当前位置：文档之家 › 梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

  • 格式：doc
  • 大小：1.08 MB
  • 文档页数：34

梯形钢屋架课程设计一、设计资料（1） 题号80，屋面坡度1：16，跨度30m ，长度96m ，柱距6m ，地点：哈尔滨，基本风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2（2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/16。

屋面活荷载标准值0.7kPa ，雪荷载标准值为0.45 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。

（3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型。

（4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m（5） 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。

取屋架在29.7m 轴线处的高度m h 972.10=取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10=' 屋架的中间高度m il h h 900.227.29161972.12/00=⨯+=+= 屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图：梯形钢屋架支撑布置如下图：1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。

荷载计算表如下：荷载名称标准值（kN/m 2） 设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.40.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和0.31.82设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合 （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载：kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载：kN F 83.2565.1)98.089.1(4=⨯⨯+=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

4、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨\左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表:杆件名称内力系数(F=1)第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力(kN) 全跨①左半跨②右半跨③F1×①+F2×②F1×①＋F2×③F3×①＋F4×②F3×①＋F4×③上弦AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC、CD -11.94 -8.98 -3.42 -6664.21 -615.73 -527.93 -297.27 -158.82 -664.21 DE、EF -19.97 -14.39 -6.83 -1110.91 -1019.51 -895.68 -480.93 -285.65 -1110.91 FG、GH -24.43 -16.61 -9.57 -1359.02 -1230.92 -1115.61 -562.67 -380.83 -1359.02 HI -26.05 -16.31 -11.92 -1449.14 -1289.59 -1217.69 -563.78 -450.39 -1449.14 IJ、JK -26.55 -16.76 -12.00 -1476.95 -1316.59 -1238.62 -578.14 -455.19 -1476.95下弦ab 6.56 4.95 1.95 364.93 338.55 289.41 163.74 86.25 364.93 bc 16.44 12.06 5.34 914.54 842.80 732.72 401.44 227.86 914.54 cd 22.58 15.78 8.30 1256.10 1144.72 1022.20 531.11 337.90 1256.10 de 25.55 16.69 10.83 1421.32 1276.19 1180.21 570.86 419.50 1421.32 ef 25.40 13.95 14.02 1412.98 1225.43 1226.57 499.27 507.07 1414.98斜腹杆aB -11.55 -8.85 -3.31 -642.51 -598.29 -507.54 -291.77 -148.68 -642.51 Bb 9.43 6.95 3.04 524.58 483.96 419.91 231.10 130.11 524.58 bD -8.12 -5.67 -3.01 -451.71 -411.58 -368.01 -190.87 -122.16 -451.71 Dc 6.32 4.06 2.76 351.58 314.56 293.26 139.44 105.86 351.585、杆件设计 （1） 上弦杆整个上弦采用等截面，按IJ 、JK 杆件的最大设计内力设计，即 N= -1476.95kN 上弦杆计算长度：屋架平面内：为节间轴线长度，即m l l ox 503.10==屋架平面外：由于屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支持布置和内力变化情况，取y l 0为支撑点间的距离，即 y l 0=3m根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图：腹杆最大内力N= -642.51kN ，查表得中间节点板厚度选用12mm ，支座节点板厚度选用14mm 。

设λ=60，查Q235钢的稳定系数表，得807.0=ϕ（由双角钢组成的T 形和十字形截面均属b 类），则需要的截面积为:234.8512215807.01095.1476mm f N A =⨯⨯=⨯=ϕ需要的回转半径： mm m l i oxx 05.2560503.1===λmm l i oyy 50603===λ根据需要A 、x i 、y i 查角钢表，选用2∟180×110×16，肢背间距a=12mm ，则：A=8827.82mm ，x i =30.6mm ，y i =88.4mm验算：94.334.88300012.496.301503======yoy y x ox x i l i l λλ由于[λ]=150，所以满足细长比要求。

因为x y λλ>，只需求y ϕ，查表得y ϕ=0.861，则MPa MPa MPa A N y 2157.1908.8827861.01014.14493<=⨯⨯=ϕ故所选截面符合要求。

（2）下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算.N=1421.32kNmlox3000=,14850229700==oyl mm(因跨中有通长系杆),所需截面为:2211.668.66102151421320cmmmfNA====选用2∟180×110×12,因oxoyll>>,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图cmicmicmcmAyx75.8,10.3,11.6642.6722==>=3507.16975.8148535077.9610.3300<===<===yyyxxxililλλ故所选截面符合要求。

