1、一、 課程設(shè)計(jì)名稱普通梯形鋼屋架設(shè)計(jì)二、 課程設(shè)計(jì)資料烏魯木齊地區(qū)某車間，采用無檁屋蓋體系，梯形鋼屋架。跨度為27m，柱距6m，長度為84m。車間內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)20/5tkN中級(jí)工作制吊車，計(jì)算溫度高于-20，地震設(shè)計(jì)烈度為8度。采用三氈四油，上鋪小石子防水屋面，水泥砂漿找平層，厚泡沫混凝土保溫層，1.5m6m預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板。屋架鉸支在鋼筋混凝土柱上，柱截面為400mm400mm，混凝土標(biāo)號(hào)為C20。設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表1（單位：kN/）。表1防水層找平層保溫層隔氣層混凝土屋面板0.40.40.040.041.4三、 鋼材和焊條的選用根據(jù)烏魯木齊地區(qū)的計(jì)算溫度、荷載性質(zhì)和連接方法，屋架剛材采

2、用 Q235B，要求保證屈服強(qiáng)度 fy、抗拉強(qiáng)度 fu、伸長率和冷彎實(shí)驗(yàn)四項(xiàng)機(jī)械性能及硫（S）、磷（P）、碳（C）三項(xiàng)化學(xué)成分的合格含量。焊條采用 E43型，手工焊。四、 屋架形式和幾何尺寸屋面材料為預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，采用無檁屋蓋體系，平坡梯形鋼屋架。屋面坡度屋架計(jì)算跨度屋架端部高度取：?？缰懈叨龋簽榱耸刮菁芄?jié)點(diǎn)受荷,配合屋面板1.5m寬，腹桿體系大部分采用下弦節(jié)間水平尺寸為3.0m的人字形式，上弦節(jié)間水平尺寸為 1.5m，屋架幾何尺寸如圖圖1：27米跨屋架幾何尺寸五、 屋蓋支撐布置根據(jù)車間長度、跨度及荷載情況，在車間兩端 5.5m 開間內(nèi)布置上下弦橫向水平支撐，在設(shè)置橫向水平支撐的同一

3、開間的屋架兩端及跨中布置三道豎向支撐，中間各個(gè)屋架用系桿聯(lián)系，在屋架兩端和中央的上、下弦設(shè)三道通長系桿，其中：上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處及屋架支座出的系桿為剛性系桿（圖2），安裝螺栓采用 C 級(jí)，螺桿直徑：d=20mm，螺孔直徑：d0=21.5mm。符號(hào)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）六、 荷載及內(nèi)力計(jì)算1、荷載分析活荷載與雪荷載不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，故取兩者較大的活荷載計(jì)算。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：SBS改型瀝青油氈防水層 0.4 kN/20厚水泥砂漿找平層 0.4 kN/100厚水泥珍珠巖保溫層 0.04 kN/冷底子油隔氣

4、層 0.05 kN/混凝土大型屋面板 1.4 kN/屋架及支撐自重 0.12+0.1127=0.417kN/總計(jì) 2.707 kN/可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值:雪荷載 0.8kN/積灰荷載 0.0kN/不需要考慮風(fēng)壓作用由可變荷載效應(yīng)控制的組合：=(1.22.7071.40.8)1.56=39.32kN由永久荷載效應(yīng)控制的組合：=(1.352.7071.40.80.7)1.56=39.95 kN所以本設(shè)計(jì)按永久荷載效應(yīng)控制設(shè)計(jì)七、 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1)- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 217.883198 0.00000000 0.

5、00000000 217.883198 0.00000000 0.00000000 2 550.201972 0.00000000 0.00000000 550.201972 0.00000000 0.00000000 3 769.026560 0.00000000 0.00000000 769.026560 0.00000000 0.00000000 4 761.546875 0.00000000 0.00000000 761.546875 0.00000000 0.00000000 5 761.546875 0.00000000 0.00000000 761.546875 0.000000

6、00 0.00000000 6 769.026560 0.00000000 0.00000000 769.026560 0.00000000 0.00000000 7 550.201972 0.00000000 0.00000000 550.201972 0.00000000 0.00000000 8 217.883198 0.00000000 0.00000000 217.883198 0.00000000 0.00000000 9 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 10 0.0000000

