鋼筋結(jié)構(gòu)計算書(昆明理工大學(xué)鋼筋結(jié)構(gòu)課程設(shè)計)

./課程設(shè)計課程名稱：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計題目：地區(qū)某工廠金工車間鋼屋架設(shè)計學(xué)院：土木工程學(xué)院專業(yè)：土木工程、工程力學(xué)年級：姓名：學(xué)號：20111100指導(dǎo)教師：日期：教務(wù)處制課程設(shè)計任務(wù)書土木工程學(xué)院學(xué)院土木工程專業(yè)年級姓名：學(xué)號：20111100課程設(shè)計題目：地區(qū)某工廠金工車間鋼屋架設(shè)計課程設(shè)計主要容：〔一設(shè)計資料地區(qū)某工廠金工車間,長度90m,柱距6m,車間設(shè)有兩臺30/5t中級工作制橋式吊車,屋面采用1.5×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。20mm厚水泥砂漿找平層,三氈四油防水層,屋面坡度1/10~1/12。屋架兩端鉸支于鋼筋混凝土柱上,上柱截面400×400mm,混凝土C20,屋面活荷載0.50kN/m2,屋面積灰荷載0.75kN/m2,屋架跨度、屋架計算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的數(shù)據(jù)進行計算。1、屋架跨度〔121m〔224m2、屋面計算跨度〔1L0＝L〔2L0＝L-300mm3、屋面做法〔1有保溫層〔2無保溫層4、屋架端高〔1h0=1.8m〔2h0=1.9m〔3h0=2.0m〔4=2.1m〔二設(shè)計要求1、由結(jié)構(gòu)重要性,荷載特征〔靜荷,連接方法〔焊接及工作溫度選用鋼材及焊條。2、合理布置支撐體系,主要考慮〔1上弦橫向水平支撐〔2下弦橫向水平支撐〔3垂直支撐〔4系桿〔剛性或柔性并在計算書上畫出屋蓋支撐布置圖,并對各榀屋架進行編號3、荷載及力計算〔1屋面恒載計算。〔2屋面活荷載與屋面雪荷載不同時考慮。〔3屋面積灰荷載屬于可變荷載。〔4利用結(jié)構(gòu)的對稱性,僅計算屋架左半跨桿件力?！?計算屋架桿力時,應(yīng)考慮三種荷載組合?！?將屋面分布荷載轉(zhuǎn)化為屋架節(jié)點荷載,利用左半跨單位節(jié)點荷載力圖計算桿力?！?確定各桿最不利力〔最大拉力或最大壓力4、桿件截面選擇〔1屋架桿件常采用雙角鋼組合組成的T形截面或十字形截面,要根據(jù)λx=λy的等穩(wěn)條件選擇合理的截面形式。〔2正確確定桿件的長細(xì)比,由軸心受力桿件確定桿件截面及填板數(shù)量?！?設(shè)計小組每位同學(xué)所計算的上弦桿,下弦桿,斜桿截面選擇過程要在計算書詳細(xì)說明,其余桿件截面選擇可按同組其他同學(xué)計算成果統(tǒng)一列表取用?！?桿件截面規(guī)格不宜過多,與垂直支撐相連的豎桿截面則不宜小于2L63×5。5、節(jié)點設(shè)計〔1熟知節(jié)點設(shè)計的基本要求及一般步驟?！?要在計算書寫出一般上下弦節(jié)點,下弦跨中節(jié)點,下弦支座節(jié)點及屋脊節(jié)點設(shè)計過程。6、屋架施工圖〔1用鉛筆繪制1#施工圖〔2施工圖應(yīng)包括①屋架簡圖〔比例1∶100,左半跨標(biāo)明桿件長度,右半跨注明桿件最不利力,以及起拱度。②屋架正面圖,上、下弦平面圖〔軸線比例1：20,桿件、節(jié)點比例1：10。③側(cè)面圖,剖面圖及零件詳圖。④注明全部零件的編號,規(guī)格及尺寸〔包括加工尺寸和定位尺寸孔洞位置,孔洞及螺栓直徑,焊縫尺寸以及對工廠加工和工地施工的要求。⑤材料表〔一榀屋架的材料用量。⑥說明〔鋼號、焊條型號、起拱要求、圖中未注明的焊縫尺寸和油漆要求等。設(shè)計指導(dǎo)教師〔簽字：教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人〔簽字：年月日計算書1.屋架及支撐形式:2.荷載何力計算1>荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm厚水泥砂漿找平層:0.4kN/m2三氈四油防水層：0.4kN/m2預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板：1.4kN/m2屋架和支撐自重：<0.117+0.011L>=<0.117+0.011×21>=0.348kN/m2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載：0.5kN/m2屋面積灰荷載：0.75kN/m22節(jié)點荷載計算①全跨屋面永久荷載作用下P=〔1.4+0.4+0.4+0.348×6×1.6=2.548×6×1.5=22.932〔kN②全跨可變荷載作用下P=0.5×6×1.5+0.75×0.9×6×1.5=〔0.5+0.9×0.75×6×1.5=10.575〔kN③當(dāng)基本組合由可變荷載效應(yīng)控制時,上弦節(jié)點荷載設(shè)計值為1.2×22.932+1.4×〔0.5+0.9×0.75×6×1.5=1.2×22.932+1.4×10.575=42.323〔kN當(dāng)當(dāng)基本組合由永久荷載效應(yīng)控制時,上弦節(jié)點荷載設(shè)計值為1.35×22.932+1.4×〔0.7×0.5+0.9×0.75×6×1.5=30.958+12.915=43.873〔kN由上可知,本工程屋面荷載組合由永久荷載效應(yīng)控制,節(jié)點集中力設(shè)計值取P=43.873<kN>。