152290.081415.841-20.7

15、622190.0821415.817.95215Nm(3)、對(duì)12、13、18、19桿最大軸力為:32.57kN (壓)。截面采用 T型鋼，型號(hào)為:N97.71103N2152.95N2xA0.31520.28102mm此截面符合要求，且經(jīng)濟(jì)性較好。TM7410069lox0.83.362.688m,10y3.36m截面積：A13.63cm2回轉(zhuǎn)半徑：ix1.95cmiy2.35cm重心：z01.55cm長(zhǎng)細(xì)比:lox268.8ix1.95137.85150yz其中:loyiy3362.351431501yz222Zot21.550.45221.21cm2-iy0.761.952222.351

16、0.54cmItbit；1.257.40.93340.6100.98.69cmi10.5413.63yz1432143.17由yz查0.333w.l2w424.868.6925.7424.8614332.5710322143424.8640.33313.6310271.76Nmm21.2110.542152m12_2143424.86此截面符合要求，且經(jīng)濟(jì)性較好。屋架桿件截面選用表:桿件名桿件號(hào)內(nèi)力設(shè)計(jì)值N(kN)計(jì)算長(zhǎng)度(m)選用截面截面積A(cm2)桿件受力類型長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算應(yīng)力(N/mm2)容1長(zhǎng);比稱loxloyxy上弦1-413.665.025.02T76壓11

17、2.0583.6716915桿1下弦14437.955.0215TW12525091446.09拉167.8923895.0225桿腹3147.772.6883.36TM971506919.88拉107.5294.1274.3325桿5-162.872.6883.36TM971506919.88壓107.5294.12161.6315888.672.6883.36TW7515071020.28拉148.590.0843.72259-97.932.6883.36TW7515071020.28壓148.590.08152.95151229.562.6883.36TM741006913.63拉137

18、.8514321.692513-32.572.6883.36TM741006913.63壓137.8514371.76151587.172.6883.36TW7515071020.28拉148.590.0842.98257節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算7.1腹桿與節(jié)點(diǎn)板或弦桿腹板的連接焊縫的計(jì)算1、腹桿與弦桿的連接方式是先將腹桿的腹板切下一定長(zhǎng)度，然后將弦桿的腹板部分插入到腹桿被切除部分，內(nèi)力由腹桿腹板與弦桿腹板的對(duì)接焊縫及腹桿翼緣與弦桿腹板的四條角焊縫共同承擔(dān)（見圖7-1）。由于對(duì)接焊縫的施工等級(jí)為二級(jí)，其抗拉抗壓設(shè)計(jì)值同母材強(qiáng)度值，故無需驗(yàn)算。只需驗(yàn)算四條角焊縫即可。圖7-1一般節(jié)點(diǎn)圖2、考慮到實(shí)際軸力較小

19、，依次軸力算得的焊縫長(zhǎng)度較小，為保證平面外剛度，采用等強(qiáng)度法來確定焊縫長(zhǎng)度。3、設(shè)腹桿翼緣截面積為S1，所承受軸力為N1，求解過程如下:N1f&N140.7hfffwllw2hf且焊角尺寸應(yīng)滿足構(gòu)造要求，即：lw8hfand40mmo7.2 一般節(jié)點(diǎn)計(jì)算1、節(jié)點(diǎn)編號(hào)見圖7-2圖7-2節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖對(duì)節(jié)點(diǎn)A計(jì)算：只須計(jì)算3號(hào)桿N11350215290250N/2焊角尺寸hf6mmmmNilw107.9mm施工時(shí)取120mm0.746160由計(jì)算結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)中不需要節(jié)點(diǎn)板。其他節(jié)點(diǎn)計(jì)算過程相同，故列表如才.且滿足剛度強(qiáng)度要求。其他節(jié)點(diǎn)計(jì)算過程相同，計(jì)算結(jié)果如表7-1.桿件號(hào)與上弦連接與卜弦

