24m跨梯形钢屋架课程设计任务书A4纸除封面外双面打印.docx

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1、钢结构课程设计任务书及指导书(一)任务上、题目：24m梯形钢屋架设计-、目的通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。三、设计资料某车间踌度为24m.柱距6m.车间内设有两台50/1Ot中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20.C.无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12m;采用轻钢面板，析1架采用梯形钢材1架，两端饺支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450x45恤血，混凝土强度等级为

2、C25.屋架采用的钢材及焊条为：Q235B钢，焊条为E43型。屋架半跨形式112：VVVJ彳一24000四、设计任务及要求1.完成设计计算书一份内容Z(1)设计资料、设计依据(2) 选择钢屋架的材料，并明确提出对保证项目的要求：(3) 确定屋架形式及几何尺寸，屋盖及支撑布置：(4)进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面：(5)节点设计2设计下弦节点、上弦节点、再分式腹杆节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。（6）填板设计（7）材料统计要求Z（1）书写工整（不能用圆珠笔或铅笔），表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据：（2）图表应用得当（应附有与设计有关的插图和说

3、明），各种图形应按比例并用仪器绘制。2.手工绘制钢屋架施工图（A1一张）（1）屋架几何尺寸和内力简图（1：100）;（2）构件详图Z屋架正立面图（轴线图比例1:20,节点及杆件比例1:10）上、下弦平面图，端部侧面图、跨中及中间部位剖面图：（3）零件或节点大样图（1:5）;（4）材料表：（5）设计说明。要求Z图纸应符合现行房屋建筑制图统一标准）和建筑结构制图标准的要求。五、设计题目屋架的跨度1=24m,擦条间距15m,屋面坡度=1”0及荷载形式如下。荷载（标准值）永久荷载z采用轻型屋面。屋面材料（自上而下）：金属夹心板O.2OKNm2模条及拉条0.20KN/m2屋架及支撑自重：0.12+0.O

4、111（KMn2）可变荷载基本风压：0.35kWm2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.6kMn2不上人屋面活荷载0.5kM（可变荷载可按水平投影面积计算）注意事项1 .节点设计的基本要求(1)各杆件的形心线位置尽量与屋架几何轴线重合，并交于节点中心，以避免由于偏心所产生的附加弯距。(焊接椅架中应调整称5mm的倍数)(2)节点强度一般应高于相连接的杆件的承载力。(3)节点的传力路线明确，构造形式便于制作和安装。(4)角钢的切断面一般与其轴线垂直，需要斜切时只能切肢尖。2 .节点板设计节点板的形状和尺寸在绘制施工图时决定，节点板的形状应简单，如矩形、梯形等，构10-15C甘T)M行必要时也可以绘

5、制成其它形状，但至少应有2条平边：节点板厚度同-一榻屋架中除支座节点板比其它T厚2mm外，其余厚度均一致。按比例画出各杆件尺寸，考虑!造要求后(各杆件之间应留有空隙a.在承受静力荷载时电20mm.在承受动力荷载时吃5伽m);画出各杆件在节点处角钢切断位置。3 .施工图绘制施工图需明确屋架几何尺寸，各部分详图，相关尺寸，构件所出锹材的钢号、材料规格，连接材料的强度指标、规格，焊条型号，焊缝长度、厚度，防腐处理等。起拱2跨度较大的屋架，特别是荷载较大时，中间挠度较大，因此为确保安全使用和外部美观，i般跨度注24m的梯形屋架中间起拱约为跨度的1/500。1)通常在图纸的左上角用合适的比例画以屋架简图

6、。一半标出几何长度，另一半杆件的计算内力值。2)屋架的正面图。其轴线图与节点图可取不同比例，如轴线可用1:20.杆件截面和节点尺寸可用1:10.以使节点画清楚些。3)屋架上下弦杆的平面图、屋架端部和跨中的侧面图及必要的剖面图。4)标注尺寸，要全部注明各杆件和板件的的定位尺寸和孔洞位置等。5)编制材料表，对所有零件应进行详细编号，编号应按零件的主次、上下，左右一定的顺序逐一进行。6)文字说明包括所用钢材的钢号及保证项目：焊条型号，焊接方法和质量要求：图纸上未注明的焊缝和栓孔尺寸要求：泊漆、加工和运输要求等。指导书-、教学要求1. 了解普通钢屋架设计的全过程；2. 学习结构施工图的绘制和结构计算书

