精品梯形屋架课程设计Word文件下载.docx
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屋面检修荷载
0.5
0.5×
1.4=0.7
可变荷载总和
7
荷载组合方法:
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(包括支撑)自重
+半跨屋面板自重
+半跨屋面活荷载
4。
内力计算
计算简图如下
屋架构件内力组合表
杆件名称
杆件编号
单位荷载F=1
静载作用(KN/m²
活载(KN/m²
)0。
杆件内力
计算内力
在左
在右
全跨
全部恒载3.578
屋架支撑0.608
大型屋面板1。
89
全部
组合一
组合二
组合三
上弦杆
AB
00
0.00
BC
-4.69
—2。
16
-6.23
-22。
28
-3。
79
—8。
86
—4。
09
-11。
77
-3.28
—1。
51
—4.36
-143.84
-138。
02
-86.01
—143.84
CD
-4.68
-6。
22
—22。
25
-3.78
-8。
85
08
-11.75
—3.28
-1.51
-4。
35
-143.63
-137.83
-85。
—143.63
DE
—6.21
—3.93
-9.00
-32.19
—5.47
-11.73
-7.42
—17.01
34
75
—6.30
-207.85
-197。
30
—116。
EF
20
92
—8.99
-32。
17
-5.47
—11。
72
—7.42
-16.99
-4.34
—2.75
—6。
29
-207。
70
—197.15
26
—207.70
FG
—5。
32
-5.32
-9.10
—32.57
—5.54
-10.06
—17.21
-3.73
—3。
73
37
—210.32
-196。
-104。
-210。
下弦杆
ab
21
-2.82
49
—12.49
-2.12
-5。
60
-0。
-1。
98
-2。
44
-80.62
—72.00
—28。
38
bc
87
—0。
83
1.01
3.60
0.61
3。
53
57
1.90
31
58
0.70
23.25
26.51
29.44
cd
07
2.31
8。
40
91
1.36
36
1.45
62
53。
33
52。
43
36。
52
斜腹杆
aB
—5.06
—2.05
—6.51
—23。
—3.96
-9。
56
—3.87
-12。
-3.54
-4.56
—150.49
-144。
99
-92。
14
-150。
Bb
4.68
16。
76
2.85
6.39
3.46
8.85
2.37
3.28
108.19
103.28
62.69
108。
19
bD
—2.15
-1.79
-3.42
-12.25
06
39
—6.47
—1.51
-2.40
-79.09
—74。
—41。
—79.09
Dc
0.73
1.55
1.83
6。
55
1.11
1.38
2.93
42.27
38.11
Cf
0.38
71
-2.54
-0.43
-2.90
0.27
50
—16。
41
—12。
Fd
—1.45
48
-1.73
-2.73
—0.91
-1.01
0.95
-0.34
—14.81
-21.82
-21。
82
竖杆
Aa
—0.50
—0.30
95
—0.95
-0.35
—11.55
—8.63
Cb
-0.93
0.03
—3.27
-1.77
0.06
-0.65
0.02
—0.64
18
—21。
Ec
03
93
—0.57
80
0.05
—1.77
67
66
-16.42
-21.66
Gd
0.08
0.52
15
0.15
1.60
59
19.58
68
90
19。
5.杆件设计
1、上弦杆
整个上弦采用等截面,按FG杆件的最大设计内力设计,即N=-210.32KN
上弦杆计算长度:
在屋架平面内:
,
上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。
腹杆最大内力N=-115.16KN,中间节点板厚度选用6mm,支座节点板厚度选用8mm
设λ=60,φ=0。
807,截面积为
需要回转半径:
查表选用2┐┌110×
70×
6
验算
满足长细比要求,
查表
满足要求
其余计算结果见下表
屋架杆件截面选择表
内力
(KN)
计算长度cm
截面规格
截面面积(cm²
回转半径(cm)
长细比
容许长细比
稳定系数
计算应力
(N/mm²
上弦
150.8
30。
2┐┌110×
21.2
01
75.0
85。
2
150。
720
0.655
151.55
下弦
300
885
2┐┌100×
80×
34.40
4.63
118。
191。
447
204
-114。
88
斜腹
-150.49
253
63×
31。
1.74
145.40
52.06
0.322
847
209。
04
261。
3
2┐┌90×
56×
5
14。
42
1.59
4.32
131。
47
60。
350。
383
0.807
195。
229。
12
286.4
14.42
144。
66.30
150.00
0.329
0.774
-166。
42。
27
229.12
286。
2┐┌70×
45×
11。
1.28
179。
91.21
350.00
227
0.614
165。
96
-16.41
249。
312.4
24
1.79
4.78
139.62
65。
349
0.780
—24。
249.92
78
65.36
—32.50
159.2
199
2┐┌63×
40×
1.14
139.65
64。
0.349
0.786
—40.76
183.2
229
3.41
143.13
67。
333
0.769
-56.69
—21.66
207.2
259
2┐┌75×
50×
23.60
150.14
69.62
308
0.757
—29。
231。
289
11.22
3.14
180.63
92.04
0.225
77。
6、节点设计
1.下弦节点
用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值
=160MPa。
a。
下弦节点“b”,设“Bb"
杆的肢背和肢尖焊缝为
=6mm.所需的焊缝长度为
肢背:
,取70mm。
肢尖:
,取50mm。
设“bD”杆的肢背和肢尖焊缝为
=6mm。
所需的焊缝长度为
取50mm.
