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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書</p><p> 課程名稱: 鋼結(jié)構(gòu) </p><p> 設(shè)計(jì)題目: 三角形鋼屋架設(shè)計(jì) </p><p> 院 系: 土木與建筑工程學(xué)院 </p><p> 學(xué)生姓名: </p>
2、<p> 學(xué) 號(hào): </p><p><b> 專業(yè)班級(jí): </b></p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p> 2012年5月27日</p><p> 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p> 三角
3、形鋼屋架課程設(shè)計(jì)</p><p> 摘 要:該設(shè)計(jì)是一個(gè)單層單跨廠房的三角形屋架,屋面材料為波形石棉瓦以及保溫木絲板,結(jié)構(gòu)采用有檁體系,并設(shè)有上弦橫向水平支撐和下線橫向水平支撐以及垂直支撐。屋架簡(jiǎn)支于鋼筋混凝土柱上,柱的混凝土等級(jí)為C20,截面尺寸為400mm,鋼材采用Q235B,焊條采用E43型,手工焊。綜合運(yùn)用力學(xué)和鋼結(jié)構(gòu)課程所學(xué)知識(shí),在可不考慮抗震設(shè)防的前提下,查閱資料,利用所給荷載、幾何參數(shù)等計(jì)算桿件
4、內(nèi)力、選取桿件材料、型號(hào)、尺寸以及節(jié)點(diǎn)處的連接(包括焊縫尺寸、焊縫長(zhǎng)度)支座處的連接。根據(jù)計(jì)算結(jié)果在cad上畫施工圖并書寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書?;具_(dá)到了鞏固在課本上所學(xué)的知識(shí)的目的,增加了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。</p><p> 關(guān)鍵詞:三角形屋架 支撐 荷載計(jì)算 焊縫設(shè)計(jì)和驗(yàn)算</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 1.設(shè)
5、計(jì)背景…………………………………………………………… 1</p><p> 1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………… 1</p><p> 1.2 課程設(shè)計(jì)要求…………………………………………………… 3</p><p> 2.設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………… 5</p><p> 2.1鋼屋架
6、布置……………………………………………………… 5</p><p> 2.2材料選擇………………………………………………………… 5</p><p> 3.方案實(shí)施………………………………………………………… 6</p><p> 3.1 設(shè)計(jì)資料……………………………………………………… 6</p><p> 3.2 屋架尺寸和
7、檁條、支撐布置………………………………… 6</p><p> 3.3 檁條的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 8</p><p> 3.4 屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算…………………………………………… 10</p><p> 3.5 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算…………………………………………… 11</p><p> 3.6 桿件截面選
8、擇………………………………………………… 12</p><p> 3.7 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 17</p><p> 4. 結(jié)果與結(jié)論…………………………………………………… 23</p><p> 5.收獲與致謝……………………………………………………… 24</p><p> 6. 參考文獻(xiàn)………
9、…………………………………………………25</p><p> 7. 附件………………………………………………………………26</p><p><b> 1. 設(shè)計(jì)背景</b></p><p><b> 1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b> 1.建筑物基本條件<
