钢屋架设计算例学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:74 大小:5.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学一、算例设计资料1、车间柱网布置:长度54m;柱距6m;跨度L=21m。2、屋面坡度1﹕103、屋面材料:预应力大型屋面板4、荷载:1)静载:屋架及支撑自重(zìzhòng)0.42kN/m2;屋面防水层0.4kN/m2;找平层0.4kN/m2;大型屋面板自重(zìzhòng)(包括灌缝)1.4kN/m2;泡沫混凝土保温层0.3kN/m2。2)活载:屋面活荷载0.3kN/m2;雪荷载0.4kN/m2;积灰荷载0.45kN/m2;5、材质:钢材采用(cǎiyòng)Q235B钢,焊条为E43型,手工焊。6、结构形式与选型钢屋架计算跨度的确定(quèdìng):简支于柱顶的钢屋架,其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。端部高度:对于缓坡梯形屋架,铰接时端高为1.8~2.1m,刚接时端高为1.8~2.4m。跨中高度:由最大高度(运输条件),最小高度(刚度条件),经济高度决定。为标志跨度,为屋架坡度屋架杆件几何尺寸//二、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置两道上、下弦横向水平支撑。上弦横向水平支撑必设,设在两端柱间,间距不大于60m。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端共设三道垂直支撑。上下弦在跨中和端部设三道系杆,在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆,下弦跨中节点设置一道(yīdào)纵向通长的柔性系杆,支撑布置见下图。上弦(shàngxián)支撑//三、荷载与内力计算1、荷载计算根据(gēnjù)荷载规范,屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,取两者较大值者(屋面活荷载0.3kN/m2<雪荷载0.4kN/m2,取雪荷载为0.4kN/m2)计算。节点荷载汇集简图2、荷载(hèzài)组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:1)使用阶段恒荷载和活荷载引起(yǐnqǐ)的节点荷载设计值P恒及P活P恒=3.42×1.5×6=30.78kNP活=1.19×1.5×6=10.71kN2)施工阶段恒荷载和活荷载引起(yǐnqǐ)的节点荷载设计值P恒及P活P恒=0.42×1.5×6=3.78kNP活=(1.68+0.63)×1.5×6=20.97kN内力计算(不考虑起拱):1.电算法:结构力学求解器。2.应用图解法求得单位荷载作用于全跨及半跨各节点(jiédiǎn)的各杆内力,即内力系数,然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点(jiédiǎn)时的杆件内力,并求出荷载组合下的杆件内力,取其中不利内力(正、负最大值)作为设计屋架的依据。图解法求杆力系数的方法及步骤:①按一定比例尺画出屋架几何尺寸的单线(dānxiàn)图(不考虑起拱);②计算节点力及支座反力,并标在相应节点及支座处;③根据杆件及节点力、支座反力将整个屋架所在平面分区,并编号;④取一定的力比例尺,绘制力多边形;⑤根据力多边形及屋架几何图判断杆件的拉、压。//表2内力(nèilì)计算结果四、杆件截面(jiémiàn)设计节点板厚度(hòudù)选择:根据平面外的计算长度,上弦截面选用(xuǎnyòng)两个不等肢角钢,短肢相并。设λ=60,φ=0.807。验算(yànsuàn)故验算(yànsuàn)对称轴y的稳定承载力:2.下弦杆件整个下弦杆也采用等截面,采用最大内力设计,即N=470.781kN。下弦杆为受拉杆,可只计算平面内的长细比,计算长度系数(xìshù)为1.0,计算长度l0x=l0=3m需要的净截面面积为验算:在节点设计时,栓孔中心到节点板近端边缘距离(jùlí)不小于100mm,可以认为节点板的加强足以弥补孔洞的削弱,故截面验算中不考虑栓孔对截面的削弱,按毛截面验算([λ]=350)3.端斜杆aBN=-300.87kN,l0x=2524mm,l0y=2524mm需要的净截面(jiémiàn)面积为换算(huànsuàn)长细比4.斜腹杆dHN=46.82kN,l0x=0.8l=0.8×3395=2716mm,l0y=3395mm需要(xūyào)的净截面面积为故验算(yànsuàn)满足要求。表3屋架杆件截面(jiémiàn)选择表表3屋架杆件截面(jiémiàn)选择续表五、节点(jiédiǎn)设计如腹杆aB,设计(shèjì)杆力N=300.87kN,设肢背与肢尖的焊脚尺寸各为hf1=8mm,hf2=6mm。因aB系杆不等边,角钢与长肢相连,故K1=0.65,K2=0.35。则:表4腹杆杆端焊接(hànjiē)尺寸1、下弦节点“b”按表4中所列出的Bb、bD杆所需焊缝长度,按比例绘制(huìzhì)节点详图,从而确定节点板的形状和尺寸(见图4)。由图中量出下弦与节点板的焊缝长度为480mm,焊脚尺寸(chǐcun)hf=