21m梯形屋架鋼結構計算書.docVIP

某單跨廠房的鋼屋蓋1、設計資料（1）該車間無懸掛起重機、無天窗、無振動；（2）鋼屋架支承在鋼筋混凝土柱頂，鋼材采用Q235，焊條采用E43型，混凝土等級為C25；（3）梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的GRC大型屋面板（屋面板不作支撐用）；（4）車間跨度21m,長度240m，縱向柱距6m。溫度伸縮縫采用雙柱。2、屋架形式和幾何尺寸因為屋面為GRC大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。屋架尺寸如下：屋架計算跨度：；屋架端部高度取值：； 跨中高度：；屋架高跨比：；屋面坡度：。架幾何尺寸如圖：B gGca3、支撐布置由于房屋長度為240m，故在房屋兩端部開間及每隔60m處個設置一道上弦橫向水平支撐，在中間伸縮縫處設置兩道上弦橫向水平支撐，屋架兩端及跨中三處設置垂直支撐，下弦橫向水平支撐和上線橫向水平支撐設置在同一柱間。在屋架的屋脊點和制作位置設置剛性條桿。 4、荷載（對水平投影面）1）恒載 標準值GRC大型屋面板1.5*6m 1.20.5/0.995=0.60 KN/m2防水層（三氈四油加綠豆沙） 1.20.4/0.995=0.48 KN/m2找平層（2cm厚） 1.20.4/0.995=0.48 KN/m2屋架與支撐 1.2(0.12+0.01121)=0.42 KN/m2合計 1.98 KN/m22）活載屋面活載 1.40.5=0.70 KN/m2雪荷載 1.40.5=0.70 KN/m2取大值 0.70 KN/m2計算屋架時應考慮下列三種荷載組合情況組合（一）：滿載；組合（二）：在吊裝過程中可能出現的半跨屋面板荷載和活載（活載為500N/m2）； 組合（三）：在使用過程中全跨永久荷載和半跨使用荷載。5、屋架桿件內力計算滿跨11111111111110.50.50.511半跨11110.56、桿件截面選擇腹桿最大軸力N=-203.218kN，查表7-4可知，選用支座節(jié)點板厚t=10mm，中間節(jié)點板厚可為t=8mm。所用鋼材厚度均小于16mm，設計強度f=215N/。1）上弦桿整個上弦采用等截面，按最大內力計算。（取等于兩塊屋面板寬）選用兩個不等邊角鋼，短肢相并，屬b類截面,設長細比65,查附表4-2，得穩(wěn)定系數：需要截面面積 ： 根據需要的A，ix，iy 查附表7-5得：選用2L100807短肢相關T形截面，按所選角鋼進行驗算： ，滿足要求，滿足要求雙角鋼T形截面繞對稱軸（y軸）應按彎扭屈曲計算長細比，故，查附表4-2得， ,滿足要求2）下弦桿整個下弦桿采用等截面，兩個不等邊角鋼，按最大內力計算。，查附表7-5，選用2L100636 短肢相并，滿足要求，滿足要求 ，滿足要求3）豎腹桿a、豎腹桿12 ，采用等邊雙角鋼相并。 查附表7-4,選2L455 ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求b、豎腹桿13 ,選2L455, ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求c、豎腹桿14 , 選2L455, ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求c、豎腹桿15 , 選2L455, ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求4）斜腹桿a、斜腹桿17 , 選2L756, ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求b、斜腹桿18,選2L455, ，滿足要求，滿足要求，滿足要求c、斜腹桿19 ,選2L636, ，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求d、斜腹桿20,選2L455, ，滿足要求，滿足要求，滿足要求e、斜腹桿21最大壓力 ，最大拉力。選2L505,，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求，滿足要求f、斜腹桿22最大壓力 ，最大拉力。選2L505,，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求，滿足要求g、斜腹桿23最大壓力 ，最大拉力。選2L565,，驗算：，滿足要求，滿足要求由于所以由，查附表4-2得，滿足要求，滿足要求屋架桿件截面選擇表8、節(jié)點設計1）腹桿與節(jié)點板的鏈接焊縫設焊縫尺寸=5mm，查附表1-2得，則由肢背 ，肢尖，可得焊縫長度。，詳見焊縫長度表。2）節(jié)點設計a、下弦“a”節(jié)點根據端斜桿和下弦桿端焊縫，節(jié)點板采用42510400，為便于施焊，去底板上表面至下弦軸線的距離為150mm，且在支座中線處設加勁肋17510300。底板計算支座反力R=7F=724.12=168.84KN，根據構造需要，取底板尺寸為300360=108000，錨栓采用 2M24，并采用圖示U形缺口，柱采用C25混凝土，作用于底板的壓應力為垂直于屋架方向的底板長度（偏安全的僅取加勁肋部分），查表4-7，則： 所需底板厚度 ：且t不宜小于1620mm取t=20mm。加勁肋計算加勁肋和節(jié)點板間的兩條豎直焊縫進行驗算：設，取焊縫最大計算長度故取 ， 節(jié)點板、加勁肋與底板的連接焊縫計算 假定焊縫傳遞全部支座反力R=168.84KN，取=8mm。取切口c=20mm 焊縫的總計算長度為： 焊縫設計應力： 滿足要求b、上弦“B”節(jié)點節(jié)點板于上弦的連接焊縫：節(jié)點板與上弦角鋼肢背采用槽焊縫連接，假定槽焊縫只承受屋面集中荷載P=24.12KN，節(jié)點板于上弦角焊縫肢尖采用雙面角焊縫連接，承擔上弦內力差N。節(jié)點板采用3008200。節(jié)點“B”槽焊縫。上弦采用不等邊角鋼短肢相并，肢尖角焊縫尺寸hf2=t-2=6mm，則角鋼肢尖角焊縫的計算長度，弦桿相鄰節(jié)間內力差N=-230.699-(-336.128)=-105.429KN，偏心彎矩M=Ne。e=80-20.1=59.9mm， 滿足要求c、下弦“c“節(jié)點下弦桿于節(jié)點桿的鏈接焊腳尺寸，焊縫所受的里為左右兩下弦桿內力差N=295.396-129.297=166.099KN，則受力較大的肢背處焊縫長度為： 節(jié)點板采用3608220。滿足要求d、屋脊“G”節(jié)點上弦桿起拱后坡度為0.1，拼接角鋼采用與上弦桿相同截面2L100807，熱彎成型。角焊縫焊角尺寸=t-2=6mm，按軸心受壓等強度設計，則上上弦桿件于拼接角鋼之間在接頭一側的焊縫長度為，拼接角鋼的總長度為，取=400mm，拼接角鋼豎肢需切去的高度為，取=20mm，及豎肢余留高度為h-=80-20=60mm。上弦桿于節(jié)點板的鏈接焊縫按肢尖焊縫承受上弦桿內力的15%計算。角鋼肢尖角焊縫的焊腳尺寸，則角鋼肢尖角焊縫的計算長度，偏心距M=，e=59.9mm 節(jié)點板按布置腹桿桿端焊縫需要，采用3708280。滿足要求e、下弦“g”節(jié)點下弦桿于節(jié)點板的連接焊腳尺寸，則接頭一側需要的焊縫計算長度為：，拼接角鋼的總長度，取拼接角鋼水平肢較寬，故采用斜切不但便于焊接，且可增加焊縫長度。豎肢因切肢后所