10、/b></p><p> 廠房長(zhǎng)度60m,檐口高度15m。廠房為單層單跨結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)中級(jí)工作制橋式吊車。</p><p> 擬設(shè)計(jì)鋼屋架,簡(jiǎn)支于鋼筋混凝土柱上,柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。柱頂截面尺寸為400mm。鋼屋架設(shè)計(jì)可不考慮抗震設(shè)防。</p><p><b> 廠房柱距選擇:6m</b></p><p
11、> 圖1 建筑平面示意圖</p><p><b> 設(shè)計(jì)題目</b></p><p> ?。?)三角形鋼屋架a</p><p> 1)屬有檁體系:檁條采用槽鋼[10,跨度為6m,跨中設(shè)有一根拉條φ10。如不滿足,可自選。</p><p> 2)屋架屋面做法及荷載取值(荷載標(biāo)準(zhǔn)值):</p>&
12、lt;p> 永久荷載: 波形石棉瓦自重 0.20 kN/m2 </p><p> 檁條及拉條自重 0.20 kN/m2 </p><p> 保溫木絲板重 0.25 kN/m2 </p><p> 鋼屋架及支撐重 (0.12+0.011跨度) kN/m2 </p><p> 可變荷載:
13、雪荷載 0.60 kN/m2</p><p> 屋面活荷載 0.30 kN/m2</p><p> 積灰荷載 0.30 kN/m2 </p><p><b> (a)</b></p><p><b> 3.制作及安裝條件</b>
14、;</p><p> (1)鋼屋架運(yùn)送單元和支撐桿件均在金屬加工廠制作,工地安裝,采用手工焊接。</p><p> ?。?)預(yù)先劃分鋼屋架的運(yùn)送單元,以便于確定屋架拼接節(jié)點(diǎn)的位置。三角形屋架可分為四個(gè)運(yùn)送單元。如圖2.</p><p> ?。?)鋼屋架與支撐桿件的連接采用普通螺栓。</p><p> ?。?)構(gòu)件最大運(yùn)輸長(zhǎng)度為16m,運(yùn)輸高
15、度為3.85m。</p><p> ?。?)上、下弦桿為連續(xù)桿件,角鋼最大長(zhǎng)度19m。</p><p> 圖2 屋架運(yùn)送單元的劃分</p><p> 1.2 課程設(shè)計(jì)要求</p><p><b> 1.計(jì)算書</b></p><p> 完成計(jì)算書一份,內(nèi)容包括:</p>&
16、lt;p> (1)選題:柱距(6m)</p><p><b> 屋架形式(a)</b></p><p> 荷載取值(永久荷載、可變荷載)</p><p><b> ?。?)選擇鋼材。</b></p><p> ?。?)選擇焊接方法及焊條型號(hào)。</p><p>
17、(4)繪制屋蓋體系支撐布置圖。</p><p> ?。?)荷載計(jì)算及各桿件內(nèi)力組合。</p><p> ?。?)桿件截面設(shè)計(jì)。</p><p> 詳細(xì)寫出以下桿件設(shè)計(jì)過(guò)程,其余填表即可。</p><p> 三角形屋架:上弦桿、下弦桿、內(nèi)力較大的拉桿和壓桿。</p><p> ?。?)屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。</p>
18、;<p><b> 2、施工圖</b></p><p> ?。?)繪制與屋蓋支撐相關(guān)聯(lián)的鋼屋架施工圖一張。</p><p> (2)圖紙規(guī)格:1號(hào)或2號(hào)圖紙。</p><p><b> ?。?)圖面內(nèi)容:</b></p><p> 1)屋架索引圖(習(xí)慣畫在圖面的左上角)比例尺取1
19、:150~1:150。</p><p> 2)屋架正面圖(畫對(duì)稱的半榀) 軸線比例尺:1:20或1:30或自定。</p><p> 3)上、下弦桿俯視圖 桿件比例尺:1:10或1:15。</p><p> 4)必要的剖面圖(端豎桿、中豎桿、托架及垂直支撐連接處)。</p><p> 5) 屋架支座詳圖及零件詳圖
20、。</p><p><b> 6)施工圖說(shuō)明。</b></p><p> 7)材料表(可附在計(jì)算書中)。</p><p> 8)標(biāo)題欄(寫明:題目、指導(dǎo)老師、姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、日期)。</p><p> (4)作圖要求:采用手繪或CAD繪圖;圖面布置合理;文字規(guī)范;線條清楚,符合制圖標(biāo)準(zhǔn);達(dá)到施工圖要求。<
21、/p><p> ?。?)設(shè)計(jì)完成后,圖紙應(yīng)疊成計(jì)算書一般大小,與計(jì)算書一起裝訂后上交。</p><p><b> 3、設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p> 選題后決定鋼屋架的形式及尺寸、支撐布置、內(nèi)力計(jì)算及荷載組合。集中設(shè)計(jì)時(shí)間為一周:</p><p> 截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 3天</p>
