钢结构课程设计

《钢构造 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 原理》课程设计计算书姓名：××学号：U158××专业班级：土木 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 0905班指引教师：张卉完毕时间：2月18日第一某些钢构造课程设计任务书设计资料及根据依照学号U15851及顺序14得已知条件：某车间跨度为24m，厂房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m；采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，桁架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450×450mm，混凝土强度级别为C25，屋架采用钢材为Q235B钢，焊条为E43型。屋架计算跨度：屋架端部高度：跨度：计算跨度处高度：屋架跨中高度: 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1荷载原则值荷载类型荷载名称荷载原则值（）永久荷载改性沥青防水层0.420厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4150泡沫混凝土保温层0.90预应力混凝土大型屋面板（涉及灌缝）1.40悬挂管道0.10屋架和支撑自重0.12+0.011x24=0.384可变荷载基本风压0.40积灰荷载0.7不上人屋面活荷载0.7基本雪压0.5屋架尺寸及支撑布置屋架形式及尺寸如图1：屋盖支撑布置如图2：层架上弦（下弦）支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2桁架支撑布置符号阐明：GWJ—钢屋架；SC—上线支撑；XC—下弦支撑；CC—垂直支撑；GC—刚性系杆；LG—柔性系杆荷载计算屋面活载与雪荷载不会同步浮现，从资料可知屋面活载不不大于雪荷载，故取屋面活载计算。沿屋面斜面分布永久荷载乘以换算为沿水平投影面分布荷载。原则永久荷载：原则可变荷载：设计桁架时应考虑一下三种荷载组合：1、全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：2、全跨永久荷载+半跨可变荷载半跨节点可变荷载：3、全跨桁架涉及支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重：半跨节点屋面板自重及活载：其中，1、2为使用阶段荷载状况，3为施工阶段荷载状况。计算详图如下：（a）(b)(c)图3桁架计算简图内力计算由电算先解得F=1时桁架各杆内力系数(F=1作用于全跨、左半跨和右半跨)，然后求出各种荷载状况下内力进行组合，见表2。表2桁架杆件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种组合第二种组合第三种组合杆件计算内力/kN全跨a左半跨b右半跨c上弦杆ABBCCDDEEFFGGHHI0-9.102-9.102-14.061-14.061-15.804-15.804-15.2650-6.520-6.520-9.398-9.398-9.505-9.505-7.6460-2.622-2.622-4.735-4.735-6.397-6.397-7.6360-551.718-551.718-852.308-852.308-957.960-957.960-925.2880-506.171-506.171-770.052-770.052-846.845-846.845-790.8890-437.411-437.411-687.797-687.797-792.020-792.020-679.2750-198.346-198.346-290.934-290.934-301.670-301.670-254.6380-105.459-105.459-179.302-179.302-240.193-240.193-254.3850-551.718-551.718-852.308-852.308-957.960-957.960-925.288下弦杆abbccdde4.95112.00115.19115.6983.6458.3009.6908.7101.3263.7075.5847.014300.105727.441920.802951.534227.067662.155823.765828.262236.160581.134751.335798.349110.481254.987303.224282.14154.965145.030204.927241.539300.105727