7、0 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 11 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 12 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 13 -657.056231 0.00000000 0.00000000 -657.056231 0.00000000 0.00000000 14 -681.220756 0.00000000 0.00

8、000000 -681.220756 0.00000000 0.00000000 15 -681.220756 0.00000000 0.00000000 -681.220756 0.00000000 0.00000000 16 -790.037839 0.00000000 0.00000000 -790.037839 0.00000000 0.00000000 17 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 18 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.0215

9、79 0.00000000 0.00000000 19 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 20 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 21 -790.037839 0.00000000 0.00000000 -790.037839 0.00000000 0.00000000 22 -681.220756 0.00000000 0.00000000 -681.220756 0.00000000 0.

10、00000000 23 -681.220756 0.00000000 0.00000000 -681.220756 0.00000000 0.00000000 24 -657.056231 0.00000000 0.00000000 -657.056231 0.00000000 0.00000000 25 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 26 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 27 0.00

11、000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 28 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 29 -403.465325 0.00000000 0.00000000 -403.465325 0.00000000 0.00000000 30 325.661024 0.00000000 0.00000000 325.661024 0.00000000 0.00000000 31 -266.929202 0.00000000 0

12、.00000000 -266.929202 0.00000000 0.00000000 32 194.717143 0.00000000 0.00000000 194.717143 0.00000000 0.00000000 33 -59.8868957 0.00000000 0.00000000 -59.8868957 0.00000000 0.00000000 34 -154.815875 0.00000000 0.00000000 -154.815875 0.00000000 0.00000000 35 -122.165531 0.00000000 0.00000000 -122.165

13、531 0.00000000 0.00000000 36 37.8794924 0.00000000 0.00000000 37.8794924 0.00000000 0.00000000 37 -59.9250000 0.00000000 0.00000000 -59.9250000 0.00000000 0.00000000 38 30.0019319 0.00000000 0.00000000 30.0019319 0.00000000 0.00000000 39 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.000

14、00000 40 37.0424233 0.00000000 0.00000000 37.0424233 0.00000000 0.00000000 41 67.2093102 0.00000000 0.00000000 67.2093102 0.00000000 0.00000000 42 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 43 27.7235447 0.00000000 0.00000000 27.7235447 0.00000000 0.00000000 44 67.2093102 0.

15、00000000 0.00000000 67.2093102 0.00000000 0.00000000 45 37.0424233 0.00000000 0.00000000 37.0424233 0.00000000 0.00000000 46 -403.465325 0.00000000 0.00000000 -403.465325 0.00000000 0.00000000 47 325.661024 0.00000000 0.00000000 325.661024 0.00000000 0.00000000 48 -266.929202 0.00000000 0.00000000 -

16、266.929202 0.00000000 0.00000000 49 194.717143 0.00000000 0.00000000 194.717143 0.00000000 0.00000000 50 -59.8868957 0.00000000 0.00000000 -59.8868957 0.00000000 0.00000000 51 -154.815875 0.00000000 0.00000000 -154.815875 0.00000000 0.00000000 52 -122.165531 0.00000000 0.00000000 -122.165531 0.00000

17、000 0.00000000 53 37.8794924 0.00000000 0.00000000 37.8794924 0.00000000 0.00000000 54 -59.9250000 0.00000000 0.00000000 -59.9250000 0.00000000 0.00000000 55 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 56 30.0019319 0.00000000 0.00000000 30.0019319 0.00000000 0.00000000 57 -3

18、9.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 58 27.7235447 0.00000000 0.00000000 27.7235447 0.00000000 0.00000000 59 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 60 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 -39.9500000 0.00000000 0.00000000 61 0.00000000 0.0000000

19、0 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000-八、 桿件設(shè)計(jì)腹桿最大內(nèi)力N-403.47N，查表得，中間節(jié)點(diǎn)板厚度選用10mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度選用12mm。8.1上弦桿整個(gè)上弦采用等截面，按HI、IJ桿件的最大設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì)。N-811.02kN上弦桿計(jì)算長度：在屋架平面內(nèi)：為節(jié)間軸線長度在屋架平面外：(取兩塊屋面板寬度)選用 2 L12510 A=48.47， =3.85cm，=5.59cm。=150.5/3.85=39.09=150 =300/5.59=53.67 =150 由于 所以， =60.59 ，查Q235鋼的穩(wěn)定系數(shù)表，可得 則需要的截

