24m钢结构课程设计计算书Word文件下载.docx
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⒉可变荷载:
屋面荷载/m2
雪荷载/m2
由于可变荷载和雪荷载不能同时达到最大,因此去他们中的较大值。
取KN/m2
五、屋架杆件内力计算与组合
永久荷载分项系数,可变荷载分项系数.
⒈荷载组合:
⑴全跨恒载+全跨活载
⑵全跨恒载+半跨活载
⑶全跨屋架,支撑自重+半跨屋面板重+半跨活载
⒉节点荷载:
永久荷载F1=×
6=
可变荷载F2=×
6=
⒊屋架杆件内力计算
表一屋架构件内力组合表(单位:
KN)见表1
六、屋架杆件设计
支座斜杆的最大内力设计值为KN,查表,中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。
⒈上弦杆
上弦采用等截面,按N=,FG杆件的最大设计内力设计。
上弦杆计算长度:
平面内:
lox=lo=1507mm;
在屋架平面外,根据支撑和内力变化情况,取loy=2×
l0=3014mm。
假设λx=λy=120,查表得φ=。
取强度设计值f=215N/mm2,
则需要的截面面积:
A=N∕φf=572280∕×
215=3544mm2=cm2
需要回转半径:
ix=lox∕λ=1507∕70=iy=loy∕λ=1507×
2∕70=43mm
根据需要的A、ix,查角钢型钢表,
选用2∟125×
80×
10,A=,ix=,iy=,a=10mm。
按所选角钢进行验算:
λx=lox∕ix=1507∕×
10)=<[λ]=150
λy=loy∕iy=3014∕×
10)=<[λ]=150
满足长细比要求。
σ=N/A=572280∕×
102)=N/mm2﹤f=215N/mm2,
满足截面要求。
⒉下弦杆:
下弦采用等截面,按de杆件的最大设计内力值,N=;
下弦杆计算长度:
lox=lo=3000mm;
在屋架平面外,根据支撑和内力变化情况,loy=l0=6000mm,根据屋架平面外上弦杆的计算长度,需要的截面:
A=N/f=×
103/215=,
7,A=,ix=,iy=。
λx=lox∕ix=300∕=﹤[λ]=350
λy=loy∕iy=600∕=﹤[λ]=350
σ=N/Aφ=N/mm2﹤f=215N/mm2满足截面要求。
⒊端斜杆:
因屋架对称结构以下只设计了左半跨的杆件,右半跨的杆件与左半跨的相同。
⑴Ba杆
杆件轴力N=,lox=,loy=l=
需要的截面积:
A=N/f=
查角钢型钢表,选用2∟100×
10:
A=>cm2,ix=,iy=。
λx=lox∕ix=<[λ]=350
λy=loy∕iy=<[λ]-350
σ=N/Aφx=/mm2﹤f=215N/mm2满足截面要求。
⑵He杆
杆件轴力N=KN,lox=,loy=。
查角钢型钢表,选用2∟63×
6:
A=,ix=,iy=。
λx=lox∕ix=﹤[λ]=150
λy=loy∕iy=﹤[λ]=150满足长细比要求。
σ=N/Aφx=N/mm2﹤f=215N/mm2满足截面要求。
⒋再分式腹
无。
屋架杆件截面选用表
杆件
计算内力
(KN)
截面规格
截面积
A(cm2)
计算长度
(cm)
回转半径
长细比
容许
名
称
编号
lox(cm)
loy(cm)
ix
iy
λx
λy
[λ]
上
弦
杆
所有
2∟125×
10
150
下
7
350
斜
腹
支座处
Ba
2∟100×
10
其他
Bb
2∟63×
6
Db
Dc
Fc
Fd
Hd
He
竖
Aa
2∟30×
3
Ie
Cb
2∟45×
4
Ec
Gd
4
七、填板设计
填板厚度等于节点板厚度等于10mm,用填板连接的双角钢构件,可按实腹式构件进行计算,但填板间的距离不应超过
受拉杆件80i
受压杆件40i
T形截面i为单个角钢对与填板平行的形心轴的回转半径,十字形截面i为单个角钢的回转半径iv。
填板尺寸:
厚度=10mm(节点板厚度),宽度b=50~80mm,保证b≥8hf+2hf(最小焊缝长度),hf可按构造要求选用。
高度T形截面,h=角钢连接边宽度+2(10~15)mm,即填板伸出角钢连接边10~15mm,受压构件除了满足l1≤40i,在构建两个侧向支撑点间的填板数不应小于2个。
AB(零杆)设置两块填板
BC(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
CD(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
DE(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
EF(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
FG(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
GH(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
HI(压杆)la=∕2=<40i=设置两块填板
⒉下弦杆
ab(拉杆)la=285cm∕2=<80i=设置两块填板
bc(拉杆)la=285cm∕2=<80i=设置两块填板
cd(拉杆)la=285cm∕2=<80i=设置两块填板
de(拉杆)la=285cm∕2=<80i=设置两块填板
⒊斜腹杆
Bala=∕3=<
40i=122设置两块填板
Bbla=∕3=<
80i=设置两块填板
Dbla=∕3=<
Dcla=∕3=<
Fcla=∕3=<
Fdla=cm∕3=<
Hdla=∕3=113.<
Hela=∕3=<
八、屋架节点设计
刚材采用Q235B钢,焊条E43,fwf=160,手工焊。
t1角钢厚度,t2节点板厚度。
对上弦杆和竖杆,厚度为12mm,节点板厚度为10mm,则
肢背焊缝hf1≥√t2=√10=
hf1≤t1-(1~2)=12-(1~2)=11~10mm取8mm
hf2≥√t2=√10=
肢尖焊缝hf2≤=×
12=取6mm
对其他杆件,厚度为12mm,节点板厚度为10mm,则
hf1≤=×
肢尖焊缝hf2≤t1=12mm取6mm
⒈下弦节点
1)设ab杆件的肢背和肢尖焊缝hf=8mm和6mm,内力分配系数,,则所需焊缝长度为
肢背:
lw1=lw+2hf=/2×
hf1fwf+2hf=×
177240/(2×
8×
160)+2×
8=
取95mm
肢尖:
lw2=lw+2hf=/2×
hf1fwf+2hf=×
6×
6=45mm
取50mm
2)设bc杆件的肢背和肢尖焊缝hf=8mm和6mm,内力分配系数,,则所需焊缝长度为
/(2×
取200mm
3)Cb杆件的内力较小,肢背和肢尖焊缝均按构造要求取值hf=6mm。
4)设Bb杆件的肢背和肢尖焊缝hf=8mm和6mm,内力分配系数,,则所需焊缝长度为
8=117mm取120mm
6=取70mm
5)设Db杆件的肢背和肢尖焊缝hf=8mm和6mm,内力分配系数,,则所需焊缝长度为
8=取120mm
6=取60mm
验算下弦杆与节点板的连接焊缝,内力差,ΔN=Nbc-Nab=量的实际节点板长为370,肢背及肢尖焊脚尺寸均取为6mm,则计算长度为lw=37-=
肢背焊缝应力为τ=(×
)/(2×
358)=<fwf=160
⒉上弦节点
上弦节点B节点如图,
①腹板Bb、Ba的杆端焊缝,肢背和肢尖焊缝均取值hf=6m,内力分配系数,
1)杆件:
lw1=lw+2hf=/(2×
hf1fwf)+2hf=×
333400/(2×
6=取190mm
lw2=lw+2hf=/(2×
hf1fwf)+2hf=×
6=取90mm
2)杆件Bb
②上弦
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