22、<p> 繪制施工圖 3天</p><p> 計(jì)算書整理與施工圖修正 1天</p><p><b> 2.設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b> 2.1鋼屋架布置</b></p><p> 根據(jù)屋面材料的最大容許檁距,可將檁條布置于上弦節(jié)點(diǎn)
23、上,檁距為節(jié)間長(zhǎng)度。在檁條的跨中設(shè)置一道拉條。</p><p> 根據(jù)廠房總長(zhǎng)度60m,跨度為27m,有中級(jí)工作制吊車及第一開(kāi)間尺寸5.5m等因素,可在廠房?jī)啥说牡诙_(kāi)間設(shè)置一道上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐,并在同一開(kāi)間兩榀相鄰屋架的腹桿間設(shè)置兩道垂直支撐(在跨度1/3左右處各一道)</p><p> 上弦檁條可兼做系桿,故不另設(shè)系桿,在下弦跨中央設(shè)置一道通長(zhǎng)的柔性系桿。此外,在
24、廠房?jī)啥说牡谝婚_(kāi)間下弦各設(shè)置三道剛性系桿。</p><p><b> 2.2材料選擇</b></p><p> 根據(jù)建造地區(qū)的溫度和荷載性質(zhì),鋼材選擇Q235B,焊條采用E43型,手工焊。</p><p><b> 3. 方案實(shí)施</b></p><p><b> 3.1 設(shè)計(jì)資料
25、</b></p><p> 三角形屋架跨度27m,間距6m,,屋面坡度1/2.5,廠房長(zhǎng)度為60m。</p><p> 永久荷載: 波形石棉瓦自重 0.20 kN/m2 </p><p> 檁條及拉條自重 0.20 kN/m2 </p><p> 保溫木絲板重 0.25 kN/m2 <
26、;/p><p> 鋼屋架及支撐重 (0.12+0.011跨度) kN/m2 </p><p> 可變荷載: 雪荷載 0.60 kN/m2</p><p> 屋面活荷載 0.30 kN/m2</p><p> 積灰荷載 0.30 kN/m2 </p>&
27、lt;p> 鋼材采用Q235B,焊條采用E43型。</p><p> 3.2 屋架尺寸和檁條、支撐布置</p><p><b> 1.屋架尺寸</b></p><p> 屋架計(jì)算跨度:=-300=27000-300=26700mm</p><p><b> 屋面傾角: </b><
28、;/p><p><b> 屋架跨中的高度為:</b></p><p><b> 上弦長(zhǎng)度:</b></p><p><b> 節(jié)間長(zhǎng)度: </b></p><p><b> 節(jié)間水平投影長(zhǎng)度:</b></p><p> 屋架幾
29、何尺寸見(jiàn)圖3。</p><p> 圖3屋架幾何尺寸(單位:mm)</p><p><b> 2.檁條和支撐布置</b></p><p> 根據(jù)屋面材料的最大容許檁距,可將檁條布置于上弦節(jié)點(diǎn)上,檁距為節(jié)間長(zhǎng)度。在檁條的跨中設(shè)置一道拉條。</p><p> 根據(jù)廠房總長(zhǎng)度60m,跨度為24m,有中級(jí)工作制吊車及第一開(kāi)
30、間尺寸5.5m等因素,可在廠房?jī)啥说牡诙_(kāi)間設(shè)置一道上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐,并在同一開(kāi)間兩榀相鄰屋架的腹桿間設(shè)置兩道垂直支撐(在跨度1/3左右處各一道,見(jiàn)圖4)。</p><p> 上弦檁條可兼做系桿,故不另設(shè)系桿,在下弦跨中央設(shè)置一道通長(zhǎng)的柔性系桿。此外,在廠房?jī)啥说牡谝婚_(kāi)間下弦各設(shè)置三道剛性系桿(見(jiàn)圖4)。</p><p> 圖4屋架支撐布置(單位;mm)</p&
31、gt;<p> ?。╝)上弦橫向水平支撐;(b)下弦橫向水平支撐;(c)垂直支撐</p><p><b> 3.3 檁條的設(shè)計(jì)</b></p><p> 選用[18a槽鋼截面,由型鋼表查得,自重20.17kg/m≈0.2,=141.4,=20,=1273。</p><p> 1.荷載計(jì)算(對(duì)輕屋面,可只考慮可變荷載效應(yīng)控制的
32、組合)</p><p><b> 永久荷載:(坡面)</b></p><p><b> 波形石棉瓦: </b></p><p> 檁條和拉條: </p><p><b> 保溫木絲板: </b></p><p><b>
