鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》</b></p><p>　　2014-2015學(xué)年第2學(xué)期</p><p>　　題 目 </p><p>　　院 系 </p><p>　　專 業(yè)

2、 </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　起止日期 </p><p>　

3、　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2015年6月</b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生的必修課，屬于專業(yè)課程，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。</p><p>　　本課程教學(xué)目的是在完成了《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》和《建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》兩門主課相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，通過一榀鋼屋架或一平臺(tái)結(jié)構(gòu)或

4、一門式剛架的設(shè)計(jì)實(shí)踐，幫助學(xué)生深化課堂所學(xué)的設(shè)計(jì)理論和知識(shí)，掌握基本設(shè)計(jì)技能，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際，自已動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖等工作，從而加深對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。</p><p>　　3.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　3.1.1 梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　一．設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)資料</p

5、><p>　　擬設(shè)計(jì)某工業(yè)廠房的鋼屋架，簡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400mm400mm。車間內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)20/5t中級(jí)工作工作制橋式吊車，鋼屋架設(shè)計(jì)可不考慮抗震設(shè)防。屋架間距6m，屋面坡度i=1/10。屋面做法為：</p><p>　?、俨捎?.5×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。屋面材料（自上而下）：</p><p>　　

6、二氈三油加小石子防水層 0.35KN/m2</p><p>　　水泥找平層 2公分厚 0.40KN/m2</p><p>　　泡沫砼保溫隔熱層 8公分厚 0.48KN/m2</p><p>　　大型屋面板1.5M×6.0M （含灌縫） 1.50KN/m2</p>

7、<p>　　屋架及支撐自重： 0.12+0.011L （KN/m2）</p><p>　?。↙為屋架跨度，以m為單位。）</p><p>　　②采用輕型屋面。屋面材料（自上而下）：</p><p>　　金屬夾心板 0.20KN/m2</p><p

8、>　　檁條及拉條 0.20KN/m2</p><p>　　屋架及支撐自重： 0.12+0.011L（KN/m2）</p><p><b>　　二．設(shè)計(jì)任務(wù)分配</b></p><p>　　每一班級(jí)可任選上述一種屋面做法，然后再按表3-1根據(jù)學(xué)號(hào)分配設(shè)計(jì)

9、具體任務(wù)。</p><p>　　表3-1 梯形屋架設(shè)計(jì)題號(hào)</p><p>　　各建筑地點(diǎn)的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：北京0.40 KN/m2；；合肥0.6 KN/m2；；南京0.65 KN/m2；；烏魯木齊0.80 KN/m2；。</p><p>　　各建筑地點(diǎn)的基本風(fēng)壓：北京0.45 KN/m2；；合肥0.35KN/m2；；南京0.4 KN/m2；；烏魯木齊0.60 KN/

10、m2；。</p><p><b>　　三．設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1．確定屋架型式尺寸，選擇鋼材及連接材料；2．布置屋蓋支撐并按比例繪出支撐布置圖；3．用圖解法或查表法求桿力系數(shù)；4．荷載匯集計(jì)算；5．進(jìn)行桿件內(nèi)力組合；6．合理選擇桿件截面；7．完成屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；8．繪制鋼屋架施工圖（圖紙幅面#1鉛面紙）；9．計(jì)算說明書一份。</p>&l

11、t;p>　　3.1.2 門式剛架課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　一．設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)資料</p><p>　　設(shè)計(jì)某單層工業(yè)廠房，采用單跨雙坡門式剛架，車間總廠90m，檐高6m，屋面坡度1/10，地震設(shè)防裂烈度為6度，屋面及墻面為單層彩板或夾心板，檁條墻梁為薄壁卷邊C型鋼，間距為1.5m，鋼材采用Q235鋼或Q345鋼，焊條E43型或E50型。</p><p&g

12、t;<b>　　荷載如下：</b></p><p>　　1、靜載：（見表3-2設(shè)計(jì)題號(hào)表）</p><p>　　2、活載：計(jì)算剛架時(shí)為0.3kN/m2 ，計(jì)算檁條時(shí)為0.5kN/m2。</p><p>　　3、風(fēng)載： 基本風(fēng)壓 0.35KN/m2，地面粗糙度：B類，風(fēng)載體型系數(shù)如下圖</p><p>　　圖3-1風(fēng)載體型

