[学士]30米跨度车间钢屋架课程设计-钢结构设计_secret.doc

《钢结构设计》课程设计 设计名称 钢屋架设计 学 院 水土保持学院 专 业 土木工程 班 级 土木0-班 学 号 00 4 姓 名 指导教师 2011年 6月18日  目录 第一节 钢结构课程设计题目2 第二节 钢屋架设计计算3 一、屋架类型3 二、钢材及焊条 …………………………………………………………………………………………………………………………3 三、屋架形式及几何尺寸3 四、支撑布置4 五、荷载和内力计算 1. 荷载计算5 2. 荷载组合5 3. 内力计算7 六、杆件截面设计 1. 上弦杆10 2. 下弦杆11 3. 端斜杆12 4. 斜腹杆13 5. 竖杆14 七、节点设计 1. 下弦节点b17 2. 上弦节点B18 3. 屋脊节点K19 4. 下弦跨中节点f20 5. 支座节点a21 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某30m跨度热加工车间钢屋架设计。 二、设计任务与要求 1．选择钢屋架的材料。 2．屋架选型；确定各杆件截面形式、计算长度和节点形式。 3．屋架及屋盖支撑的布置及布置图； 4．荷载计算及内力分析； 5．各杆件截面设计（包括计算过程和非拷贝的计算简图）。 6．节点设计（包括支座设计。包括计算过程和非拷贝的计算简图）。 7．设计要求 （1）完成计算书一套(应有封面和目录)。 （2）按制图规范绘制钢屋架施工图（电子拷贝图不能计分）及材料表。 （3）计算书书写工整，图纸布局均匀、图面整洁，线型正确，比例适当。 8．最晚放假前2周，提交纸质文本和手绘图件（A2）或提交电子文本与CAD图件）。 e-mail： 三、设计资料 某一热加工车间，跨度 30m，车间长度 90m，柱距 6m。车间设有二台 20／5t桥式吊车，中级工作制（JC25％），一端设有5t和3t的锻锤各一台。当地计算温度高于―20℃。地震设防烈度8度。屋面采用1．5×6m预应力大型屋面板（为无檁体系）。上铺 80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层；屋面坡度为1／10；当地雪荷载为0.3kN／m2。屋架铰接在钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×600mm，混凝土强度等级为C20。［大型屋面板自重按1．5kN／m2 第二节 钢屋架设计计算 一、屋架类型选择 由于车间内部设有5 t和3 t锻锤各一台，又具有加热设备炉，跨度较大（30m），屋面坡度较小（i=1／10），故拟采用梯形钢屋架，受力均匀、腹杆较短、且与柱子连接可为铰接，钢筋混凝土柱，混凝土采用 C20（fc= 9.6N／mm2）。 二、钢材及焊条 根据该地区的冬季计算温度和荷载性质，以及设计规范要求，钢材采用AY3F(甲类顶吹氧气转炉3号沸腾钢)，要求保证抗拉强度，伸长率。屈服强度，冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条选用E43型，手工焊，根据结构的重要性，焊缝质量要求达到一级标准。 三、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用预应力混凝土大型屋面板，屋面坡度i=1／10，故采用平坡梯形屋架。 屋架计算跨度取支柱轴线间的距离减去300mm。=30000―300=29700mm。 取屋架在30m轴线处的端部高度=1990mm（与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将取为1.8～2.lm等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。当屋架与柱刚结时，有足够的大小，亦能较好地传递支座弯矩而不使端部弦杆产生过大内力）。 屋架中部高度: ＝2000+29700/2×0.1m 屋架的高跨比: =3490／29700=l／8．5，在经济范围（1／6～1／10）内。屋架在29.7m处，两端的高度为。屋架跨中起拱按考虑，取60mm。 屋架形式及几何尺寸如图一所示。 四、支撑布置 根据车间长度90m＞60m，屋架跨度=30m，荷载情况，以及吊车、锻锤设置情况，布置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间