33、; =1.20</b></p><p> 可變荷載:因?yàn)檠┖奢d大于屋面活載,所以選用雪荷載,雪荷載+積灰荷載=0.9</p><p> 檁條均布荷載設(shè)計(jì)值:</p><p><b> 2.強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p> 彎矩設(shè)計(jì)值(見(jiàn)圖5):</p><p><b&
34、gt; 圖5彎矩圖</b></p><p> ?。ㄒ?yàn)樵跈_條的跨中設(shè)置了一道拉條)</p><p> 檁條的最大應(yīng)力(拉應(yīng)力)位于槽鋼下翼緣的肢尖處。</p><p><b> 3.剛度驗(yàn)算</b></p><p> 只驗(yàn)算垂直于屋面方向的撓度。</p><p><b&g
35、t; 荷載標(biāo)準(zhǔn)值:</b></p><p> 因有拉條,不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。故選用[18a槽鋼檁條能滿足要求。</p><p> 3.4 屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算</p><p> 永久荷載(水平投影面)</p><p> 波形石棉瓦自重 </p><p> 檁條及拉條自重 <
36、;/p><p> 保溫木絲板重 </p><p> 屋架和支撐自重 </p><p><b> 2.屋面活荷載</b></p><p> 屋面活荷載為0.9。</p><p><b> 風(fēng)荷載</b></p><p> 風(fēng)荷
37、載高度變化系數(shù)為1.25,屋面迎風(fēng)面的體型系數(shù)為-0.328,背風(fēng)面為-0.5,所以負(fù)風(fēng)壓的設(shè)計(jì)值為(垂直于屋面)</p><p> 迎風(fēng)面:=-1.4×1.25×0.328×0.4=-0.23</p><p> 背風(fēng)面:=-1.4×1.25×0.5×0.4=-0.35</p><p> 和均小于永久
38、荷載(荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0)垂直與屋面的分量0.96×0.9285=0.89,所以永久荷載與風(fēng)荷載聯(lián)合作用下不會(huì)使桿件的內(nèi)力變號(hào),故風(fēng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力的影響不予考慮。</p><p> 4.屋架上弦在檁條處的集中荷載</p><p> 屋架上弦在檁條處的集中荷載設(shè)計(jì)值由可變荷載效應(yīng)控制的組合為</p><p> 3.5 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算</p&g
39、t;<p> 由于屋面坡度較小,風(fēng)荷載為吸力,且遠(yuǎn)小于屋面永久荷載,故其與永久荷載組合時(shí)不會(huì)增大桿件的內(nèi)力,因此不予考慮。芬克式屋架在半跨活荷載作用下,腹桿內(nèi)力不會(huì)變號(hào),故只需按全跨永久荷載與全跨可變荷載組合計(jì)算屋架桿件的內(nèi)力。</p><p> 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算可用圖解法或數(shù)解法進(jìn)行。本例屋架為標(biāo)準(zhǔn)屋架,可直接由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得各桿件的內(nèi)力系數(shù),然后乘以節(jié)點(diǎn)荷載即為各相應(yīng)桿件的內(nèi)力。分別如
40、表1和圖6 所示。</p><p> 圖6 桿件內(nèi)力圖(單位:kN)</p><p> 表1 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算表</p><p> 注:負(fù)為受壓,正為受拉。</p><p> 3.6 桿件截面選擇</p><p> 弦桿端節(jié)間最大內(nèi)力為-451.7,由焊接屋架節(jié)點(diǎn)板厚度選用表,可選用屋架中間節(jié)點(diǎn)板厚度為10m
41、m,支座節(jié)點(diǎn)板厚度為12mm。</p><p> 1.上弦桿(見(jiàn)圖7)</p><p> 整個(gè)上弦桿不改變截面,按最大內(nèi)力計(jì)算。</p><p><b> 圖7 上弦截面</b></p><p> =-451.7,=239.64cm,=2=2×239.64=479.28cm。選用2∟組成的T形截面,節(jié)點(diǎn)
42、板厚為10mm,查型鋼表得</p><p> A=2×29.06=58.12,=3.32cm,=5.0cm</p><p><b> 根據(jù)查表得,則</b></p><p><b> 故選擇截面合適。</b></p><p> 2.下弦桿(見(jiàn)圖8)</p><p