13、系數(shù)圖</p><p>　　4、 雪載： 0.2kN/m2</p><p><b>　　二．設(shè)計(jì)任務(wù)分配</b></p><p>　　具體見表3-2 門式剛架設(shè)計(jì)題號(hào)。</p><p>　　表3-2 門式剛架設(shè)計(jì)題號(hào)</p><p><b>　　三．設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></

14、p><p>　　1．柱網(wǎng)及屋面結(jié)構(gòu)布置（包括支撐體系布置）；2．門式剛架選型；3．確定梁、柱截面形式，并初估截面尺寸；4．梁、柱線剛度計(jì)算及梁、柱計(jì)算長度確定；5．荷載取值和計(jì)算荷載計(jì)算；6．用任一結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算各工況下的內(nèi)力、柱頂水平位移及橫梁撓度；7．荷載組合和內(nèi)力組合（不考慮抗震）；8．構(gòu)件及連接節(jié)點(diǎn)(梁柱連接節(jié)點(diǎn)、屋面梁拼接節(jié)點(diǎn))設(shè)計(jì)；9．編制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書及繪制施工圖。</p><p&

15、gt;　　3.2 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是（1）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書。（2）相關(guān)的法規(guī)、技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和政府指令。（3）各種參考資料（包括相關(guān)圖集及施工圖紙）。</p><p>　　3.2.1梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p>　　一、車間屋蓋系統(tǒng)支撐布置圖（按比例繪出）</p><p><b>　

16、　1．上弦平面圖</b></p><p>　　2．下弦平面圖 ：包括縱剖面</p><p>　　注：標(biāo)明上弦橫向支撐，下弦水平支撐，垂直支撐及系桿所在位置</p><p><b>　　二、屋架計(jì)算</b></p><p><b>　　1、確定屋架外型</b></p>&l

17、t;p>　　2、計(jì)算各桿件的幾何尺寸</p><p>　　1）.繪出屋架計(jì)算簡圖</p><p>　　2）.列表 ：見 表3-4示例 ，在表中注明各桿件編號(hào)、名稱及幾何長度。</p><p>　　表3-4 屋架桿件幾何尺寸表</p><p><b>　　3、荷載計(jì)算</b></p><p&

18、gt;　　a.恒載計(jì)算：屋面材料自重</p><p>　　b.活載計(jì)算：屋面活荷載 、風(fēng)載 、雪載的計(jì)算</p><p>　　c.荷載組合：參見相關(guān)參考資料中有檁無蓋體系和無檁屋蓋體系的荷載組合原則，考慮荷載組合的種類3～4種。</p><p>　　4、桿件內(nèi)力分析（用圖介法或內(nèi)力系數(shù)法）</p><p>　　先求出單位力作用于左半，右半跨，

19、全跨下的桿件內(nèi)力—即內(nèi)力系數(shù)，然后列表進(jìn)行內(nèi)力組合，求出各桿件最不利內(nèi)力，見表3-5。</p><p>　　表3-5 內(nèi)力組合計(jì)算表</p><p>　　注：局部彎矩計(jì)算 按 跨中M=0.8M；其他跨及支座M=0.6M。</p><p>　　5、桿件截面選擇：見表3-6。</p><p>　　表3-6 屋面桿件截面選擇表</p>

20、;<p><b>　　6、屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　a、 支座節(jié)點(diǎn)；</b></p><p>　　b、 屋脊拼接節(jié)點(diǎn)；</p><p>　　c、 跨中拼接節(jié)點(diǎn)；</p><p><b>　　d、 下弦節(jié)點(diǎn)；</b></p>&

21、lt;p><b>　　e、 一般節(jié)點(diǎn)。</b></p><p>　　7、繪制屋架施工圖（按軸線1:20,節(jié)點(diǎn)大樣1：10）</p><p>　　包括：1）結(jié)構(gòu)平、立面布置圖；2）結(jié)構(gòu)詳圖；3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明；4）材料表。</p><p>　　3.2.2門式剛架課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p><b>　　一．

22、結(jié)構(gòu)平面布置</b></p><p>　　1、注意溫度區(qū)段的長度設(shè)置問題及溫度縫的做法。</p><p>　　2、屋面檁條的形式和布置應(yīng)考慮天窗、通風(fēng)口、采光帶、屋面材料和檁條供貨等因素的影響，屋面壓型鋼板的板型與檁條間距和荷載有關(guān)，一般可直接按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第六章選用。</p><p>　　3、山墻處應(yīng)由墻梁、抗風(fēng)柱和橫梁（或端剛架）組成山墻墻架。