(3) 端斜杆aB杆件轴力: N= -642.51kN计算长度: mmlloyox2506==因为oyoxll=,故采用不等肢角钢,长肢相并,使oyoxll≈.选用2∟140×90×10,则 A=44.522cm2，cmix47.4=，cmiy74.3=06.5647.46.250===xoxx ilλ00.6774.36.250===yoy y i l λ 因为y x λλ>，只需要求y ϕ，查表得0.769，则MPa MPa A N y 21566.1872.4452769.01051.6423<=⨯⨯==ϕσ所以所选截面符合要求。

（4）腹杆eK eg -此杆可在g 点处不断开，采用通杆。

最大拉力： kN N kN N eg gK 46.86,19.128== 最大压力： kN N kN N gK eg 41.63,77.67-=-= 在桁架平面内的计算长度取节点中心间距mm l x 20860=，mm l l 41722086221=⨯==在桁架平面外的计算长度：mm N N l l y 4105)77.6741.6325.075.0(4172)25.075.0(1210=⨯+⨯=+= 选用2∟63×5，查表有：15003.1354.30410515053.1074.19208604.3,94.1,286.12002<===<======yy y x x x y x i l i l cmi cm i cm A λλ因y λ>x λ，只需求y ϕ，查表得y ϕ=0.365，则MPa MPa A N MPaMPa A N y 21534.1046.12281019.12821512.1516.1228365.01077.6733<=⨯==<=⨯⨯==σϕσ拉应力：符合要求 （5）竖杆Iemml mm l l kNN y x 2713,4.217027138.08.077.8100==⨯==-=由于杆件内力较小，按150][==λλ选择，则需要的回转半径为mml i mm l i y y x x 09.181502713][47.141504.2170][00======λλ查型钢表，选截面的x i 和y i 较上述计算的x i 和y i 略大。

合集下载

钢结构梯形屋架课程设计cad

钢结构梯形屋架课程设计cad

钢结构梯形屋架课程设计cad一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构梯形屋架的基本概念、设计和CAD绘图技巧。

通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解钢结构梯形屋架的结构原理、设计方法和施工要求；掌握CAD软件的基本操作和绘图技巧。

2.技能目标：能够独立完成钢结构梯形屋架的设计和CAD绘图；具备分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对建筑事业的热爱，提高学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构梯形屋架的基本概念：介绍钢结构梯形屋架的结构特点、应用范围和设计原则。

2.钢结构梯形屋架的设计方法：讲解设计流程、荷载分析、杆件设计及连接设计。

3.CAD绘图技巧：教授CAD软件的基本操作、绘图技巧和常见问题解决方法。

4.案例分析：分析典型的钢结构梯形屋架设计案例，让学生学会分析问题和解决问题的方法。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、设计原理和绘图技巧。

2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会分析问题和解决问题的方法。

3.实验法：让学生动手操作，提高学生的实际操作能力。

4.讨论法：鼓励学生提问、发表见解，培养学生的创新意识和团队合作精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备充足的实验设备，保证学生能够动手实践。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力。

