1、鋼結構設計課程設計計算書1、工程概況某車間廠房總長度為45mo車間設冇兩臺30噸中級工作制吊車。車間無腐蝕性介質。該車間為單跨雙坡 封閉式廠房，屋架采用三角形桁架式鋼屋架（見圖1）,無吊頂，屋架下弦標高為10m,其兩端錢支于鋼筋混凝 土柱上，上柱截而尺寸為40（） mmx400 mm,混凝土強度等級為c20。屋而采用彩色壓型鋼板加保溫層屋面，c 型橡條。屋而恒荷載（包插屋面板、保溫層、擺條、屋架及支撐等）標準值為0.50kn/m屋面活荷載標準值為（）.20kn/ m2o不考慮積灰荷載、風荷載。雪荷載（kn/nf）為0.75kn/m,不考慮全垮積雪不均勻分布情況。結構重要性系數為丫（）=1.0。

2、屋架采川q235b鋼，焊條采川e43型。2. 屋架幾何尺寸根據設計要求，采用三角形豪式屋架。屋面坡度1:2.5。屋面傾角。sin=0.3714, cos=0.92850屋架計算跨度:l=l-3()0= 17700mm屋架跨中高度:h=8850/2.5=3540mm 上弦長度l=l/2cos= 17700/（2）=9531節間長度s=2383；節間水平投影長度s=2213o圖1屋架形式和幾何尺寸3. 支撐布置屋架上弦橫向水平支撐在廠房離端第一區間設置， 卜弦橫向水平支撐與z相同。下弦水平縱向水平支撐通 長設置。豎向垂直支撐在屋架中部設置，位于上弦橫向 支撐開間（如卜圖）。豎向垂直支撐所在開間下弦

3、平面設 剛性支撐，其他屋架開間卜弦平而尚需設置柔性支撐。4. 標條布置在節點設置梯條，梯條間距2383mm。在梯條三分點 處設兩道拉條。5.屋架節點荷載可變荷載按雪荷載0.75kn/m2取。圖2屋架支撐布置圖在此荷載作用下節點荷載：p二 kn/m2p二 kn/m2通過查建筑結構靜力計算手冊得內力系數，再按相應組合得表1：內力系數桿件全跨半跨ab-9. 42-6. 25±bc-8. 08-5.00弦cd-6. 73-3. 75桿de-5. 39-2. 50al8. 756. 25下ih& 755.00弦hg7. 503. 75桿gf6. 252. 50bi0.000. 00豎c

4、h0. 500. 50腹dg1.001.00桿ef3.001.50斜bh-1.35-1.25腹cg-1.60-1.60桿df-1.95-1.956.桿件截面選擇屋架內力組合表單項荷載內力活載恒載全跨半跨-109. 08-190. 47-126. 38-93. 57-163. 38-101. 10-77. 93-136. 08-75. 83-62.42-108. 99-50. 55101.33176. 93126. 38101.33176. 93101. 1086. 85151.6575.8372. 38126. 3850. 550. 000. 000. 005. 7910. 1110. 111

5、1.5820. 2220. 2234. 7460. 6630. 33-15.63-27. 30-25. 28-1& 53-32.35-32.35-22. 58-39. 43-39. 43表1內力組合最不利恒+全恒+半組合-299. 56-235. 46-299. 56-256. 94-194. 67-256. 94-214.01-153. 76-214.01-171.40-112.97-171.40278. 25227. 70278. 25278. 25202. 43278. 25238. 50162.68238. 5019& 75122.9319& 750. 000.

6、 000. 0015.9015.9015.9031.8031.8031.8095.4065. 0795.40-42. 93-40.91-42. 93-50. 88-50. 88-50. 88-62. 01-62. 01-62. 01弦桿最大內力為-299.56 kn,查表選擇中間節點板厚度8mm,支座節點板厚度10儷。6.1上弦桿上弦桿采用等截面，計算取ab段。n二-299.56kn。在屋架平面內,為節間軸線長度:l=2383mm；在屋架平而外，取l二2二4766mm。采用不等肢角鋼短肢相并。設，仁235n/mm查表得，需要截ffi a=n/f=2025mm相應回轉半徑：；根據需要選擇2l 1

7、25808 （短肢相距8mm）a二3200mm,；=104.5,根據104. 5杳表杳表得：n/mm< 215 n/mm,所選截|fli合適。6. 2下弦桿以a1桿計算為準，（僅在跨小設一道系桿）所需截面面積:a=選用2l 70456,因，故而選用不等肢角鋼短肢和并。a= 1330mm, =12. 6mm, =35. lmm6. 3豎直腹桿6. 3. 1 豎直腹桿bi=21. 6nun=21. 6mmn=0kx,僅需滿足構造要求。采用等邊角鋼，2l 454,13. 8mm,腹桿計算長度:l=l =0. 9=797mm<>6. 3. 2.豎直腹桿chn=15. 90kn,采用采