20、面積：207.48N/f=215N/填板每節(jié)間放一塊（滿足范圍內(nèi)不小于兩塊）=75.2540i=403.85=1548.2下弦桿整個(gè)下弦桿采用同一截面，按最大內(nèi)力所在的cd桿計(jì)算。N=769.03kN，選用2L1258010，因故用不等肢角鋼，短肢相并。A39.4， 195.19N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放一塊（滿足范圍內(nèi)不小于兩塊）=27580i=803.98=3188.4腹桿1 桿件Aa N-811.02kN 選用2L565，查角鋼規(guī)格表得A10.84， 由于，只需求。查表0.458，則:40.24N/f=215N/2 桿件Ba N-403.47kN 選用2L125808

21、（長肢相連），查角鋼規(guī)格表得A32， 由于，只需求。查表0.668，則:188.75N/f=215N/3 桿件Bb N325.66kN 選用2L806，查角鋼規(guī)格表得 A18.8， ， 173.22N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放2塊 =258.4/3=86.1380i=802.47=197.64桿件cb N-39.95kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A9.6， 查表0.453，則:91.86N/f=215N/ 填板每節(jié)間放2塊 =223.1/3=74.3740i=401.53=61.25 桿件Db N-266.93kN 選用2L906，查角鋼規(guī)格表得A21.28， 查表0.

22、688，則:182.3N/f=215N/ 填板每節(jié)間放2塊 =279.5/3=93.1740i=402.79=111.66桿件Dc N194.72kN 選用2L705，查角鋼規(guī)格表得 A13.76， ， 141.5N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放2塊 =279.5/3=93.1780i=802.16=172.87 桿件Ec N-59.89kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A9.6， 查表0.387，則:161.2N/f=215N/填板每節(jié)間放3塊 =248.5/4=62.1340i=401.53=61.28 桿件Gf N-122.17kN 選用2L705，查角鋼規(guī)格表得A13.

23、76， 查表=0.655，則:135.6N/f=215N/填板每節(jié)間放2塊 =203.1/3=67.740i=402.16=86.49 桿件Ff N-39.95kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A9.6， 查表0.78，則:53.35N/f=215N/填板每節(jié)間放3塊 =124.3/3=4240i=401.53=61.210 桿件Ef N30kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A9.6， 31.25N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放3塊 =186.9/4=46.7380i=801.53=122.411桿件Cf N-154.82kN 選用2L705，查角鋼規(guī)格表得A13.76， 查

24、表=0.655，則:179.6N/f=215N/填板每節(jié)間放2塊 =203.1/3=67.740i=402.16=86.412 桿件Gd N37.88kN 選用2L705，查角鋼規(guī)格表得A13.76， 27.53N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放2塊 =312.3/4=104.180i=802.16=172.813 桿件Hd N-59.93kN 選用2L635，查角鋼規(guī)格表得A12.28， 查表=0.447，則:109.17N/f=215N/填板每節(jié)間放3塊 =286.6/4=71.6540i=401.94=77.614 桿件Hg N27.72kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A

25、9.6， 28.87N/f=215N/，所以滿足要求。填板每節(jié)間放2塊 =198.9/3=66.380i=801.53=122.415 桿件Ig N-39.95kN 選用2L505，查角鋼規(guī)格表得A9.6， 查表0.72，則:57.8N/f=215N/填板每節(jié)間放2塊 =143.3/3=472240=480mm上弦與節(jié)點(diǎn)板間的槽焊，假定承受節(jié)點(diǎn)荷載，驗(yàn)算略。上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫,應(yīng)按上弦內(nèi)力的15%計(jì)算。設(shè)肢尖焊縫,節(jié)點(diǎn)板長度為460mm，節(jié)點(diǎn)一側(cè)弦桿焊縫的計(jì)算長度為。焊縫應(yīng)力為：節(jié)點(diǎn)形式如圖:屋脊節(jié)點(diǎn)“J”9.4 端部支座節(jié)點(diǎn)“a”為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取160mm。在節(jié)點(diǎn)中心線上設(shè)置加勁肋，加勁肋