18M钢结构课程设计.doc

一、课程设计〔论文〕的内容通过*工业厂房钢屋架的设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决钢构造设计实际问题的能力要求在教师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计标准要求和规定，按进度独立完成设计计算，并绘制钢屋架施工图具体内容包括：进展屋架支撑布置，并画出屋架构造及支撑的布置图；进展荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；对钢屋架的各个节点进展设计并验算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点；绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表等二、课程设计〔论文〕的要求与数据1、课程设计〔论文〕的要求学生的课程设计资料包括封面〔按学校统一规定格式打印〕、课程设计〔论文〕任务书、正文及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交学生应掌握课程的根本理论，根本知识扎实，概念清楚，设计计算正确，构造设计合理，设计说明书撰写标准，绘图符合标准，工程图纸应符合"房屋建筑制图统一标准〔GB/T 50001—2001〕"和"建筑构造制图标准〔GB/T 50105—2001〕"的要求2、课程设计数据(1) 构造形式*厂房跨度为18m，总长72m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m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450×450，混凝土强度等级为C30，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〕2) 屋架形式及选材屋架形式、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：**尾数为单号的同学用钢，焊条为型；**尾数为双号的同学用钢，焊条为型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 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.7KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经历公式计算：0.318KN/m2悬挂管道： 0.25 KN/m2② 可变荷载：屋面活荷载标准值： 雪荷载标准值： 0.5KN/m2积灰荷载标准值： 0.75KN/m2(按附表取)保温层及积灰荷载取值与设计方案编号有关，详见附表一。

每位同学须对照附表一中的设计方案编号将相应的荷载取值填入课程设计任务书中附表一 设计方案安排表设计方案**保温层积灰荷载10027,0018,0001～00060.70.7520007～00210.60.930022～00300.51.040033～006200240.451.2三、课程设计〔论文〕应完成的工作1、计算书局部进展屋架支撑布置，画出屋架构造及支撑的布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证工程的要求；进展荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点2、图纸局部绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表附 图 一图1.1 18米跨屋架几何尺寸图1.2 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值图1.3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值18m钢屋架课程设计〔方案 〕计算书1荷载计算钢材选择用Q235-D，E50焊条 荷载计算说明：屋面活荷载标准值与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算1.1永久荷载永久荷载：标准值单位1/cos〔α〕单位三毡四油〔上铺绿豆砂〕防水层0.4KN/m20.402KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m20.402KN/m2保温层0.7KN/m20.704KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m20.050KN/m2水泥砂浆找平层0.3KN/m20.302KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.4KN/m21.407KN/m2屋架及支撑自重：按经历公式 计算0.318KN/m20.320KN/m2悬挂管道：0.25KN/m20.251KN/m2共3.837KN/m2 1.2可变荷载可变荷载标准值单位1/cos〔α〕单位屋面活荷载标准值： 0.7KN/m20.704 KN/m2积灰荷载标准值： 0.75KN/m20.754 KN/m2　　共1.457 KN/m21.3设计桁架时，考虑以下三种荷载组合全跨永久荷载+全跨可变荷载〔按永久荷载控制〕根据公式〔书本第9页：〕及查标准得屋面均布活荷载组合值系数0.7，积灰荷载组合值系数0.9F=〔1.35*3.837+1.4*0.7*0.7+1.4*0.9*0.75〕*1.5*6=61.342KN/m2全跨永久荷载+半跨可变荷载.1全跨永久荷载F1.1=〔1.35*3.837〕*1.5*6=46.621KN/m2〔按永久荷载为主的组合〕F1.2=〔1.2*3.837〕*1.5*6=41.441 KN/m2F1.3=〔1.0*3.837〕*1.5*6=34.534KN/m2〔对构造有利〕.2半跨可变荷载F2.1=1.4*〔0.7*0.7+0.9*0.75〕*1.5*6=14.679 KN/m2〔按永久荷载为主的组合〕F2.2=1.4*〔0.7+0.9*0.75〕*1.5*6=17.368KN/m2全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载〔按可变荷载的组合为主〕.1全跨桁架包括支撑F3.1=〔1.2*0.318〕*1.5*6=3.434 KN/m2F3.2=〔1.0*0.318〕*1.5*6=2.862KN/m2.2半跨屋面板自重及半跨屋面活荷载F4=〔1.2*1.4+1.4*0.7〕*1.5*6=23.94 KN/m2为使用阶段荷载情况为施工阶段荷载情况2桁架计算简图图1.1 18米跨屋架几何尺寸图1.2 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值图1.3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3桁架杆件内力计算3.1桁架杆件内内力组合表杆件名称内力系数第一种组合第二种组合第三种组合计算杆件内力/KN全跨①左半跨②右半跨③F*①F1.i*①+F2.i*②F1.i*①+F2.i*③F3.i*①+F4*②F3.i*①+F4*③上弦AB000.000 0.00 　　　　0.00 BC-6.221-4.371-1.850 -381.61 　　　　-381.61 CD000.000 0.00 　　　　0.00 DE-8.993-5.636-3.357 -551.65 　　　　-551.65 EF000.000 0.00 　　　　0.00 FG-9.102-4.551-4.551 -558.33 　　　　-558.33 下弦ac3.472.5370.933 212.86 　　　　212.86 ce7.9625.3252.637 488.41 　　　　488.41 eg9.2795.3123.967 569.19 　　　　569.19 斜腹杆aB-6.502-4.754-1.748 -398.85 　　　　-398.85 Bc4.7393.1581.581 290.70 　　　　290.70 cD-3.382-1.862-1.520 -207.46 　　　　-207.46 De1.884 0.541.344 115.57 　　　　115.57 eF-0.690 0.615-1.305 -42.33 -23.14 -51.32 12.75 -33.61 -51.32 　　　　　　　　12.75 Fg-0.462 -1.6321.170 -28.34 -55.75 10.29 -40.66 26.69 -55.75 　　　　　　　　26.69 竖杆Aa-0.500 -0.50.000 -30.67 　　　　-30.67 Cc-1.000 -10.000 -61.34 　　　　-61.34 Ee-1.000 -10.000 -61.34 　　　　-61.34 Gg0.812 0.4060.406 49.81 　　　　49.81 3.2斜腹杆eF和Fg内力计算组合表杆件名称全跨①左半跨②右半跨③F1.iF2.iF1.i*①+F2.i*②F1.i*①+F2.i*③斜腹杆eF-0.690 0.615-1.305 46.621 14.679 -23.14 -51.32 -0.690 0.615-1.305 41.441 17.368 -17.91 -51.26 -0.690 0.615-1.305 34.534 14.679 -14.80 -42.98 -0.690 0.615-1.305 34.534 17.368 -13.15 -46.49 Fg-0.462 -1.6321.170 46.621 19.782 -53.82 1.61 -0.462 -1.6321.170 41.441 22.428 -55.75 7.10 -0.462 -1.6321.170 34.534 19.782 -48.24 7.19 -0.462 -1.6321.170 34.534 22.428 -52.56 10.29 　全跨①左半跨②右半跨③F3.iF4F3.i*①+F4*②F3.i*①+F4*③eF-0.690 。