24米跨梯形屋架设计计算书

'钢结构课程设计24米跨梯形屋架设计一、设计资料某车间跨度24米，长度192米，柱距6米。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃，地震设防烈度为7度。采用3.0×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，8cm厚泡沫22混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度为i=1/10。雪荷载为0.4KN/m，积灰荷载为0.75KN/m。屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400×400，混凝土标号为C20。要求设计屋架并绘制屋架施图。二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=2790mm（为L0/8.5）,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2和W3等三种编号。附图1：屋架杆件几何长度及设计内力第页 钢结构课程设计附图2：屋面支撑布置图(略)三、荷载和内力计算1、荷载计算：2二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层（2cm厚）0.40KN/m2泡沫混凝土保温层（8cm厚）0.50KN/m2预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）1.40KN/m2悬挂管道0.10KN/m2屋架和支撑自重（0.12+0.011L）=0.12+0.011×24=0.384KN/m2恒载总和3.134KN/m2活荷载（或雪荷载）0.50KN/m2积灰荷载0.75KN/m由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。2、荷载组合一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组合，本例题在计算杆件截面时，将这些腹杆均按压杆控制长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。节点荷载：组合一：Fd=(1.2×3.134+1.4×0.4+1.4×0.9×0.75)×6×3.0=94.78KN组合二：Fd=(1.35×3.134+1.4×0.7×0.4+1.4×0.9×0.75)×6×3.0=100.22KN节点荷载取100.22KN，支座反力Rd=4Fd=4×100.22=400.9KN3、内力计算用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下，屋架的杆件内力。其内力设计值见附图1。四、截面选择腹杆最大轴力为574.56KN，查表8.4，选用中间节点板厚t=8mm，支座节点板厚t=10mm。1、上弦整个上弦不改变截面，按最大内力计算。Nmax=-738.92KN，lox=301.5cm，loy=301.5cm(l1取两块屋面板宽度)。2选用2L140×10，A=54.7cm，i=4.34cm，i=6.05cmxyl0x301.5[]l===69.5470.5cm，底板净面积为：23.14´52A=676-2´5´5-=606.4cmn4垫板采用100×20×100，孔径26mm。底板实际应力为：3400.9´102q==6.61N/mm2606.4´10220.81a1=13-+13-=17.7cm2213.6b=13.5´=10.37cm117.7b10.371==0.6，查表5.8，b=0.072，则a117.722M=b×q×a=0.072´6.61´177=14910N×mm1所需底板厚度6M6´14910t³==20.4mmf215用t=24mm，底板尺寸为-280×24×280。第页 钢结构课程设计④、加劲肋与节点板连接焊缝计算R400.9一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力为V===100.2KN，4426M=V×e=100.2´=651.3KN×cm，加劲肋高度低于A-F杆下端18mm，厚度取与中间节4点板相同为10mm。采用hf=6mm，验算焊缝应力3100.2´102对V：t==2.3N/mmf()2´0.7´6´525-1246´651.3´102对M：s==17.7N/mmf()22´0.7´6´525-1222sf217.722w2+tf=+2.3=31.1N/mm