23、</p><p>　　二．構(gòu)件內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算</p><p><b>　?。ㄒ唬┳兘孛鏄?gòu)件</b></p><p><b>　　1、內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)變截面門式剛架，應(yīng)采用彈性分析方法確定各種內(nèi)力，進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)宜按平面結(jié)構(gòu)考慮，一般不考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)。</p>

24、<p>　　變截面門式剛架的內(nèi)力分析可按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)方法或利用靜力計(jì)算公式、圖表進(jìn)行，也可采用有限元法（直接剛度法）計(jì)算。計(jì)算時(shí)宜將構(gòu)件分為若干段，每段的幾何特征可視為常量，也可采用楔形單元。</p><p>　　各校可根據(jù)具體時(shí)間安排，也可允許學(xué)生運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行內(nèi)力分析和計(jì)算。</p><p><b>　　2、側(cè)移計(jì)算</b></p>

25、<p>　　當(dāng)單跨變截面剛架橫梁上緣坡度不大于1：5時(shí)，在柱頂水平力作用下的側(cè)移，可按下列公式估算：</p><p>　　柱腳鉸接剛架 </p><p>　　柱腳剛接剛架 </p><p>　　其中 </p><p>　　式中 剛架柱高度和剛架跨度，當(dāng)坡度大于1：

26、10時(shí)，L應(yīng)取橫梁沿坡折線的總長度；</p><p>　　柱和橫梁的平均慣性矩；</p><p>　　剛架柱頂?shù)刃搅?，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)）中公式（9-6）～（9-10）計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算所得的側(cè)移應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。</p><p><b>　?。ǘ┑冉孛鏄?gòu)件</b></p>

27、<p>　　對(duì)等截面門式剛架，采用彈性分析方法確定內(nèi)力時(shí)，可參照上述變變截面剛度的規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　?。ㄈ┢渌O(shè)計(jì)未盡事項(xiàng)見各有關(guān)參考資料。</p><p>　　3.3 鋼屋架課程設(shè)計(jì)實(shí)例[10]</p><p>　　【例題】21m梯形角鋼屋架計(jì)算</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)資料</b&

28、gt;</p><p>　　某工程為跨度21m的單跨雙坡封閉式廠房，廠房長120m.采用梯形鋼屋架，屋面坡度為i=1/10，屋架間距為6m,屋架鉸支于鋼筋混凝土柱柱頂，有2臺(tái)5t重級(jí)工作制吊車（A6）,外天溝。屋架下弦標(biāo)高為10m,屋面材料采用金屬夾芯板，C型檀條，檀距1.5m.。地面粗糙度類別為B類，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為γ0=1.0，抗震設(shè)防烈度為7度。基本風(fēng)壓0=0.50kN/m2，基本雪壓s0=0.30kN/

29、m2。屋架鋼材采用Q235B，焊條采用E43型。</p><p>　　2.屋架形式及幾何尺寸</p><p>　　梯形屋架結(jié)構(gòu)布置圖及剖面圖如圖7-97.檀條支承于屋架上弦節(jié)點(diǎn)。均為節(jié)點(diǎn)荷載。經(jīng)計(jì)算可知，屋架坡角（上弦與下弦之間的夾角）為α=arctg =5°42′38″，檀距為1.508m,水平投影間距為1.508cos5°42′38″=1.500m。</p&g

30、t;<p>　　圖3-2 屋架形式及幾何尺寸</p><p><b>　　3.支撐布置</b></p><p>　　依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001,支撐布置見圖3-3，上弦橫向水平支撐設(shè)置在房屋兩端及伸縮縫處第一開間內(nèi)，并在相應(yīng)開間屋架跨中設(shè)置豎向支撐，在其余開間展架下弦跨中設(shè)置一通水平系桿，上線橫向水平支撐在節(jié)點(diǎn)處設(shè)通長系桿。故上弦

31、桿在屋架平面外的設(shè)計(jì)長度等于橫向支撐的節(jié)距；下弦桿在屋架平面外的設(shè)計(jì)長度為屋架跨度的一半。</p><p>　　圖3-3 屋架支撐平面布置圖</p><p>　　4.荷載計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)值）</p><p>　　（1）永久荷載（恒荷載）：（對(duì)水平投影面）</p><p>　　夾芯板 0.20/ cos5°42′38″=

32、0.20kN/ m2</p><p>　　檀條自重 0.10 kN/ m2</p><p>　　屋架及支撐自重 0.15 kN/ m2</p><p>　　懸掛管道等 0.05 kN/ m2</p>

