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：docx
  • 大小：224.60 KB
  • 文档页数：21

钢结构设计原理课程设计———梯形钢屋架课程设计专业：土木工程学号：1065101201768姓名：徐芳时间: 2012 年7 月(1)梯形钢屋架课程设计计算书(2)设计图纸梯形钢屋架课程设计计算书设计资料:1、车间柱网布置：长度90m;柱距6m ;跨度18m2、屋面坡度：1：103、屋面材料：预应力大型屋面板4、何载1) 静载：屋架及支撑自重0.45KN/m 2;屋面防水层0.4KN/m2;找平层0.4KN/m2;大型屋面板自重(包括灌缝)1.4KN/m2。

2) 活载：屋面雪荷载0.3KN/m2;屋面检修荷载0.5KN/m25、材质Q235B钢，焊条E43XX系列，手工焊。

2 .结构形式与选型屋架形式及几何尺寸如图所示1.根据厂房长度（90m>60m）、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为18m故不设下弦支撑。

梯形钢屋架支撑布置如图所示：3 .荷载计算屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。

荷载计算表荷载名称标准值（KN/m2）设计值（KN/m2）预应力混凝土大型屋面板自重 1.4 1.4X 1.35= 1.89屋架及支撑自重0.450.15X 1.35= 0.608屋面防水层0.40.4X 1.35 = 0.54找平层0.40.4X 1.35 = 0.54永久荷载总和 2.65 3.578屋面检修荷载0.50.5X 1.4= 0.7可变荷载总和0.50.7荷载组合方法：1、全跨永久荷载F i +全跨可变荷载F22、全跨永久荷载F i +半跨可变荷载F23、全跨屋架（包括支撑）自重F3 +半跨屋面板自重F4 +半跨屋面活荷载F24.内力计算简图如下2 2/7 /22F2F2 2/ 732/F5. 杆件设计1、上弦杆整个上弦采用等截面，按FG杆件的最大设计内力设计，即N= - 210.32KN上弦杆计算长度：在屋架平面内：I。

％l0 1.508m , l oy 2 X1.508 3.016m上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。

腹杆最大内力N= —115.16 KN，中间节点板厚度选用6mm,支座节点板厚度选用8mm设入 =60 , 0 = 0.807 , 截面积为3210.32X1030.807 X2152= 1327.4mmi x需要回转半径：i y〔 1.50= ----- m = 25.1mm入601 3.01m = 50.3mm入60110X 70X 61508m20.1, l°y 3016入v = ------ m = 85.2mmi y 35.4满足长细比要求，心入x查表0= 0.6553=210.32X1° = 151.5MPa<215MPa 0y A0.655 X2120验算10x =75.0mm满足要求其余计算结果见下表屋架杆件截面选择表杆 件 名 称 杆 件编 号内力 (KN)计算长度cm 截面规格截面 面积(cm2 )回转半径 (cn )长细比 容许长 细比［入］稳定系数 计算应力N© y A (N/mn? )10x10yi x i y©X © y上弦 FG -210.32 150.8 30.16 2 nr 110X 70 X 6 21.2 2.01 3.54 75.0 85.2 150.00 0.720 0.655 151.55 下弦ab-80.623008852nr 100X 80X1034.402.534.63118.58191.14150.000.4470.204-114.88斜腹aB -150.49 253 253 2nr 100X 63 X 10 31.00 1.74 4.86 145.40 52.06 150.00 0.322 0.847 -150.76Bb108.19 209.04 261.3 2nr 90 X 56 X 5 14.42 1.59 4.32 131.47 60.49 350.00 0.383 0.807 195.89bD-79.09 229.12 286.4 2nr 90 X 56 X 5 14.42 1.59 4.32 144.10 66.30 150.00 0.329 0.774 -166.71De42.27 229.12 286.4 2nr 70 X 45 X 5 11.22 1.28 3.14 179.00 91.21 350.00 0.227 0.614 165.96Cf-16.41 249.92 312.4 2nr 100 X 63 X 6 19.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -24.44Fd-21.82 249.92 312.4 2nr 100 X 63 X 6 19.24 1.79 4.78 139.62 65.36 150.00 0.349 0.780 -32.50 竖杆Aa -11.55 159.2 199 2nr 63 X 40 X 5 8.12 1.14 3.09 139.65 64.40 150.00 0.349 0.786 -40.76Cb-21.18 183.2 229 2 nr 70X 45 X 5 11.22 1.28 3.41 143.13 67.16 150.00 0.333 0.769 -56.69Ee-21.66 207.2 259 2nr 75 X 50 X 10 23.60 1.38 3.72 150.14 69.62 150.00 0.308 0.757 -29.80Gd19.58231.22892nr 70 X 45 X 511.221.283.14180.6392.04350.000.2250.60877.566、 节点设计1.下弦节点160MPa 。

F 弦节点"b用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值N=80.62KN 2 n X5N Z6 70 ~6~50 2 nr 100X80X10N=21.18KN2行 70X45X 5fKNN=29.44KN厂 90X562 行 90X56X5145.155a.下弦节点“b ”设“Bb ”杆的肢背和肢尖焊缝为h f = 6mm 所需的焊缝长度为肢背： ■ 0.75N 0.75(08190 X X >60.3 mm70mm肢尖： i W于缪8190 = 20.12mm ，取 50mm 。