43、><b> 圖8 下弦截面</b></p><p> 下弦桿也不改變截面,按最大內(nèi)力計(jì)算。=+419.4,屋架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度取最大節(jié)間ij長(zhǎng)度,即=560.6cm。因屋架下弦在跨中央設(shè)有一道通長(zhǎng)的系桿,故屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度取側(cè)向固定點(diǎn)間的距離,即=1335cm。</p><p><b> 所需截面面積為:</b></p>
44、;<p> 選用2∟100×63×7短肢相連的T形截面,由型鋼表查得</p><p> ==2×11.1=22.2,=1.78cm,=4.95cm</p><p><b> 故所選截面合適。</b></p><p><b> 3.腹桿</b></p><
45、;p><b> ?。?)Di桿</b></p><p> 選用2∟56×5,A=2×5.42=10.84,=1.72m,=2.69cm。</p><p><b> 根據(jù),查表得,則</b></p><p><b> 所選截面合適。</b></p><
46、p> ?。?)Bh、Ch、Ek、Fk桿</p><p> N=-36.9,=187.2cm</p><p> 選用∟63×5單角鋼截面,A=6.14,=1.25cm,則</p><p> =0.9=0.9×187.2=168.5cm</p><p><b> 由查表得。</b></
47、p><p> 單角鋼單面連接計(jì)算構(gòu)件穩(wěn)定性時(shí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)為</p><p> 故所選截面滿足要求。</p><p><b> ?。?)Dh、Dk桿</b></p><p> N=+76.3,=387.2cm</p><p> 選用∟56×4單角鋼截面,A=4.39,=1.11c
48、m,</p><p> 單角鋼單面連接計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù),則</p><p> 故所選擇的截面合適。</p><p><b> (4)ik、Gk桿</b></p><p> 兩根桿件采用相同的截面,用按最大內(nèi)力計(jì)算,==387.2cm,=2=2×387.2=774.4cm</p&g
49、t;<p> 選用2∟45×6,A=2×5.08=11.16,=1.36cm,=2.28cm。</p><p><b> 所選截面合適。</b></p><p><b> (5)Gj桿。</b></p><p> N=0, =534cm</p><p>
50、對(duì)有連接垂直支撐的屋架WJ—2,采用2∟63×5組成十字形截面,并按受壓支撐驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比。</p><p><b> 故滿足要求。</b></p><p> 對(duì)不連接垂直支撐的屋架WJ—1,選用∟63×5單角鋼,并按受拉支撐驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比,故滿足要求。</p><p> 屋架各桿件截面選擇情況見(jiàn)表2。</p>
51、<p> 表2 屋架桿件截面選擇</p><p><b> 3.7 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p> 本例只選擇幾個(gè)有代表性的、重要的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,其余節(jié)點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程從略,可參見(jiàn)屋架施工圖。</p><p><b> 屋脊節(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖9)</b></p><p> 腹桿Gk與
52、節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫,查表得=160(以下同),取肢背和肢尖焊腳尺寸分別為=6mm和=5mm,則桿端所需的焊縫長(zhǎng)度分別為</p><p><b> 肢背:</b></p><p><b> 故取=110mm。</b></p><p> 圖9 屋脊節(jié)點(diǎn)(單位:mm)</p><p><b>
53、; 故肢尖:</b></p><p><b> 取=70mm。</b></p><p> 拼接角鋼采用與上弦桿等截面,肢背處削棱,豎肢切去V=t++5=25mm,取V=30mm,并將豎肢切口后經(jīng)熱彎成型用對(duì)接焊縫焊接。拼接接頭一側(cè)所需的焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為</p><p><b> 拼接角鋼的總長(zhǎng)度為</b>