.441920.802951.534斜腹杆aBBbbDDccFFddHHe-9.0026.954-5.4723.700-2.4351.0860.061-1.123-6.6274.815-3.4241.898-0.689-0.4721.583-2.497-2.4112.171-2.0791.829-1.7721.582-1.5441.395-545.656421.527-331.685227.246-147.55865.8283.698-68.071-503.761383.785-295.559192.488-116.79838.34530.546-92.308-429.391383.785-271.833191.271-135.90274.577-24.615-23.653-200.870147.885-107.63462.791-27.915-6.20638.183-65.045-99.93984.588-75.43561.139-53.84242.966-36.67728.129-545.656421.527-331.685227.246-147.55874.577-6.02638.183-36.677-92.30828.129竖杆aAbCcEdGeI-0.500-1.000-1.000-1.0002.038-0.500-1.000-1.000-1.0001.01200.0000.0000.0001.029-30.307-60.615-60.615-60.615123.533-30.307-60.615-60.615-60.615105.434-30.307-60.615-60.615-60.615105.735-14.315-28.630-28.630-28.63033.786-2.345-4.690-4.690-4.69034.192-30.307-30.245-60.615-60.489-60.615-60.489-60.615-60.489123.533105.553注：杆件设计1.上弦杆整个上弦采用等截面,不变化截面，按最大内力设计，即按、杆件计算内力设计。上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度。腹杆最大内力，N=545.656kN(压)，由屋架节点板厚度参照表可知：中间支。图4上弦截面假定λ＝60，双角钢组合截面绕x和y轴稳定性均属于b类截面。查轴心受压构件稳定系数表，得。需要截面面积：需要回转半径：两角钢之间加厚填板，查角钢规格表，选用，则。验算长细比：；；满足长细比 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 由于不不大于，热轧不等边角钢短肢组合将绕x轴失稳，故由，查表得：满足规定。2.下弦杆整个下弦杆不变化截面，采热轧不等边角钢短肢组合，其中设计内力最大是de杆：所需截面积为：连接支撑螺栓孔中心至节点板边沿距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用,因，故用不等肢角钢，短肢相并。满足规定。图5下弦杆截面3.端斜杆aB整下弦杆不变截面，采热轧不等边角钢长肢组合，其中内力最大aB杆，杆件轴力：计算长度。由于，故采用不等肢角钢，长肢相并，使。选用：，则图6端斜杆截面由于，热轧不等边角钢长肢组合将绕y轴失稳，由查表得满足规定。4.斜腹杆①Bb杆整个Bb杆不变化截面，采用热轧等边角钢组合，其中设计内力:连接支撑螺栓孔中心至节点板边沿距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用：满足规定。图7斜腹杆Bb截面②bD杆整个bD杆不变截面，采用热轧等边角钢，其中设计内力：选用：满足规定。由于，热轧等边角钢组合将绕x轴失稳，故由查表得：满足规定。图8斜腹杆bD截面③Dc杆整Dc杆不变截面，采用热轧等边角钢组合，其中设计内力连接支撑螺栓孔中心至节点板边沿距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用：满足规定。图9斜腹杆Dc截面④cF杆整个cF杆不变化截面，采用热轧等边角钢，其中设计内力选用：。由于，热轧等边角钢组合将绕x轴失稳，故由查表得：满足规定。图10斜腹杆cF截面⑤Fd杆整个Fd杆不变化截面，采用热轧等边角钢组合，其中设计内力：连接支撑螺栓孔中心至节点板边沿距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用：图11斜腹杆Fd截面满足规定。⑥dH杆整个dH杆不变化截面，采用热轧等边角钢，其中设计内力选用：图12斜腹杆dH截面由于，热轧等边角钢组合将绕x轴失稳，故由查表得：满足规定。5.