④屋架節(jié)點荷載計算計算是考慮下列三種荷載組合情況：全跨恒荷載+全跨屋面均布活荷載全跨恒荷載+半跨屋面均布活荷載〔左屋架及支撐自重+半跨屋面板自重〔左+半跨屋面活荷載〔左設(shè)：——由永久荷載換算得的節(jié)點集中荷載；——由可變荷載換算得的節(jié)點集中荷載；——由部分永久荷載〔屋架及支撐自重?fù)Q算得的節(jié)點集中荷載；——由部分永久荷載〔屋面板重和可變荷載〔屋面活荷載換換算得的節(jié)點集中荷載。則：=1.35×22.932=30.958〔kN=1.4×〔0.7×0.5+0.9×0.75×6×1.5=12.92〔kN=1.35×0.348×6×1.5=5.47〔kN=〔1.35×1.4+1.4×0.5×6×1.5=23.31〔kN力計算桿力組合表名稱桿件編號桿件力系數(shù)桿件力計算桿力〔KNP=1第一組組合第二組組合第三組組合左右全<P1+P2>③P1③+P2①P3③+P4①①②③④⑤⑥上弦AB0000000BD-5.34-2.20-7.54-328.126-302.416-165.72-328.126DF-7.26-3.91-11.17-490.117-439.600-230.33-490.117FH-6.78-5.28-12.06-529.169-460.951-224.01-529.169下弦ab+3.17+1.67+4.84212.370190.793+100.37212.370bc+6.62+3.09+9.71426.055386.133207.43426.055cd+7.24+4.61+11.85519.954460.393+233.58519.954de+5.83+5.83+11.66511.618436.294+199.68511.618斜腹桿aB-5.17-2.10-7.27-318.993-291.861-160.28-318.993Bb+3.87+1.84+5.71250.543226.771+121.44250.543bD-2.57-1.78-4.35-190.869-167.872-83.70-190.869Dc+1.19+1.58+2.77121.542101.129+42.89121.542cF-0.03-1.54-1.57-68.889-48.992-9.29-68.889Fd-1.05+1.38+0.3314.480-3.350-22.67-22.67dH+2.13-1.36+0.7733.78651.357+53.86+53.86豎腹桿Aa-0.500-0.50-21.939-21.939-14.39-21.939Cb-1.000-1.00-43.878-43.878-28.78-43.878Ec-1.000-1.00-43.878-43.878-28.78-43.878Gd-1.000-1.00-43.878-43.878-28.78-43.878He00000003.桿件截面選擇<1>上弦桿<選用兩根不等邊角鋼短肢相并>=-529.169kN〔最大=150.8cm=301.6cm腹桿=318.993kN,查表2.8得節(jié)點板t=10mm,支座節(jié)點板厚度t=12mm假定λ=60,φ=0.807,,選用2L125×80×8短肢相并,A=31.978＝2.28cm,＝6.07cm驗算：=150=150因為所以由表查得,=214〔2下弦桿=519.954kN,=300cm,=1050cm,節(jié)點板t=10mm,支座節(jié)點板t=12mm,λ=60,φ=0.807,選用2L125×80×8短肢相并A=31.978＝2.28cm,＝6.07cm驗算：=350=350因為所以=162.6〔3端斜腹桿aB=-318.993kN,==270.9cm,t=10mm,λ=60,φ=0.807,選用2L100×80×7長肢相并,A=19.312＝2.39cm,＝4.71cm驗算：=150=150因為所以查表得=209.62Bd,bD,Dc同aB,計算長度=0.8〔4斜桿cF=-68.889kN,=0.8322.6=258.08cm,=322.6cm,t=10mm,λ=60,φ=0.807,選用2L75×50×5,A=12.25c㎡＝2.39cm,＝2.20cm驗算=150=150因為所以由查表的=183.78FddH同cF計算長度=0.8<5>豎桿Gd=-43.878kN,=0.8300=240cm,=300cm力小,按[λ]選擇,選擇2L50×5A=9.606c㎡=1.53≈1.6cm=2.45EC,Cb同Gd=0.8Aa也同Gd=屋架桿件截面選擇表名稱桿件