7、的编制方法3. 了解钢屋盖支撑体系的作用并能正确布置支撑：4. 掌握钢屋架的内力计算、杆件截面选择，节点设计的方法：5. 掌握焊接连接的构造要求。二、屋架形式及主要尺寸的确定在确定钢屋架外形时，应满足适用、经济和制造安装方便的原则。腹杆和节点数尽量少，应使短杆受压，长杆受拉，杆件夹角宜在300600之间。屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、高度、节问宽度。跨度一般以3m为模数。计算跨度：1O二工-2x25Omzn端部高度常用：7击。=1.82.2m;上弦节间长度应等于大型屋面板的宽度。三、屋架的内力计算1 .计算的基本假定节点均为绞接:所有杆件的轴线均位于同一平面内，且同心交汇于节点:荷载均作用于节

8、点。2 .内力计算按结构力学得方法进行。3.内力组合(1)全跨永久荷载卡全跨屋面活荷载或雪荷载(两者中的较大值)+全腾积灰荷载(2)全跨永久荷载+半跨屋面活荷载或雪荷载(两者中的较大值)+半跨积灰荷载(3)全跨屋架重+半跨屋面板和施工时活荷载(施工活荷载或雪荷载的较大值)由于屋面夹角较小，风载为吸力，起卸载作用，一般不考虑。施工时要求屋面板对称安装，因此也不考虑组合。四、杆件的计算长度和长细比1 .杆件的计算长度表1椅架弦杆和单系腹杆的计算长度岛项次弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆其它腹杆1在析了架平面内I0.812在椅架平面外3斜平面0.91注：1.7为构件的几何长度（节点中心间距离）；I

9、J为椅架弦杆侧向支承点之间的距离。2 斜平面系指与珞架平面斜交的平面，适用于构件截面两个主轴均不在塔架平面内的单角钢腹杆和十字形截面的腹杆。当荷架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍（见教材P291）.且两节间的弦杆轴心压力不相同时，弦杆（包括再分式腹杆体系中的受压腹杆在平面外的计算长度应按下式计算z10（0.75+0.2非2.长细比压杆Z坦=15O拉杆Z坦=350有重级工作制吊车时坦=250四、杆件截面形式和截面选择原则：Ax,y1 .上下弦杆上、下弦杆4.=/,Ioy=I!.一般工叮也（2倍以上故通常采用短肢相并的不等边角钢T形截面。协.8）。2 .支座腹杆支座腹杆h=如=/,故通常采

10、用长肢相并的不等边角钢T形截面（毛3 .一般腹杆一般腹杆*=1,h=0.8/.1oyA-125.故通常采用等边角钢T形截面4 .踌中腹杆街架直申显fi.为保证匾摆在运籍和安串串的;&i1!.以及与正中垂直支撑和嘉轩连It不偏心.挺得很大的刚度，通常采用等边角钢组1&十形穰面.量,篇4匠的设置双组铜T形.形截面是11舍镶圃，应每隔-寇阔摩在两角钢伺欲置填板.以保量E两个角体共同量为.I全13,Ii有了盼一忖军1d1d槐篝阙跑到应仔用坦纠自由，对拉籽用别f”1)一个角销对1-1形心输的目铃半但舷仔件.每个节阔的蝙橱但个何形串串面和3个Gt锯鹉面).在侧向立承点向I懦1Z个节阔的运.11湛弦府球鹰析

