攀枝花鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）題 目： 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì) 21 m跨鋼屋架設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在院系： 攀枝花學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 級(jí)建筑工程技術(shù) 班 級(jí)： 班 指導(dǎo)教師： 職稱： 2012年 月 日攀枝花學(xué)院教務(wù)處制課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績?cè)u(píng)定表題目名稱評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等管道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用

2、所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)資料，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其它調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果品質(zhì)45%09插圖（

3、或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本檔第五條要求。10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師簽名： 年月日攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì) m跨鋼屋架設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的使學(xué)生在掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)整體房屋鋼結(jié)構(gòu)房屋的特點(diǎn)和基本設(shè)計(jì)方法，能確定合理的計(jì)算簡圖，正確地進(jìn)行內(nèi)力分析，并能按有關(guān)專業(yè)規(guī)范或規(guī)程進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、截面計(jì)算和構(gòu)造處理，為以后的工程實(shí)踐

4、打下必要的基礎(chǔ)。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容1.作屋蓋結(jié)構(gòu)支撐的布置圖；2.選擇鋼材及焊接材料，并明確提出對(duì)保證項(xiàng)目的要求；3.對(duì)鋼屋架進(jìn)行內(nèi)力、桿件截面尺寸的計(jì)算；設(shè)計(jì)一個(gè)下弦節(jié)點(diǎn)、一個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)、屋脊節(jié)點(diǎn)及下弦中央節(jié)點(diǎn)。（2）設(shè)計(jì)要求1.計(jì)算書須用鋼筆或碳素筆書寫，插圖應(yīng)用鉛筆按一定比例繪制，做到眉目清晰，圖文結(jié)合；2.圖紙A2或A2加長，應(yīng)符合房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 500012001）和建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 501052001）的要求；3.屋架跨度、保溫層及積灰荷載取值見附表所示。請(qǐng)將自己的題號(hào)及對(duì)應(yīng)的取值填入設(shè)計(jì)任

5、務(wù)書中。4.用2B鉛筆或針管筆繪制運(yùn)送單元的施工圖。設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)尺寸齊備，滿足構(gòu)造要求。（3）設(shè)計(jì)題目見附件3、主要參考文獻(xiàn)1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 張耀春主編 周緒紅副主編 高等教育出版社2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50017-2003） 中國計(jì)劃出版社3鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國建筑工業(yè)出版社4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃屋架形式、尺寸、材料選擇及支撐布置 1.5天荷載和內(nèi)力計(jì)算 1.5天截面選擇 2天節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 2天繪制施工圖 3天指導(dǎo)教師（簽字）日期年 月 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年 月 日一、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)某廠房總長度90m，跨度L 21 m(按選題表取)，屋蓋體系為無檁體系，縱向柱

6、距6m。1、結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，屋面坡度i=1/10。地區(qū)計(jì)算溫度高于-200C，不考慮地震設(shè)防，屋架下弦標(biāo)高為18m；廠房內(nèi)橋式吊車為2臺(tái)150/30t（中級(jí)工作制），鍛錘為2臺(tái)5t。2、屋架形式及荷載:屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點(diǎn)荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附圖所示。屋架采用的鋼材、焊條為：題號(hào)為單號(hào)的同學(xué)用Q345鋼，焊條為E50型；雙號(hào)的同學(xué)用Q235鋼，焊條為E43型。3、屋蓋結(jié)構(gòu)及荷載無檁體系：采用1.5×6.0m預(yù)應(yīng)力混凝土屋板（考慮屋面板起系桿作用）荷載：屋架及支撐自重：按經(jīng)驗(yàn)公式q=0.12+0.011L，L為

7、屋架跨度，以m為單位，q為屋架及支撐自重，以kN/m2為單位；屋面活荷載：施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.8kN/m2，雪荷載的基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值為S0=0.5kN/m2，施工活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，而是取兩者的較大值；積灰荷載 1.1 kN/m2(按選題表取)。屋面各構(gòu)造層的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.4kN/m2 水泥砂漿找平層 0.4kN/m2 保溫層 0.4 kN/m2(按選題表取) 一氈二油隔氣層 0.05kN/m2 水泥砂漿找平層 0.3kN/m2 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 1.45kN/m2二、選題表（在自己所選題號(hào)上涂黑?。┛缍?82124積灰荷載保溫層0.40.50.60.7