54、</p><p> =2(+10)+d=2(147+12)+50=368mm</p><p> 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的塞焊縫,假定承受節(jié)點(diǎn)荷載F/2,驗(yàn)算從略。上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的焊縫連接按弦桿內(nèi)力的15%計(jì)算,且考慮由此產(chǎn)生的偏心彎矩作用(偏心距e=80mm)。設(shè)肢尖焊縫焊腳尺寸=5mm,節(jié)點(diǎn)板總長(zhǎng)度為660mm,則節(jié)點(diǎn)一側(cè)弦桿焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度為</p><p><
55、;b> 焊縫應(yīng)力為</b></p><p> 由以上計(jì)算結(jié)果可知,因弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫受力不大,且連接長(zhǎng)度較大,故可按照構(gòu)造進(jìn)行滿焊,不必計(jì)算。</p><p> 2.下弦拼接節(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖10)</p><p> 圖10下弦拼節(jié)點(diǎn)(單位:mm)</p><p> 屋架跨度27m超過(guò)運(yùn)輸界限,故將屋架分為兩個(gè)運(yùn)輸單
56、元,在屋脊節(jié)點(diǎn)G和下弦節(jié)點(diǎn)i處設(shè)置工地拼接。腹桿桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫連接按ik和Di中最大內(nèi)力計(jì)算。</p><p> 設(shè)肢背和肢尖的焊腳尺寸均取=4mm,則桿端所需的焊縫長(zhǎng)度分別為</p><p><b> 肢背:</b></p><p><b> 故取100mm。</b></p><p>&
57、lt;b> 肢尖:</b></p><p> 故按構(gòu)造取60mm。</p><p> 弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按弦桿內(nèi)力與的內(nèi)力差計(jì)算,因?yàn)閮?nèi)力差較小,按構(gòu)造布置焊縫即可滿足要求,不必計(jì)算。</p><p> 拼接角鋼采用與下弦桿相同截面,肢背處削棱,豎肢切去V=t++5=17mm。按拼接焊縫與桿件等強(qiáng)度原則,接頭一側(cè)所需的焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為&l
58、t;/p><p><b> 故取220mm。</b></p><p> 拼接角鋼所需總長(zhǎng)度為=2(+10)+10=2(220+10)+10=470mm</p><p> 3.上弦節(jié)點(diǎn)D(見(jiàn)圖11)</p><p> 圖11上弦節(jié)點(diǎn)D(單位:mm)</p><p> 各腹桿桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫計(jì)
59、算從略,節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸如圖10所示。</p><p> 上弦肢背塞焊縫承受檁條傳來(lái)的集中荷載(節(jié)點(diǎn)荷載)F,取節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)肢背5mm,</p><p> =t/2=5mm,則</p><p> 肢尖與節(jié)點(diǎn)板的焊縫承受弦桿的內(nèi)力差為</p><p> 偏心距e=80mm,且節(jié)點(diǎn)板長(zhǎng)度較大,故可不作計(jì)算,按構(gòu)造要求布置焊縫進(jìn)行滿焊即可滿
60、足條件。</p><p> 支座節(jié)點(diǎn)。(見(jiàn)圖12)</p><p> 圖12 支座節(jié)點(diǎn)(單位:mm)</p><p> 屋架支撐與鋼筋混凝土柱上,混凝土強(qiáng)度為C20,=10為便于施焊,取下弦軸線至支座底板上表面的距離為160mm,并設(shè)置圖12所示加勁肋。下弦桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫取肢背和肢尖的焊縫尺寸分別為=6mm和=4mm,則所需焊縫長(zhǎng)度為:</p>