11、中，每节阔的篇板1(,段不篝少于1个.篇回选择曾越钢固11中所采用的角钢规格不宜小于14S将戴1$6X36X4,为了便于钥钳备唱，在同一捕墨魏申，角钢规格不:111过多，-簸为呈阳画f(.输啤拉2423呈J就)，.BOT2O011:粉.查表伽值，即可计算所幡面貌五、节点设讲；节点设计的基本要求(1)4仔件的形oM位置尽量与厘.几何蝙禽重舍.并交于节点申心，以避兔由于偏心R萨生的附加奇庭.(得接街都中S调整理8t51固的锚.节点强度一徽应高于相连接的抨件的承a力(3)节点的传力路线明确，构造形式便于制作和安装。(4)角钢的切断面一般与其轴线垂直，需要斜切时只能切肢尖。2 .节点板设计节点板的形状

12、和尺寸在绘制施工图时决定，节点板的形状应简单，如矩形、梯形等，必要时也可以绘制成其它形状，但至少应有2条平行边:节点板厚度按表9选定,杆件尺寸，考虑构造要求后(各杆件之间应留有空隙时20mm,在承受动力荷载同一桶屋架中除支座节点板比其它节点板厚2mm外，其余厚度均一致。按比例画出各a,在承受静力荷载时应10吃50Inm);画出各杆件在节点处角钢切断位置。析THJ玉3对有竖腹杆的节牒，当c/t：S；75乒百万架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定应符合时，可不计算稳定，否则应进行稳定计算。且CS22乒罚。(t节点板厚度对无竖腹杆的节点板，当c/t：S；70乒百万时，可不计算稳定，否则应进行稳定计算。且

13、c：S；77.5乒百万。3 .节点的计算与构造(1)上弦节点(有集中力作用腹杆与节点板的连接焊缝按各腹杆的内力算Z-一主Evi-2xO.7hfrw/二一主主WV2xO.7hf1frw/版、如一一角钢肢背和肢尖的焊缝计算长度=1-2好khkz一一角节点板的连接焊缝钢肢背和肢尖的焊缝内力分配系数。上弦杆与节点板的连接焊缝的计算假定节点荷载P由塞焊缝来承受，则上弦肢背塞焊缝计算：上弦肢尖角焊缝只传递弦杆内力差值，则上弦肢尖焊缝考虑偏心距的计算：Of-P-一.：s；OSfrw2xO.71mIw1R11-611-Z-2-N2-2OYhfzwbf-20.7h2f1hM=(N1-N2)e(2)下弦一般节点(

14、无节点集中荷载腹杆与节点板的连接与(1)相同。下弦杆与节点板的连接焊缝只传递弦杆内力差值ANN1-N2,贝I：15主主.wi_2OJhf1frwIAN4W2=z由于AN较小，一般所需焊缝可安构造要求在节点板范2xO.7hf1h围内进行满焊。(3)上弦跨中拼接节点构造上弦杆在屋脊断开处应采用上弦杆截相等的角钢进行拼接，采用冷弯或热弯成适坡度:拼接角钢应切肢削棱。切肢：6=(卜阮+-5皿n面当计算弦杆与连接角钢连接一侧的焊缝长度为：I1=-.2可取：N=Af4xO.7hfW拼接角钢的长度1:1=2+)，为间隙，常取=50W左右。计算弦杆与节点板的连接焊缝时，假定节点荷载P由上弦角钢肢背处的塞焊缝承受(满焊可不验算)，肢尖与f点板的连接计算则按上弦内力的15%计算，即。N=0.15NmaU且考虑该力所产生的弯距M=O./5NeM6x0.15NmaXeJ知矿rfrw叮-2x0.7hf1w(4)下弦拼接节点构造：一般用与下弦杆相同的角钢来拼接，拼接角钢要削棱、切肢：.a=t+hrt5mm当下弦肢宽大于13伽m时，应将接触面斜切为了传力均匀。为E肢尖焊缝二0J5k.-.ZJ；2xO.7hrw2)11屋架支承于钢筋混凝土柱上，与柱子的连接一般UD2-24=Nw+22马可取：N=Af4x0.7鸟儿拼接角钢的长度1:1=