肢尖:
,取50mm.
“Cb”杆内力很小,取
综合取节点板尺寸300mm×
230mm
下弦与节点板连接的焊缝长度为30。
0cm,
焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差ΔN=110.06KN,受力较大处的肢背出的焊缝应力为:
〈160MPa
焊缝强度满足要求
2.上弦节点“B”
“Bb”杆与节点板的焊缝尺寸同上。
设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝
=8mm和6mm,所需焊缝长度为
,取70mm
,取50mm
节点板上边缘缩进上弦肢背8mm.用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。
槽焊缝作为两条焊缝计算,需在强度设计值乘以0.8的折减系数.假定集中荷载P与上弦垂直,上弦肢背槽焊缝内的应力计算如下:
=6mm,
=8mm
3.上弦与节点板焊缝长度为290mm,则
4.
上弦肢尖角焊缝的切应力为
5.
6.
上弦节点“C”
设“Cb”杆的肢背和肢尖焊缝为
验算节点板强度
上弦与节点板焊缝长度为173mm,则
上弦肢尖角焊缝的长度为126mm的切应力为
4.屋脊节点“K"
设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝
=8mm,则所需焊缝计算长度为(一条焊缝)
拼接角钢长度
+弦杆杆端空隙20,拼接角钢长度取180mm。
上弦与节点板之间的槽焊缝,假定承受节点荷载,验算如下
设“FG"
=8mm和6mm。
肢背:
,取110mm。
,取60mm。
上弦与节点板焊缝长度为150mm,则
上弦肢尖与节点板的连接焊缝,应按上弦内力的15%计算,
=117-6-15=96mm,焊缝应力为
7.支座节点“A”
为了便于施焊,下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取160mm.在节点中心线上设置加劲肋,加劲肋的高度与节点板高度相等,厚度10mm。
(1)支座底板的计算。
支座反力R=23101×
6(竖向支座反力单位系数)=138606N。
设支座地板的平面尺寸采用240×
360mm,现仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力,则承压面积为280×
230=64400mm²
验算柱顶混凝土强度:
支座板底厚度按屋架反力作用下的弯矩计算,节点板和加劲肋将节点板分为四块,块板为两相邻边自由板,每块板的单位宽度的最大弯矩为
底板厚度
,取t=16mm
(2)加劲肋与节点板的连接焊缝计算。
假定加劲肋受力为屋架支座反力的1/4,即138606/4=34651.5N,则焊缝内力为
V=34651.5N
M=34651.5×
50=1732575N·
mm
(3)设焊缝
=6mm,焊缝长度
=400-20-12=368mm,焊缝应力为
(4)
节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算.设焊缝传递全部支座反力R=138606N,其中每块加劲肋各R/4=34651.5N,节点板传递R/2=69303N。
节点板与底板的连接焊缝长度
=2(240-12)=456mm,所需焊脚尺寸为
故取
每块加劲肋于底板的连接焊缝长度为
=2(110-20-12)=156mm
所需焊缝尺寸为
≥
,故取
施工详图见后
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- 精品 梯形 屋架 课程设计