24钢结构课程设计计算书跨度为24m.doc

目 录1、设计资料 1结构形式 11.2屋架形式及选材 11.3荷载标准值〔水平投影面计〕 12、支撑布置 2桁架形式及几何尺寸布置 2桁架支撑布置如图 33、荷载计算 44、内力计算 55、杆件设计 8上弦杆 8下弦杆 9端斜杆aB 9腹杆 115.5 竖杆 16其余各杆件的截面 166、节点设计 20下弦节点“c〞 20上弦节点“B〞 21屋脊节点“H〞 22支座节点“a〞 23下弦中央节点“h〞 23参考文献 27图纸 271、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、×预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C25，屋面坡度为地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t〔中级工作制〕，锻锤为2台5t1.2、屋架形式及选材屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用235钢，焊条为E43型1.3、荷载标准值〔水平投影面计〕① 永久荷载： 三毡四油〔上铺绿豆砂〕防水层 KN/m2 水泥砂浆找平层 KN/m2 保温层 0.7 KN/m2 一毡二油隔气层 KN/m2 水泥砂浆找平层 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 0 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式 KN/m2② 可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： KN/m2 KN/m22、支撑布置 图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。

其中考虑到厂房内有桥式吊车2台150/30t(中级工作制 )，锻锤为2台5t，布置下弦纵向水平支撑〔见下列图〕桁架支撑布置图符号说明：SC上——上弦支撑；XC——下弦支撑；CC——垂直支撑;GG——刚性系杆；LG——柔性系杆3、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影面分布的荷载标准永久荷载值：×0.4=0.402 kN/m2 ×0.4=0.402 kN/m2×0.7=0.704 kN/m2×0.05=0.050 kN/m2×0.3=0.302 kN/m2×1.40=1.407 kN/m2屋架及支撑自重： ×24=0.384 kN/m2共 3.833 kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载标准值〔大于雪荷载〕： 0.8 kN/m2积灰荷载标准值： 0.7 kN/m2共 1.5 kN/m2设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：3.1、全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)全跨节点永久荷载设计值：×××××0.7〕××6=61.56 kN荷载组合〔1〕计算简图如图4.1，表4.1 桁架杆件内内力组合表杆件名称内力系数〔F=1〕内力组合计算杆件内力/kN全跨左半跨荷载第一种组合F×①第二种组合第三种组合左半跨右半跨F×①+F×②F×①+F×③F×①+F4×②F×①+F4×③上弦杆 AB000000000BC,CDDE,EFFG，GHHI下弦杆acceeggi斜腹杆aBBccDDeeFFggHHi竖杆AaCcEeGgIi0000005、杆件设计整个上弦架采用等截面，按FG、GH杆件之最大设计内力设计。

N= —939410 N 〔受压〕上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度：在桁架平面外，根据支承布置及内力变化情况，取：因为，故截面宜采用两个不等肢角钢，短肢相并〔图5.1〕腹杆aB最大内力=kN，查表9.6.4，中间节点版厚度选用12mm，支座节点板厚度用14mm设λ=60查附录4得需要截面积： 需要的回转半径： 根据需要的A，ix，iy查角钢规格表〔附录8〕，选用，， ，，，按所选角钢进行验算： 满足长细比的要求截面在x和y平面内皆属b类，由于 ，只要求 ，查表得所需截面适宜整个下弦杆采用同一截面，按gi杆最大设计值计算根据桁架下弦支撑布置情况，得所需截面积： 根据所需截面积查表选用，不等肢角钢，短肢相并〔图5.2〕考虑下弦杆有2φ的栓孔削弱，下弦净截面面积：所需截面适合杆件轴力：计算长度因为，故采用不等边角钢，长肢相并，使设λ=80，查附录4得，需要的回转半径：根据需要的，，查角钢规格表，选用2L140×90×10，〔图5.3〕 ，，，又所选截面适宜5.4.1 Bc杆杆件轴力： 所需截面积： 杆件计算长度： ，选用2L75×8等边角钢〔图5.4.1〕，，， 满足长细比的要求。

满足要求 5.4.2 cD杆杆件轴力：计算长度： 设λ=100查附录4得所需的 ，选用2L75×10〔图5.4.2〕，，，由于，只求，查附录4，得所选截面满足5.4.3 De杆杆件轴力：所需截面积：杆计算长度： 选用2L50×6等边角钢，〔图5.4.3〕，，满足长细比的要求所选截面满足 eF杆计算长度：，设λ=100查附录4得所需的选用2L75×5等边角钢〔见图5.4.4〕，，， ，由于，只求，查附录4，得，所选截面满足5.4.5 Fg杆计算长度：内力较小，按选择，需要的回转半径为：，查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些选用2L63×5〔图5.4.5〕，，，由于，只求，查附录4，得拉应力： 所选截面满足5.4.6 gH杆计算长度：内力较小，按选择，需要的回转半径为：，查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些。

选用2L63×5〔见图5.4.6〕，，， 由于，只求，查附录4，得拉应力： 所选截面满足5.4.7 Hi杆同理选用2L63×5〔见图5.4.7〕，，，由于，只求，查附录4，得，所选截面满足5.5.1 竖杆Aa,Cc,Ee,Gg：Aa,Cc,Ee,Gg都受压，各个竖杆采用同类截面，按Gg杆件的最大设计内力设计内力较小，按选择，需要的回转半径为：，查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些选用2L63×5〔见图5.5〕，，，由于，只求，查附录4，得，所选截面满足5.5.2 竖杆Ii：〔见图5.5〕按5.5.1所选截面验算：KN 所选截面满足表5.1 杆件截面选择表杆件计算内力/kN截面规格截面面积/cm2计算长度/cm回转半径/cm长细比容许长细比[λ]稳定系数应力σ/(N/mm2)名称编号上弦FGGH-939.41 2L160X100×12 60150下弦gi933.87 2L160×100X10 1185350斜腹杆aB-546.64 2L140×90×1044.522 253.5 253.5 3.16 3.16 56.71 75.32 150 　0.718 Bc2L75×8350cD-334.89 2L75×10150De227.77 2L50×62.56 350eF2L75×5。