15m梯形鋼屋架計(jì)算書(shū)

1、梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1 設(shè)計(jì)資料：1、 車間柱網(wǎng)布置：長(zhǎng)度96m ；柱距6m ；跨度15m。2、 屋面坡度：1：10。3、 屋面材料：壓型鋼板。4、 荷載1） 靜載：屋架及支撐自重0.45KN/m。2） 活載：屋面活荷載0.5KN/m。5、 材質(zhì) Q235B鋼，焊條E43XX系列，手工焊。6、 屋架采用平坡梯形屋架，無(wú)天窗，外形尺寸（取一半）如圖 1 所示 圖12 . 結(jié)構(gòu)形式與選型屋架形式及幾何尺寸如圖所示根據(jù)廠房長(zhǎng)度(96m60m)、跨度及荷載情況，設(shè)置上弦橫向水平支撐2道，下弦由于跨度為15m故不設(shè)下弦支撐。如圖2圖23、垂直支撐垂直支撐必須設(shè)置。對(duì)于本屋架結(jié)構(gòu)，在

2、跨度中央設(shè)置一道中間垂直支撐，在屋架兩端各設(shè)置一道垂直支撐。垂直支撐只設(shè)置在有橫向水平支撐的同一柱間的屋架上，如圖 3 所示。圖34 . 荷載計(jì)算屋面活荷載0.5KN/m進(jìn)行計(jì)算。荷載計(jì)算表荷載名稱標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）設(shè)計(jì)值（KN/m）屋架及支撐自重0.450.151.350.608可變荷載總和0.50.7荷載組合方法：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3、全跨屋架（包括支撐）自重半跨屋面板自重半跨屋面活荷載5 內(nèi)力計(jì)算屋架構(gòu)件內(nèi)力組合表?xiàng)U件名稱桿件編號(hào)單位荷載 F1靜載作用（KN/m）活載（KN/m）0.7桿件內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力在左在右全跨全部恒載3.578屋架支撐0.608大

3、型屋面板1.89在左在右全部組合一組合二組合三在左在右全部上弦桿AB0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BC-4.69 -2.16 -6.23 -22.28 -3.79 -8.86 -4.09 -11.77 -3.28 -1.51 -4.36 -143.84 -138.02 -86.01 -143.84 CD-4.68 -2.16 -6.22 -22.25 -3.78 -8.85 -4.08 -11.75 -3.28 -1.51 -4.35 -143.63 -137.83 -85.

4、89 -143.63 DE-6.21 -3.93 -9.00 -32.19 -5.47 -11.73 -7.42 -17.01 -4.34 -2.75 -6.30 -207.85 -197.30 -116.34 -207.85 EF-6.20 -3.92 -8.99 -32.17 -5.47 -11.72 -7.42 -16.99 -4.34 -2.75 -6.29 -207.70 -197.15 -116.26 -207.70 下弦桿ab-1.21 -2.82 -3.49 -12.49 -2.12 -2.29 -5.34 -6.60 -0.85 -1.98 -2.44 -80.62 -72.

5、00 -28.38 -80.62 bc1.87 -0.83 1.01 3.60 0.61 3.53 -1.57 1.90 1.31 -0.58 0.70 23.25 26.51 29.44 29.44 cd2.07 0.72 2.31 8.26 1.40 3.91 1.36 4.36 1.45 0.51 1.62 53.33 52.43 36.52 53.33 斜腹桿aB-5.06 -2.05 -6.51 -23.31 -3.96 -9.56 -3.87 -12.31 -3.54 -1.43 -4.56 -150.49 -144.99 -92.14 -150.49 Bb3.38 1.83 4.

6、68 16.76 2.85 6.39 3.46 8.85 2.37 1.28 3.28 108.19 103.28 62.69 108.19 bD-2.15 -1.79 -3.42 -12.25 -2.08 -4.06 -3.39 -6.47 -1.51 -1.25 -2.40 -79.09 -74.28 -41.31 -79.09 Dc0.73 1.55 1.83 6.55 1.11 1.38 2.93 3.46 0.51 1.08 1.28 42.27 38.11 16.21 42.27 Cf0.38 -1.54 -0.71 -2.54 -0.43 0.72 -2.90 -1.34 0.2

7、7 -1.07 -0.50 -16.41 -12.29 2.99 -16.41 豎桿Aa-0.50 0.00 -0.50 -1.79 -0.30 -0.95 0.00 -0.95 -0.35 0.00 -0.35 -11.55 -11.55 -8.63 -11.55 Cb-0.93 0.03 -0.91 -3.27 -0.56 -1.77 0.06 -1.73 -0.65 0.02 -0.64 -21.10 -21.18 -16.07 -21.18 Ec-0.95 0.03 -0.93 -3.34 -0.57 -1.80 0.05 -1.77 -0.67 0.02 -0.65 -21.58 -