8、用等邊角鋼,2l 454, a二698mm,13. 8mm,n/mm< 215 n/mm腹桿計算長度：l=l =0. 9=1593mmo所選截面合適。6. 3. 3.豎直腹桿dgn二31.8kn,采用采用等邊角鋼，2l 454, a二698mm,13.8mm, =21. 6mmn/mm< 215 n/mm腹桿計算長度:l=l =0. 9=2390mmo所選截面合適。6. 3. 4.豎直腹桿ef （十字形組合）n二95. 40kn,采用釆用等邊角鋼,2l 564, a二878mm, =11. 1mmn/mm< 215 n/mm腹桿計算長度：l< =0. 9=3186mmo

9、所選截面合適。6. 4斜腹桿6. 4. 1.斜腹桿bh * »選用 2l 454, a=698mm,13. 8mm, =21. 6mm9,查表得；n/f=n/mm;截面符合耍求。6. 4. 2.斜腹桿cg * 9選用 2l 504, a=780mm,15. 4mm, =23. 5mm9,查表得；n/=n/mm;截面符合耍求。6. 4. 3.斜腹桿df 選用 2l 634, a二996mm,19. 6mm, =2& 7mm,杳表得；n/a-n/mm;截面符合要求。7. 節點設計7丄一般節點計算7.1.1 腹桿節點計算雙角鋼t形截面桿件：l=,式子小為角焊縫的軸力分配系數。對等邊

10、角鋼;桿件名稱桿件截面桿件內力角鋼背部角鋼肢部hhbi2l 4540.004405044050bh2l 454-42.934405044050ch2l 45415.904405044050cg2l 504-50.884455044050dg2l 45431.804405044050df2l 634-62.014496044050ef2l 56495.404758544050腹桿與節點板間的連接角焊縫尺寸表27.12上弦節點上弦桿與節點板間的連接焊縫計算。n-299.56n , ； h=4mm；焊縫計算長度取節點荷載n=31.8kn，此力由塞焊縫承擔，該力足夠小，不必計算。 內力在肢尖處引起的彎

11、矩，以ab與bc間內力差計算：m=o豎向角焊縫計算：n/mm；n/mm<160 n/mm 7. 1. 3下弦節點相鄰弦桿間內力差最大為39.75kn,由上表（腹桿角焊縫）知：僅需滿足構造要求即可。7.2支座節點a721 下弦桿與節點板間的連接焊縫計算n=278.25kn ,；h=6mm； h=4mm。肢背：=170肢尖： 二90722上弦桿與節點板間的連接焊縫計算側面角焊縫計算長度焊縫長度選，超出部分不計入計算長度；n-299.56n，: h=8mm；內力在肢尖處引起的彎矩:m=o支座處所受集中荷載p=15.9kn，此集屮荷載由槽焊縫承擔。n/mm<215 n/mm豎向角焊縫計算：

12、； n/mm；n/mm<160 n/inm,實際焊縫長度>480min,滿足耍求。7. 2. 3底板計算根據構造需要，収底板尺寸為240240，錨栓采用m24支座反力r二4p二431. 8二127. 2kn。c20混凝土，柱頂混凝土壓應力：f= n/mm ;m=-0.06021.62163=2500nmm底板厚度計算：t=,選用16mm。724加勁肋與節點板焊縫計算加勁肋厚度采用10mm,加勁肋下端切角寬度和切角高度均為15mm,焊腳尺寸取為5mm。v=r/4=31.8kn； m=ve=31.860= 1908kn.m； 1=160-15-52= 135mm =80.8 n/min

13、<l. 22160=195. 2 n/mm(5)加勁肋節點板與底板的連接焊縫計算悍腳尺寸取為5mm,加勁肋切口尺寸c=15mm,悍縫總長度：-62h=2240+2 (240-10-215) =900mm=n/mm<l. 22160=195. 2n/mm滿足要求。7. 3.屋脊節點e采用與弦桿同號角鋼進行拼接。將角鋼的豎肢切成斜口彎|11|后對焊。設焊縫h=5mm,接頭一側所需的焊縫計算長度： 拼接處左右弦桿間隙取40mm,盂要拼接介鋼t度：224mm,實際采用拼接角鋼長度400mm對于上弦桿與節點板間連接焊縫，假定節點荷載p由上弦角鋼肢背處的槽焊縫承擔，計算如下：，實際采 取節點板滿焊，滿足要求。上弦角鋼肢尖與節點板z間的連接焊縫按上弦桿最大內力的15%計算，并考慮此力產住的彎矩,h二h=5mm, 有效焊縫長度。讓算如下：在0.15n作用下，有 n/mm在 m 作用下,有 99. 98 n/mm<160 n/mmn/mm<160 n/mm符合要求，節點板側面角焊縫長度為125mm。74下弦拼接節點f拼接角鋼采用下弦桿相同截面，肢背處割棱，豎直肢切去=1