8、0.40.50.60.70.40.50.60.7題號(hào)1234567891011120.41314151617181920212223240.52526272829303132333435360.63738394041424344454647480.74950515253545556575859600.86162636465666768697071720.97374757677787980818283841.08586878889909192939495961.19798991001011021031041051061071081.2三、 屋架幾何尺寸及檁條設(shè)置 圖1 21m跨屋架幾何尺寸圖2

9、21m跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值圖3 21m跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值四、 支撐布置及屋架編號(hào)根據(jù)車間長度、跨度及荷載設(shè)置3道上下弦橫向水平支撐，柱網(wǎng)采用封閉結(jié)合。為統(tǒng)一支撐規(guī)格，廠房兩端的橫向水平支撐設(shè)置在第二柱間。在第一柱間的上弦平面設(shè)置剛性系桿以保證上弦桿的穩(wěn)定，在第一柱間下弦平面也設(shè)置剛性系桿以傳遞山墻受到的風(fēng)荷載。支撐布置如下圖：五、荷載及內(nèi)力計(jì)算 1、荷載計(jì)算表：荷載名稱標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m²）設(shè)計(jì)值（KN/m²）屋架及支撐自重0.350.35×1.20.42三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層0.400.40×1.20.48水泥

10、砂漿找平層0.400.40×1.20.48保溫層0.400.40×1.20.48一氈二油隔氣層0.050.05×1.20.06水泥砂漿找平層0.300.30×1.20.36預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板1.451.45×1.21.74永久荷載總和3.353.35×1.24.02屋面活荷載1.901.90×1.42.66可變荷載總和1.901.90×1.42.66荷載組合方法：（1）使用階段1、全跨永久荷載全跨可變荷載2、全跨永久荷載半跨可變荷載P恒=4.02×1.5×6=36.18KNP活=2.66

11、5;1.5×6=23.94KN（2）施工階段全跨屋架（包括支撐）自重半跨屋面板自重半跨屋面活荷載P恒=0.35×1.5×6=3.15KN P活=（1.45+2.66）×1.5×6=36.99KN2、內(nèi)力計(jì)算專心-專注-專業(yè)桿件名稱桿力系數(shù)使用階段施工階段計(jì)算桿力/KNP恒×P活×P活×P恒×P活×P活×在左在右全跨全恒在左在右全恒在左在右上弦AB0000000000BD-5.31-2.162-7.472-270.337-127.1214-51.75828-23.5368-196.417

12、-79.9724-449.217DF-7.339-3.923-11.262-407.459-175.6957-93.91662-35.4753-271.47-145.112-677.071FH-6.861-5.319-12.18-440.672-164.2523-127.3369-38.367-253.788-196.75-732.262下弦ac+3.01+1.09+4.1+148.338+72.0594+26.0946+12.915+111.3399+40.3191+246.492ce+6.663+3.081+9.744+352.5379+159.51222+73.75914+30.6936

13、+246.4644+113.9662+585.8093eg+7.326+4.636+11.962+432.7852+175.38444+110.98584+37.6803+270.9887+171.4856+719.1554gg-+5.884+212.8831-+18.5346+212.8831斜腹桿aB-5.641-2.043-7.684-278.007-135.0455-48.90942-24.2046-208.661-75.5706-461.962Bc+3.96+1.646+5.606+202.8251+94.8024+39.40524+17.6589+146.4804+60.88554

14、+337.0327cD-2.633-1.776-4.409-159.518-63.03402-42.51744-13.8884-97.3947-65.6942-265.069De+1.222+1.57+2.792+101.0146+29.25468+37.5858+8.7948+45.20178+58.0743+112.0709eF-0.047-1.525-1.572-56.875-1.12518-36.5085-4.9518-1.73853-56.4098-94.5086Fg+1.039+1.367+1.40650.86908+24.87366+32.72598+4.4289+38.4326

15、1+50.56533+108.4687gH+1.913-1.2+0.713+25.79634+45.79722-28.728+2.24595+70.76187-44.388+73.00782豎桿Aa-0.50-0.5-18.09-11.970-1.575-18.4950-30.06Cc-10-1-36.18-23.940-3.15-36.990-60.12Ee-10-1-36.18-23.940-3.15-36.990-60.12Gg-10-1-36.18-23.940-3.15-36.990-60.12六、 桿件設(shè)計(jì)1、 上弦桿整個(gè)上弦采用等截面，按FH桿件的最大設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì)，即N=732.