編號截面形式和規(guī)格截面面積<cm2>回轉(zhuǎn)半徑<cm>長細(xì)比容許長細(xì)比λ穩(wěn)定系數(shù)LoxLoyixiyλxλy上弦FH-529.169150.8301.62L125×80×8短肢相并31.9782.286.0766.1449.691500.773214下弦cd519.95415010502L125×80×8短肢相并31.9782.286.0765.79172.98350162.6斜腹桿aB-318.993270.9270.92L100×80×7長肢相并19.3122.394.71113.3557.521500.788209.628-1406-100Bb250.543215.9269.92L100×80×7長肢相并19.3122.394.7190.3357.30350129.738—1206--80bD-190.869237.04296.32L100×80×7長肢相并19.3122.394.7199.1862.911500.759130.228-906-70Dc121.542236.24295.32L100×80×7長肢相并19.3122.394.7198.8462.7035062.948-606-60cF-68.889258.08322.62L75×50×5長肢相并12.252.392.20107.98146.641500.306183.785-504-50Fd-22.67257.28321.62L75×50×5長肢相并12.252.392.20107.65146.181500.30860.085-504-50dH+53.86279.12348.92L75×50×5長肢相并12.252.392.20116.79158.5935043.975--505--50豎腹桿Aa-21.9392102102L50×59.6061.532.45137.2585.711500.61437.205--505--50Cb-43.8781922402L50×59.6061.532.45125.4997.961500.53984.745--505--50Ec-43.8782162702L50×59.6061.532.45141.18110.201500.46897.605--505--50Gd-43.8782403002L50×59.6061.532.45156.86122.451500.405112.785--505--50He0=283.52L70×5十字形截面13.75_4.節(jié)點板計算<1>上弦節(jié)點"B"。節(jié)點板尺寸為-25034010,只要計算Ba桿即可。對aB桿,肢背肢尖焊縫分別采用和6mm,則所需焊縫長度為：肢背：,取140mm肢尖：,取100mm對bB桿,肢背肢尖焊縫分別采用和6mm,則所需焊縫長度為：肢背：,取110mm肢尖：,取80mm為了便于在上弦擱置大型屋面板,節(jié)點板上邊緣可縮進肢背8mm,用塞縫連接,這時,承受集中力P=43.873kN肢尖焊縫承擔(dān)弦桿力差△N=318.993-0=318.993kN=318993N偏心矩e=8-1.9=6.1cmM=△N·e=318993×61=19458573N·mm,,則上弦節(jié)點"D"。節(jié)點板尺寸為-20030010只要計算Db桿。對Db桿,肢背肢尖焊縫分別采用和6mm,則所需焊縫長度為：肢背：,取90mm肢尖：,取70mm對Dc桿,肢背肢尖焊縫分別采用和6mm,則所需焊縫長度為：肢背：,取60mm肢尖：,取60mm為了便于在上弦擱置大型屋面板,節(jié)點板上邊緣可縮進肢背8mm,用塞縫連接,這時,承受集中力P=43.873kN肢尖焊縫承擔(dān)弦桿力差△N=190.869-0=190.869kN=190869N偏心矩e=8-1.9=6.1cmM=△N·e=190869×61=11643009N·mm,,則上弦節(jié)點"F"。節(jié)點板尺寸為-18026010只要計算Fc桿。對Db桿,肢背肢尖焊縫分別采用和4mm,則所需焊縫長度為：肢背：,取60mm肢尖：,取50mm對Db桿,肢背肢尖焊縫分別采用和4mm,則所需焊縫長度為：肢背：肢尖：節(jié)點板上邊緣可縮進肢背8mm,用塞縫連接,這時,承受集中力P=43.873kN肢尖焊縫承擔(dān)弦桿力差△N=68.889-0=68.889kN=68889N偏心矩e=8-1.9=6.1cmM=△N·e=68889×61=4202229N·mm,,則對于節(jié)點"C""E""G",所受力較小,桿件Aa,Cb,Ec,Gd采用焊縫腳寸,最小焊縫長度?！?下弦節(jié)點板b設(shè)計：角焊縫強度設(shè)計值Bb桿的肢背和肢尖焊縫分別采用肢背：取120mm肢尖：取80mmDb桿同理計算取90mm取60mmCb桿力很小,,根據(jù)構(gòu)造繪出節(jié)點大樣圖,可知節(jié)點板尺寸為290×265mm下弦桿與節(jié)點板連接的焊縫長度為290mm,61.14<160<>滿足強度要求下弦節(jié)點板c設(shè)計：角焊縫強度設(shè)計值Dc桿的肢背和肢尖焊縫分別采用肢背取60mm肢尖：取40mmFc桿同理計算肢背取4