33、<p>　　合計(jì) 0. 50 kN/ m2</p><p>　?。?）可變荷載（活荷載）（對(duì)水平投影面）</p><p>　　1）屋面活荷載 0.30 kN/ m2</p><p><b>　　2）雪荷載</b></p><p>　　基

34、本荷載：s0=0.30kN/ m2。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50009-2001）表6.2.1，由于α=5°42′38″<25°，。雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值sk=s0=0.30 kN/ m2,雪荷載不與屋面活荷載同時(shí)組合，僅考慮兩者中的較大作用。另據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50009-2001）表6.2.1注1可知，不考慮全跨積雪不均勻分布情況。</p><p><b>　　3）風(fēng)荷

35、載</b></p><p>　　基本風(fēng)壓：0=0.50 kN/ m2</p><p><b>　?。?）荷載組合</b></p><p>　　1）恒荷載+雪（或活）荷載</p><p>　　2）恒荷載+半跨雪（或活）荷載</p><p><b>　　3）恒荷載+風(fēng)荷載<

36、/b></p><p>　　4）屋架、檀條自重+半邊（屋面板+0.30 kN/ m2吊裝活荷載）</p><p>　　（4）上弦的集中荷載及節(jié)點(diǎn)荷載</p><p>　　由檀條傳給屋架上弦的節(jié)點(diǎn)荷載見圖3-4。</p><p>　　圖3-4 上弦節(jié)點(diǎn)恒荷載計(jì)算簡圖</p><p>　　由檀條傳給屋架上弦的節(jié)點(diǎn)荷載

37、見圖3-5。</p><p><b>　　具體計(jì)算過程如下：</b></p><p><b>　　全跨屋面恒荷載</b></p><p>　　上弦集中恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　P1=0.50kN</b></p><p>　　圖3-5 上弦

38、節(jié)點(diǎn)活荷載計(jì)算簡圖</p><p><b>　　2)全跨屋面活荷載</b></p><p>　　上弦集中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　P2=0.30 kN</p><p>　　假定由可變荷載組合控制，則上線節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為1.2 kN；若永久荷載組合控制，則上限節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為1.35 kN。綜上可知，本工程屋面荷載

39、由可變荷載組合控制。</p><p><b>　　3）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　風(fēng)載體型系數(shù)：背風(fēng)面：，</p><p><b>　　迎風(fēng)面：，</b></p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)，（本設(shè)計(jì)地面粗糙度為B類，屋架下弦標(biāo)高為10.0m，坡度為1/10，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，，不計(jì)

40、風(fēng)振系數(shù)βz）</p><p>　　計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)：k=βzμsμz0</p><p>　　背風(fēng)面：1 kN/ m2（垂直于屋面），為風(fēng)吸力</p><p>　　迎風(fēng)面：2 kN/ m2（垂直于屋面），為風(fēng)吸力</p><p>　　由檀條傳給屋架的上弦節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　W1= k

41、N</b></p><p><b>　　W2= kN</b></p><p>　　風(fēng)荷載計(jì)算簡圖見圖3-6。</p><p>　　5.內(nèi)力組合及截面選擇</p><p>　　圖3-6 上弦節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載計(jì)算簡圖</p><p><b>　　內(nèi)力組合見表？</b>&

42、lt;/p><p>　　假定桿件受拉符號(hào)為正，受壓符號(hào)為負(fù)。</p><p><b>　?。?）截面選擇</b></p><p><b>　　1）上弦桿6、7</b></p><p>　　N0=N7=-134.6 kN, lox=150.8cm, lox =301.6cm</p>&l

43、t;p>　　選用截面2L75，兩短肢相并</p><p>　　截面的幾何特性：截面面積A=12.25m2；回轉(zhuǎn)半徑：ix=1.43cm, iy=3.60cm。</p><p>　　長細(xì)比: x =屬b類截面。</p><p><b>　　y=屬b類截面。</b></p><p>　　查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(上冊(cè))（以

44、下簡稱《手冊(cè)》）表3-17得：</p><p><b>　　b1/t=</b></p><p>　　表3-17中公式(3-53a)得：</p><p><b>　　yz=y=83.8</b></p><p>　　由《手冊(cè)》表14-3得：yz=0.521，yz =0.662</p>&l

45、t;p>　　再由《手冊(cè)》表3-16中公式（3-44）得：</p><p>　　=210.9Nmm2,＜f=215N/mm2，滿足要求。</p><p>　　上弦桿2、3，盡管內(nèi)力較小但平面外計(jì)算長度較大，需進(jìn)行驗(yàn)算，與上弦桿6、7比較是否為控制桿件。</p><p>　　N2=N3=-87.2kN，lox=150.8cm，loy=452.4cm，</p&