3.考试：定期进行考试，评估学生对课程知识的掌握程度。

4.CAD绘图实践：评估学生的实际操作能力和设计水平。

梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

1.深入探讨梯形钢屋架在设计中的安全性因素，包括材料选择、结构优化以及抗风、抗震性能分析；
2.引导学生从经济角度考虑，如何通过数学计算和物理原理降低梯形钢屋架的成本，实现资源的最优利用；
3.通过对比分析，让学生了解不同类型屋架的特点，掌握梯形钢屋架在市场竞争中的优势和劣势；
4.组织学生进行课程总结汇报，分享各自小组在梯形钢屋架设计过程中的学习心得、成果展示和改进建议，促进知识的内化和技能的迁移。
梯形钢屋架课程设计
一、教学内容
《梯形钢屋架课程设计》基于八年级《数学》教材中“几何图形的认识与测量”章节，主要包括以下内容：梯形的定义及性质；梯形的面积计算；钢屋架中梯形的应用；实际测量与计算实例。具体教学内容如下：
1.回顾梯形的定义及性质，掌握梯形的分类（等腰梯形、直角梯形等）；
2.学习梯形面积的计算方法，理解并掌握梯形面积公式的推导；
2.结合物理知识，分析梯形钢屋架在受力时的应力分布，探讨如何通过调整梯形参数优化结构设计；
3.实践操作环节，组织学生进行小组合作，设计一个小型梯形钢屋架模型，并进行模型制作和承重测试；
4.通过反思和评价，让学生总结梯形钢屋架设计过程中的数学和物理原理，提高学生的综合运用能力和创新思维。
4、教学内容
《梯形钢屋架课程设计》最后阶段的教学内容如下：
5、教学内容
《梯形钢屋架课程设计》教学内容的最后部分如下：
1.强调工程伦理和可持续发展的概念，讨论梯形钢屋架设计在环境保护和资源节约方面的责任；
2.引导学生进行综合案例分析，评估梯形钢屋架在实际工程项目中的性能表现，包括耐久性、维护成本和整体效益；
3.通过模拟实际工程投标过程，让学生体验项目报价、成本控制和市场竞争策略，增强学生的商业意识和实际操作能力；
车间梯形钢屋架课程设计

车间梯形钢屋架课程设计

车间梯形钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握车间梯形钢屋架的基本结构组成，理解其设计原理；2. 学生能够了解并运用相关力学知识，分析车间梯形钢屋架的受力情况；3. 学生能够掌握车间梯形钢屋架的施工图识读和绘制方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成车间梯形钢屋架的设计计算；2. 学生能够运用绘图软件或手工绘图，准确表达车间梯形钢屋架的设计方案；3. 学生能够通过团队协作，共同解决车间梯形钢屋架在设计过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对建筑结构工程的兴趣，增强职业认同感；2. 学生能够在学习过程中，培养严谨、细致的工作态度，提高自我管理和团队协作能力；3. 学生能够关注我国建筑行业的发展，树立绿色、环保、可持续发展的建筑理念。

课程性质：本课程为专业技术实践课程，结合实际工程案例，培养学生的动手操作能力和工程实践能力。

学生特点：学生为中职学校建筑类专业二年级学生，具备一定的建筑基础知识和绘图技能，但对实际工程案例的分析和设计能力有待提高。

教学要求：课程内容紧密联系实际工程，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事建筑结构设计工作奠定基础。

二、教学内容1. 车间梯形钢屋架基本结构组成及设计原理：- 结构组成：梁、柱、支撑、连接节点等；- 设计原理：力学原理、稳定性、受力分析。

2. 车间梯形钢屋架受力分析：- 受力体系：静力平衡、内力计算；- 力学原理：弯矩、剪力、轴力等。

3. 车间梯形钢屋架设计计算：- 设计规范：国家标准、行业标准；- 计算方法：截面选择、材料强度计算、稳定性计算。

4. 车间梯形钢屋架施工图识读与绘制：- 图纸类型：平面图、立面图、剖面图、节点图；- 绘图方法：手工绘图、计算机绘图。

5. 车间梯形钢屋架设计案例分析与实操：- 案例分析：实际工程案例、设计方案；- 实操练习：团队协作、设计方案制作、图纸绘制。

梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计计算书⼀、设计资料1、某车间跨度为24m，⼚房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级⼯作制软钩桥式吊车，地区计算温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为18m；2、采⽤1.5×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，Ⅱ级防⽔，卷材屋⾯，桁架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、屋架采⽤的钢材及焊条为：Q345钢，焊条为E50型。

结构形式与布置图屋架计算跨度：Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。

端部⾼度Ho=1.74m屋⾯坡度i=1/12节间为3m的⼈字形式，屋⾯板传来的荷载，正好作⽤在节点上，使之传⼒更好。

⼆、荷载与内⼒计算1、荷载计算永久荷载：改性沥青防⽔层0.4kN/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝） 1.5kN/m2悬挂管道0.15N/m2屋架和⽀撑⾃重为（0.120+0.011L）=0.384kN/m2总计：3.434KN/m2可变荷载基本风压：0.35 kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2（可变荷载可按⽔平投影⾯积计算）荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较⼤的活荷载计算。

0.7>0.5 kN/m2总计：1.2KN/m2由于屋⾯夹⾓较⼩，风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不考虑。

永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：组合⼀：全跨永久荷载＋全跨可变荷载。

屋架上弦节点荷载F=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。