8、21.66 -16.42 -21.66 Fd0.08 0.08 0.85 3.03 0.52 0.15 0.15 1.60 0.06 0.06 0.59 19.58 16.68 3.90 19.586 桿件設(shè)計(jì)1、 上弦桿整個(gè)上弦采用等截面，按EF桿件的最大設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì)，即N=255KN上弦桿計(jì)算長(zhǎng)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。腹桿最大內(nèi)力N=152.9 KN，中間節(jié)點(diǎn)板厚度選用10mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度選用8mm設(shè)60，0.807，截面積為需要回轉(zhuǎn)半徑： 查表選用2 110706驗(yàn)算滿足長(zhǎng)細(xì)比要求，查表滿足要求其余計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表屋架桿件截面選擇表?xiàng)U件名稱桿件編號(hào)內(nèi)

9、力（KN）計(jì)算長(zhǎng)度cm截面規(guī)格截面面積（cm）回轉(zhuǎn)半徑（cm）長(zhǎng)細(xì)比容許長(zhǎng)細(xì)比穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算應(yīng)力 （N/mm）上弦FG-210.32150.830.162 11070621.22.013.5475.085.2150.000.7200.655151.55下弦ab-80.62300885 2 8050534.40 2.53 4.63 118.58 191.14 150.00 0.447 0.204 -114.88 斜腹aB-150.49 2532532 56531.00 1.74 4.86 145.40 52.06 150.00 0.322 0.847 -150.76 Bb108.19 209.04

10、261.32 50514.42 1.59 4.32 131.47 60.49 350.00 0.383 0.807 195.89 bD-79.09 229.12286.42 50514.42 1.59 4.32 144.10 66.30 150.00 0.329 0.774 -166.71 Dc42.27 229.12286.42 50511.22 1.28 3.14 179.00 91.21 350.00 0.227 0.614 165.96 Cf-16.41 249.92312.42 50519.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -2

11、4.44 Fd-21.82 249.92312.42 50519.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -32.50 豎桿Aa-11.55 159.21992 5658.12 1.14 3.09 139.65 64.40 150.00 0.349 0.786 -40.76 Cb-21.18 183.22292 50511.22 1.28 3.41 143.13 67.16 150.00 0.333 0.769 -56.69 Ec-21.66 207.22592 50523.60 1.38 3.72 150.14 69.62 150.00 0.

12、308 0.757 -29.80 Gd19.58 231.22892 56511.22 1.28 3.14 180.63 92.04 350.00 0.225 0.608 77.56 7、 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1. 下弦節(jié)點(diǎn)用E43型焊條角焊縫的抗拉和抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值160MPa。 下弦節(jié)點(diǎn)“b”a.下弦節(jié)點(diǎn)“b”，設(shè)“Bb”桿的肢背和肢尖焊縫為6mm。所需的焊縫長(zhǎng)度為肢背：，取70mm。肢尖：，取50mm。設(shè)“bD”桿的肢背和肢尖焊縫為6mm。所需的焊縫長(zhǎng)度為肢背：，取50mm。肢尖：，取50mm?！癈b”桿內(nèi)力很小，取6mm。綜合取節(jié)點(diǎn)板尺寸300mm230mm下弦與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫長(zhǎng)度為30.0

13、cm，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:160MPa焊縫強(qiáng)度滿足要求2. 上弦節(jié)點(diǎn)“B”“Bb”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(zhǎng)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(lái)。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(zhǎng)度為290mm，則上弦肢尖角焊縫的切應(yīng)力為4.屋脊節(jié)點(diǎn)“K”設(shè)拼接角鋼與受壓弦桿之間的角焊縫8mm，則

14、所需焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為（一條焊縫）拼接角鋼長(zhǎng)度+弦桿桿端空隙20，拼接角鋼長(zhǎng)度取180mm。上弦與節(jié)點(diǎn)板之間的槽焊縫，假定承受節(jié)點(diǎn)荷載，驗(yàn)算如下設(shè)“FG”桿的肢背和肢尖焊縫為8mm和6mm。所需的焊縫長(zhǎng)度為肢背：，取110mm。肢尖：，取60mm。驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)板強(qiáng)度上弦與節(jié)點(diǎn)板焊縫長(zhǎng)度為150mm，則上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，應(yīng)按上弦內(nèi)力的15計(jì)算，11761596mm，焊縫應(yīng)力為3. 支座節(jié)點(diǎn)“A”為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取160mm。在節(jié)點(diǎn)中心線上設(shè)置加勁肋，加勁肋的高度與節(jié)點(diǎn)板高度相等，厚度10mm。（1） 支座底板的計(jì)算。支座反力R231016（豎向支座反力單位系數(shù)）138606N。設(shè)支座地板的平面尺寸采用240360mm，現(xiàn)僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，則承壓面積為28023064400mm。驗(yàn)算柱頂混凝土強(qiáng)度：支座板底厚度按屋架反力作用下的彎矩計(jì)算，節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將節(jié)點(diǎn)板分為四塊，塊板為兩相鄰邊自由板，每塊板的單位寬度的最大彎矩為底板厚度，取t16mm（2） 加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算。假定加勁肋受力為屋架支座反力的1/4，即138606/4=34651.5N