61、<p><b> 肢背:</b></p><p><b> 故取230mm。</b></p><p><b> 肢尖:</b></p><p> 故按構(gòu)造取170mm。</p><p> 上弦桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫,由于焊縫長(zhǎng)度較大,可不必計(jì)算,按構(gòu)造要求即
62、可。</p><p> (1)支座底板計(jì)算。</p><p><b> 支座反力為</b></p><p> R=6F=6×30.5=183</p><p> 支座底板尺寸取a×b=250mm×250mm,采用M22錨栓,并用圖示U形缺口。柱頂混凝土的壓應(yīng)力為:</p>
63、<p> 底板的厚度按屋架反力作用下的彎矩計(jì)算。支座節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將支座底板分成四塊,每塊板均為兩相鄰邊固定支撐而另兩相鄰邊自由的板。</p><p> 兩支撐邊之間的對(duì)角線長(zhǎng)度為:</p><p><b> =</b></p><p> 兩支撐邊之間的交點(diǎn)到對(duì)角線的垂直距離為:</p><p>&l
64、t;b> =/2=110mm</b></p><p> /=110/220=0.5,查表得=0.056,則</p><p><b> M=</b></p><p> 底板所需厚度(按厚度t在16~40范圍取值):</p><p><b> t==16.2mm</b><
65、;/p><p><b> 故取t=20mm</b></p><p> (2)加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫</p><p> 加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算與牛腿焊縫相似,如圖13所示。</p><p> 圖13 加勁肋計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位:mm)</p><p> 假定一塊加勁肋的受力為屋架支座反力的1
66、/4,即</p><p> 加勁肋厚度采用10mm,焊腳尺寸取6mm,焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為=180-15×2=138mm</p><p><b> 則焊縫應(yīng)力為:</b></p><p> 加勁肋、節(jié)點(diǎn)板與支座底板的連接焊縫。圖10所示切口寬度為15mm,兩條節(jié)點(diǎn)板和四條加勁肋焊縫的總長(zhǎng)度為:</p><p>
67、<b> 故滿足要求。</b></p><p> 其余各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程從略。</p><p><b> 4. 結(jié)果與結(jié)論</b></p><p> 在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,遇到了一些問(wèn)題,在老師同學(xué)的幫助下順利完成了任務(wù)。雖然不算完美,但是那是自己七天努力的結(jié)果。在這個(gè)過(guò)程中所積累的經(jīng)驗(yàn),對(duì)自己來(lái)說(shuō)是很有幫助的。<
68、;/p><p><b> 5. 收獲與致謝</b></p><p> 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),不僅使自己將書本知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際,而且也能夠熟練的運(yùn)用一些繪圖軟件和辦公軟件。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到一些沒(méi)有想到的問(wèn)題,在同學(xué)和老師的幫助下,將其完成。感謝老師和同學(xué)的幫助。</p><p><b> 6. 參考文獻(xiàn)</b></p>
69、;<p> [1]戴國(guó)欣主編.鋼結(jié)構(gòu)(第3版)[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2011.1.</p><p> [2]張耀春主編.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].北京:高等教育出版社,2004.8.</p><p> [3]陳志華編著.建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 天津:天津大學(xué)出版社,2004.3.</p><p> [4]陳紹蕃主編.房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[
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