16、262KN上弦桿計(jì)算長度：在屋架平面內(nèi)：， 上弦截面選用兩個(gè)不等肢角鋼，短肢相并。設(shè)60，0.807，截面積為需要回轉(zhuǎn)半徑： 查表選用2 97×150×69:A=39.76cm2,ix=8.30cm,iy=3.57cm驗(yàn)算滿足長細(xì)比要求，查表滿足要求2、 下弦桿整個(gè)下弦也采用等截面，按eg桿件的最大設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì)，即N=719.15KN上弦桿計(jì)算長度：在屋架平面內(nèi)：， 上弦截面選用兩個(gè)不等肢角鋼，短肢相并。設(shè)60，0.807，截面積為需要回轉(zhuǎn)半徑： 查表選用2 74×100×6:A=27.25cm2,ix=6.17cm,iy=2.35cm驗(yàn)算滿足長細(xì)比要求

17、，查表滿足要求其余計(jì)算結(jié)果見下表屋架桿件截面選擇表?xiàng)U件名稱桿件編號(hào)內(nèi)力（KN）計(jì)算長度cm截面規(guī)格截面面積（cm²）回轉(zhuǎn)半徑（cm）長細(xì)比容許長細(xì)比穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算應(yīng)力 （N/mm²）上弦FH-732.26150.830.162 97×150×6939.768.33.5775.085.2150.000.8280.655302.14下弦eg719.1530014.85 2 74×100×627.256.17 2.35 118.58 191.14 150.00 0.447 0.797-291.07斜腹aB-461.9622532532 100

18、×63×1031.00 1.74 4.86 145.40 52.06 150.00 0.322 0.847 -150.76 Bc+337.032209.04261.32 90×56×514.42 1.59 4.32 131.47 60.49 350.00 0.383 0.807 195.89 cD-265.069229.12286.42 90×56×514.42 1.59 4.32 144.10 66.30 150.00 0.329 0.774 -166.71 De+112.070229.12286.42 70×45

19、5;511.22 1.28 3.14 179.00 91.21 350.00 0.227 0.614 165.96 eF-94.5086249.92312.42 100×63×619.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -24.44 Fg+108.468249.92312.42 100×63×619.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -32.50 豎桿Aa+73.0078159.21992 63×40×58.12 1.14 3

20、.09 139.65 64.40 150.00 0.349 0.786 -40.76 Cc-30.06183.22292 70×45×511.22 1.28 3.41 143.13 67.16 150.00 0.333 0.769 -56.69 Ee-60.12207.22592 75×50×1023.60 1.38 3.72 150.14 69.62 150.00 0.308 0.757 -29.80 Gg-60.12207.22592 75×50×1023.60 1.38 3.72 150.14 69.62 150.00 0.30

21、8 0.757 -29.80 七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1、下弦節(jié)點(diǎn)用E50型焊條角焊縫的抗拉和抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值200MPa。下弦節(jié)點(diǎn)“c”，設(shè)“Cc”桿的肢背和肢尖焊縫為6mm。所需的焊縫長度為肢背：，取70mm。肢尖：，取30mm。設(shè)“cD”桿的肢背和肢尖焊縫為6mm。所需的焊縫長度為肢背：，取50mm。肢尖：，取30mm。“cB”桿內(nèi)力很小，取6mm。綜合取節(jié)點(diǎn)板尺寸300mm×230mm下弦與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫長度為30.0cm，6mm。焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差N110.06KN，受力較大處的肢背出的焊縫應(yīng)力為:<200MPa焊縫強(qiáng)度滿足要求2、 上弦節(jié)點(diǎn)“B”“Bc”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸同上。設(shè)“aB”桿的肢背和肢尖焊縫8mm和6mm，所需焊縫長度為肢背： ，取70mm肢尖：，取50mm節(jié)點(diǎn)板上邊緣縮進(jìn)上弦肢背8mm。用槽焊縫把上弦角鋼和節(jié)點(diǎn)板連接起來。槽焊縫作為兩條焊縫計(jì)算，需在強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.8的折減系數(shù)。假定集中荷載P與上弦垂直，上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力計(jì)算如下：=6mm，8mm上弦與節(jié)點(diǎn)板焊縫長度為290mm，則上弦肢尖角焊縫的切應(yīng)力為3、屋脊節(jié)點(diǎn)“H”設(shè)拼接角鋼與受壓弦桿之間的角焊縫8mm，則所需焊縫計(jì)算長度為（一條焊縫）