2h f w2X .7XX60设“ bD ”杆的肢背和肢尖焊缝为h f = 6mm 。

所需的焊缝长度为肢背： ,■ 0.75N0.75X9090lX XX 4413mm，取 50mm。

肢尖： ，“0.25N 0.25X 79090 l(X 14.71mm，取 50mm。

“ Cb”杆内力很小，取h f = 6mm 。

综合取节点板尺寸300mmx 230mm下弦与节点板连接的焊缝长度为 30.0cm , h f = 6mm 。

焊缝 所受的力为左右两下弦杆的内力差△ N = 110.06KN ，受力 较大处的肢背出的焊缝应力为:T f0.75X 1006034.1MPa <160MPaf2>0.7X5 >(300 12)焊缝强度满足要求 2.上弦节点“ B ”Bb ”杆与节点板的焊缝尺寸同上。

2n r 110X 70X6% / \ \2n r 100X 63X 102n r 90X 56X5 N=150. 49KN上弦节点"B"节点板上边缘缩进上弦肢背 8mm 。

用槽焊缝把上弦角钢和 节点板连接起来。

槽焊缝作为两条焊缝计算，需在强度设 计值乘以0.8的折减系数。

假定集中荷载 P 与上弦垂直， 上弦肢背槽焊缝内的应力计算如下：h f =6mm , h ； = 8mm上弦与节点板焊缝长度为 290m m ,则N=OKN175 145B>N=143.84KN设“aB ”杆的肢背和肢尖焊缝h f = 8mm 和6mm ,所需焊 缝长度为 肢背：l w 肢尖：I ：0.75N2M?0.25N 2h e f f w匕5驾譽=62.98mm ，取 70mm2 >0.7X8X600]5驾0490= 27.99mm ，取 50mm2X 0.7X6X60N=108. 19KN侥)(°.75>>43840)2(皤2>.7h f l w[kZ N 2)]2上弦肢尖角焊缝的切应力为2X).7>6 >(290 12)=53.49MPa V 0.8f fw=128MPa胆(NiN 2)]22>.7h f l 'w.(0.25 >43840)2(23101 )2 (2».22)2>.7> »90 12)= 53.49MPa V 0.8f fW= 128MPa3.上弦节点“ C ”设“ Cb ”杆的肢背和肢尖焊缝为h f = 6mm 。

所需的焊缝长 度为肢背： ■ 0.75N 0.75»1180 »»»118mm50mm肢尖：0.25N 0.25»21180i ww= 3.9mm ,取 50mm 。

验算节点板强度上弦与节点板焊缝长度为173mm ，则P(2».22)=»»» »[kZ N 2)]2223101 2(0.75») (2».22)= 7.00MPa V 0.8f fw=128MPa上弦肢尖角焊缝的长度为126mm 的切应力为2PI223101 2KZ N 2)](2»P 22)= {(0.25»43840)2».7»»26 12) = 9.8MPa V 0.8f fw= 128MPa4.屋脊节点“ K ”设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝 h f = 8mm ，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）屋脊节点"G"58.68mm2（l w 2hJ +弦杆杆端空隙20,拼接角钢长上弦与节点板之间的槽焊缝，假定承受节点荷载，验算如 下设“ FG ”杆的肢背和肢尖焊缝为h f = 8mm 和6mm 。

所需 的焊缝长度为肢背： ■ 0.75N 0.75X 210320l w w— 88.02mm ，取 110mm 。

肢尖： ，”0.25N 0.25X 210320 l ww— 39.12mm ,取 60mm 。

验算节点板强度150 12 _______ - 2一一：一N=210. 32KN110X 70X6III •、. 2「厂 70X 45X5.=210320w= 4X .7X X 0拼接角钢长度I s 度取180mm 。

合集下载

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；
钢结构梯形屋架课程设计.

钢结构梯形屋架课程设计.

+1
.222
-1.
039
-1.
2
00
-1.
525
-1.
7
76
-2.
043
-1.0-1.
0-1.00.000.
000.00-0.5
+6.663
+7.326
+5.884
+4.636
+3.081
+1.090
B
C
D
E F
G
H
G 'F '
E 'D '
C 'B 'A '
0.5 1.0
1.0 1.0
1.0
1.0 1.0 1.0
0x l =150.8cm 0y
l =150.8×2=301.6cm
根据腹杆最大设计杆力NaB =-357.99kN ,取中间节点板厚度t =10mm ,支座节点板厚t =12mm。设λ=60查得
=0.807. f r N/A ϕ==322567.4710/0.8073101022.68cm ⨯⨯⨯=
载0.7 1.4 0.98
灰荷载
1.3 1.4 1.82合计2 1.4
2.8
六、内力分析
桁架杆件内力表
杆件名称
杆件内力系数
第一种组合F ×③
第二种组合F 1×③+F 2×① F 1×③+F 2×②第三种组合F 3×③+F 4×① F 3×③+F 4
×②杆件最
大内力(kN
P=1作用在
左半跨右全跨全跨①
b.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载
F1=1.5×6×1.98〃×1.2= 21.39 KN
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。