竖杆整个竖杆不变化截面，采用热轧等边角钢，设计内力最大是eI杆，选用：由于，热轧等边角钢组合将绕x轴失稳，故由查表得：满足规定。图13竖杆截面别的各同类杆件截面选取计算过程同上，此处略去其计算过程，仅将成果列于表2（见下页）。杆件名称内力设计值N（KN）计算长度（cm）选用截面截面积A（）回转半径（cm）[λ]计算应力（N/）上弦杆短并150下弦杆短并350aB长并150Bb350bD150Dc350cF150Fd350dH150He150Aa150Cb150150EcGd150eI150节点设计用E43焊条时，角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值。各杆件内力由表查得，最小焊缝长度不应不大于8。本设计拟定节点板尺寸可在施工图中完毕，校核各焊缝长度不应不大于计算所需焊缝长度。下弦节点“b”图14下弦节点b斜杆Bb与节点板连接焊缝计算：设肢背与肢尖焊缝尺寸分别为8mm和6mm,则所需焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）：肢背：，加2后取19cm肢尖：，加2后取11cm斜杆bD与节点板连接焊缝计算：肢背：，加2后取15cm肢尖：，加2后取9cm竖杆Cb与节点板连接焊缝计算：因其内力很小，焊缝尺寸可按构造拟定，取焊脚尺寸,焊缝长度>50mm。依照以上求得焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隔和制作装配等误差，按比例作出构造详图，从而定出节点板尺寸。节点板尺寸:330mm×425mm。下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为节点板两侧下弦杆内力差:设肢尖与肢背尺寸6mm,受力较大肢背处焊缝应力为：焊缝强度满足规定。　2.上弦节点“B”图15上弦节点B斜杆Bb与节点板连接焊缝尺寸，与下弦节点“b”相似。斜杆Ba与节点板连接焊缝尺寸按上诉同样办法计算，肢背和肢尖焊缝尺寸分别采用：hf＝8mm和hf＝6mm肢背：，取22cm肢尖：,取16cm为了便于搁置屋面板，上弦节点板上边沿缩进上弦肢背8mm，上弦角钢与节点板间用槽焊连接.焊缝可按两条焊缝计算，焊缝强度设计值应乘以0.8折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内应力由下面计算得：上弦与节点板间焊缝长度为460mm，则上弦肢尖角焊缝切应力为：3．屋脊节点“I”弦杆拼接普通都采用同号角钢进行拼接。为了使拼接角钢在拼接处能紧贴被连接弦杆和便于施焊，需切去肢尖角。拼接角钢这某些削弱可以靠节点板来补偿。拼接一侧焊缝长度可按弦杆内力计算。设焊缝为10mm，拼接角钢与弦杆连接焊缝按被连接杆最大内力计算，。每条焊缝长度为（一条焊缝）：拼接角钢长度，取650mm图16屋脊节点I上弦肢背与节点板用槽焊缝，假定承受节点荷载，验算从略。上弦肢尖与节点板用角焊缝，按上弦杆内力15％计算。设焊脚尺寸为10mm,节点板长度为500mm，则节点一侧弦杆焊缝计算长度为：焊缝应力为：满足强度规定。因桁架跨度较大，需将桁架提成两个运送单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设立工地拼接，左半边上弦、斜杆和竖杆与节点板连接用工厂焊缝，而右半边上弦、斜杆与节点板连接用工地焊缝。4.支座节点“a”图17支座节点a为便于施焊，下弦角钢水平肢底面与支座底板间距离不应不大于下弦伸出肢宽度，故取为220mm，在节点中心线上设立加劲肋，如劲肋高度与节点板高度相似，厚度同端部节点板为14mm。（1）支座底板计算。支座反力：取加劲肋宽度为110mm,考虑底板上开孔上开孔，按构造规定取底板尺寸为280mm×400mm，偏安全取有加劲肋某些底板承受支座反力，则承压面积为:。验算柱顶混凝土抗压强度：式中，为混凝土强度设计值，对于C25混凝土，。满足规定。底板厚度按支座反力作用下弯矩计算，节点板和加劲肋将底板提成四块，每块板为两边支承而另两相邻边自由板，每块办单位宽度最大弯矩为式中,为底板下平均应力：为两支承边之间对角线长度：为系数，由查表而定，为两支承边相交点到对角线垂直距离。由相似三角形关系，得：查表，得。底板厚度：，取。（2）加劲肋与节点板连接焊缝计算偏安全地假定一种加劲肋受力为支座反力1/4，则焊缝受力：则焊缝内力为：设焊脚,焊缝长度为490mm,计算长度为,则焊缝应力为:加劲肋高度不不大于212mm即可。（3）节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算设底板连接焊缝传递所有支座反力,其中每块加劲肋各传,节点板传递。设节点板与底板连接焊缝焊脚尺寸，则焊缝长度，焊缝强度验算如下：每块加劲肋与底板连接焊缝长度为：焊缝强度验算如下：满足规定。