20、連接焊角尺寸焊縫長(zhǎng)度焊角尺寸焊縫長(zhǎng)度3、5、26、296mm120mm6mm120mm8、9、15、22、237mm120mm7mm120mm12、13、18、195mm120mm5mm120mm表7-1焊縫表7.3 拼接節(jié)點(diǎn)計(jì)算1、上弦拼接節(jié)點(diǎn)上弦拼接節(jié)點(diǎn)尺寸及構(gòu)造（見圖7-3）圖7-3上弦拼接節(jié)點(diǎn)圖上弦拼接節(jié)點(diǎn)采用水平蓋板和豎向拼接板與弦桿共同組成。水平蓋板尺寸為：寬100mm ,厚9mm ,分別與弦桿上翼緣、290mm,厚為14mm;豎向拼接板尺寸為：寬腹板等強(qiáng)度連接。上翼緣蓋板設(shè)計(jì)承受的軸向力為Ni25014215753kN焊縫設(shè)計(jì)：（hf12mm）則:37531020,7121602

21、81mm水平蓋板長(zhǎng)度：施工時(shí)取為：610mm228121700.110606mm腹板焊縫驗(yàn)算腹板豎版設(shè)計(jì)承受軸力為:N2170149215302kN焊縫設(shè)計(jì)：（hf8mm）則,302103lw169mm20.78160豎板內(nèi)側(cè)不進(jìn)行焊接，選用豎板長(zhǎng)度為L(zhǎng)500mm,其端部采用斜切。這樣豎板的端部及下側(cè)焊縫已超出所需焊縫長(zhǎng)度。上弦拼接節(jié)點(diǎn)豎板尺寸及構(gòu)造（見圖7-4）圖7-4上下拼接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖對(duì)于屋脊節(jié)點(diǎn)，由與拼接蓋板的影響腹桿與上弦的連接需要設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，由7.2中計(jì)算2、下弦拼接節(jié)點(diǎn)下弦拼接節(jié)點(diǎn)尺寸及構(gòu)造圖（7-5）圖7-5下弦拼接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖下弦拼接節(jié)點(diǎn)采用與上弦相同的結(jié)構(gòu)，水平蓋板和豎向拼接板

22、與弦桿共同組成。水平蓋板尺寸為：寬290mm,厚為14mm;豎向拼接板尺寸為：寬70mm,厚9mm,分別與弦桿上翼緣、腹板等強(qiáng)度連接。上翼緣蓋板設(shè)計(jì)承受的軸向力為Ni焊縫設(shè)計(jì)：（hf12mm）則：lw水平蓋板長(zhǎng)度：L施工時(shí)取為：610mm。腹板焊縫驗(yàn)算腹板豎版設(shè)計(jì)承受軸力為：N2焊縫設(shè)計(jì)：（hf7mm）則lw_20.77160豎板內(nèi)側(cè)不進(jìn)行焊接，選用豎板長(zhǎng)度為L(zhǎng)500mm,其端部采用斜切。這樣豎板的端部及下側(cè)焊縫已超出所需焊縫長(zhǎng)度。上弦豎板構(gòu)造圖7-62501421575310320.7122281212514160170753kN281mm0.110606mm9215214.785kN-321478510137mm圖7-6上弦拼接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造下弦拼接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板構(gòu)造圖（圖7-7）圖7-7下弦拼接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板構(gòu)造圖7.4 支座節(jié)點(diǎn)計(jì)算1、支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖7-81 r3|圖7-8支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖支座節(jié)點(diǎn)板如上圖所示，與上弦連接采用二級(jí)對(duì)接焊縫，其強(qiáng)度不低于母材強(qiáng)度故不需要驗(yàn)算。節(jié)點(diǎn)板輪廓尺寸有構(gòu)造要求確定，不許對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。2、支座底板計(jì)算：支座底板構(gòu)造如圖7-9圖7-9支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖支座錨栓直徑為24mm,錨栓孔徑為50mm,底板支反力R116.21kNfc 10 N/m2則底板所需凈面積An116.21 10310一 _2116.21cm2考慮錨栓孔的