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《鋼結(jié)構(gòu)_課程設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淮北廣播電視大學(xué)《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》專業(yè):2013土木工程春學(xué)號:1334001205422姓名:唐旭22一、設(shè)計(jì)題目:焊接梯形鋼屋架設(shè)計(jì)二、目的:通過課程設(shè)計(jì)掌握屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置方法。運(yùn)用有關(guān)力學(xué)和本課程所學(xué)的知識,對鋼屋架進(jìn)行內(nèi)力分析、桿件截面設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。三、設(shè)計(jì)資料:1.某單層單跨工業(yè)廠房,跨度L(18m,21m,24m),長度102m。2.廠房柱距6m,鋼筋混凝土柱,混凝土強(qiáng)度等級C20,上柱截面尺寸400400,鋼屋架支承在柱頂。3.吊車一臺150T,一臺30T,吊車平
2、臺標(biāo)高+12.000m。4.荷載標(biāo)準(zhǔn)值(水平投影面計(jì))5.屋架計(jì)算跨度,幾何尺寸及屋面坡度見附圖1。6.鋼材3號鋼、角鋼、鋼板各種規(guī)格齊全;有各種類型的焊條荷C級螺栓可供選用。7.鋼屋架的制造、運(yùn)輸荷安裝條件:在金屬結(jié)構(gòu)廠制造,運(yùn)往工地安裝,最大運(yùn)輸長度16m,運(yùn)輸高度3.85m,工地有足夠的起重安裝條件。結(jié)構(gòu)形式與布置屋架幾何尺寸及屋架全跨上弦節(jié)點(diǎn)單位荷載作用下構(gòu)件內(nèi)力系數(shù)見圖122圖1(a)18米跨屋架幾何尺寸圖1(b)18米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值圖1(c)18米跨屋架半跨單位荷載作用下各
3、桿件的內(nèi)力值屋蓋支撐布置根據(jù)支撐布置原則,有橋式吊車且吊車平臺較高時(shí)應(yīng)布置上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐以及垂直支撐。具體支撐位置如下頁圖2所示。2222支撐代號:屋架上弦橫向水平支撐sc屋架下弦橫向水平支撐xc屋架下弦縱向水平支撐zc垂直支撐cc剛性系桿LG1柔性系桿LG2四、荷載和內(nèi)力計(jì)算1、荷載計(jì)算按屋面做法,以知各荷載標(biāo)準(zhǔn)值算出永久荷載設(shè)計(jì)值:對于永久性荷載,按公式設(shè)計(jì)值=1.2X荷載標(biāo)準(zhǔn)值;對于可變荷載,按公式設(shè)計(jì)值=1.4X荷載標(biāo)準(zhǔn)值。同時(shí)按屋面活載及雪荷載兩者中取大值的原則
4、,算出可變荷載的設(shè)計(jì)值。計(jì)算可列表1進(jìn)行。序號荷載名稱標(biāo)準(zhǔn)值(KN/㎡)設(shè)計(jì)值(KN/㎡)備注1防水層(三氈四油,上鋪綠豆沙)0.50.62找平層(2㎝厚水泥砂漿)0.80.963預(yù)應(yīng)力鋼筋砼大型屋面板(1.5×6.0m)1.31.564屋架自重(包括支撐重)0.3180.3816q=0.12+0.011L(L=21m)5保溫層0.40.486一氈二油隔氣層0.050.06永久荷載總重g3.4184.10167屋面活載0.70.988雪荷載0.350.499積灰荷載1.31.82可變荷載總重p2.352.80
5、取7、8中大值+9值表1荷載匯集表222、荷載組合設(shè)計(jì)屋架時(shí)應(yīng)考慮三種組合:(1)全跨永久荷載+全跨可變荷載;P=(4.1016+2.8)×1.5×6=62.29KN(2)全跨永久荷載+半跨可變荷載;P=4.1016×1.5×6=36.9144KNP=2.8×1.5×6=25.2KN(3)全跨屋架支撐自重+半跨屋面板重+半跨可變荷載重;P=0.3816×1.5×6=3.4344KNP=(1.56+2.8)×1.5×6=39.24KN3、內(nèi)力計(jì)算本實(shí)際采用程序計(jì)算桿件在單位節(jié)點(diǎn)作用下各桿件的內(nèi)力系數(shù),見表2。由
6、表內(nèi)三種組合可見:組合一,對桿件計(jì)算主要起控制作用;組合二和組合三,可能引起跨中幾根斜腹桿發(fā)生內(nèi)力變號。如果施工過程中,在屋架兩側(cè)對稱均與鋪設(shè)面板,則可避免內(nèi)力變號而不用組合三。22桿件名稱編號內(nèi)力系數(shù)(F=1)第一種組合第二種組合第三種組合選定內(nèi)力(KN)左半跨(1)右半跨(2)全跨(3)P×(3)P×(3)+P×(2)P×(3)+P×(1)P×(3)+P×(1)P×(3)+P×(2)上弦桿AB0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00BD-4.371-1.85
7、0-6.221-386.414-386.414DF-5.636-3.357-8.993-558.595-558.595FG-6.861-5.319-12.180-758.692-565.365下弦桿ac2.5370.9333.470215.537215.537ce5.3252.6377.962495.555495.555eg5.3123.9679.279576.360576.360斜腹桿aB-4.757-1.748-6.502-403.868-403.868Bc3.1581.5814.739294.36029
8、4.360cD-1.862-1.520-3.382-210.071-210.071De0.5401.3441.884117.02483.155103.416117.024eF0.615-1.305-0.690-42.859-9.973-32.88621.763-53.578-53.578Fg-1.6321.170-0.462-28.697-58.18112.430-65.62644.324-65.6