46、gt;<p>　　選用截面2L75×50×5，兩短肢相并</p><p>　　截面的幾何特性：截面面積：A=12.25cm2；回轉(zhuǎn)半徑：ix=1.43cm，iy=3.60cm</p><p>　　長細(xì)比：=屬b類截面。</p><p><b>　　=,屬b類截面。</b></p><p>

47、;　　查《手冊(cè)》表3—17得：</p><p><b>　　b1/t=</b></p><p>　　由表3-17中公式（3-53a）得:：yz=yz=125.7</p><p>　　查《手冊(cè)》表14-3得，x=0.521, yz =0.408</p><p>　　由《手冊(cè)》表3-16中公式（3-44）得：</p&g

48、t;<p>　　/mm2/＜f=215N/mm2，滿足要求。</p><p><b>　　2)下弦桿8～11</b></p><p>　　N=133.6kN，lox=300.0cm，loy=1035cm</p><p>　　選用截面2L75×50×5，兩短肢相并。截面面積A=An=12.25cm2，回轉(zhuǎn)半徑：i

49、x=1.43cm，iy=3.60cm。</p><p><b>　　長細(xì)比：x=</b></p><p><b>　　y=</b></p><p>　　由《手冊(cè)》表3-16中公式（3-41）得：</p><p>　　/mm2/＜f=215N/mm2，滿足要求。</p><p>

50、;<b>　　3）斜腹桿</b></p><p>　　支座斜腹桿12： kN，lx=ly=l=213.2cm。選用截面2L56×5</p><p>　　截面的幾何特性：截面面積A=10.83cm2；回轉(zhuǎn)半徑：ix=17.72cm，iy=2.54cm</p><p>　　長細(xì)比：=，屬b類截面。</p><p>

51、<b>　　=，屬b類截面。</b></p><p>　　由《手冊(cè)》表3-17得：b1/t=</p><p>　　由表3-17中公式（3-51a）得：</p><p><b>　　y </b></p><p>　　查《手冊(cè)》表14-3得，x=0.416, yz=0.639</p>&l

52、t;p>　　由《手冊(cè)》表3-16中公式（3-44）得：</p><p>　　/mm2＜f=215N/mm2，滿足要求。</p><p><b>　　4）斜腹桿13</b></p><p>　　N=57.2kN，lox=0.8l=0.8×223.0=178.4cm，loy=l=223.0cm。選用截面2L50×5<

53、/p><p>　　截面的幾何特性：截面面積：A=An=9.61cm2；長細(xì)比：回轉(zhuǎn)半徑：ix=1.53cm，iy=2.30cm</p><p><b>　　x=</b></p><p><b>　　y=</b></p><p>　　由表3.16中公式(3-41)得：</p><p&g

54、t;　　/mm2＜f=215N/mm2，滿足要求。</p><p><b>　　5）斜腹桿14</b></p><p>　　N=-43.1kN， =0.8=0.8×246.0=196.8cm，==246.0cm</p><p>　　選用截面2L50×5</p><p>　　截面的幾何特性：截面面積A=

55、9.61cm2，回轉(zhuǎn)半徑：ix=1.53cm，iy=2.30cm</p><p>　　長細(xì)比： x=，屬b類截面。</p><p><b>　　y=，屬b類截面。</b></p><p><b>　　由表3-17得：</b></p><p><b>　　b1/t=<

56、/b></p><p>　　由表3-17中公式（3-51a）得：</p><p><b>　　yz=y </b></p><p>　　查表14-3得，x=0.394, yz=0.498</p><p>　　由表3-16中公式（3-44）得：</p><p>　　mm2/＜f=215N/mm2

57、，滿足要求。</p><p>　　其他腹桿計(jì)算雷同，不再贅述。其計(jì)算結(jié)果見表7-16。</p><p>　　6．屋架節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算</p><p>　　（1）腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫</p><p>　　肢背、肢尖焊縫長度由《手冊(cè)》中公式（4-20）、（4-21）計(jì)算，結(jié)果見表？。</p><p><b>　?。?/p>

58、2）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）節(jié)點(diǎn)編號(hào)（見圖？）</p><p><b>　　圖？ 節(jié)點(diǎn)編號(hào)</b></p><p>　　GWJ21屋架桿件截面選用表 ？</p><p>　　GWJ21腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫</p><p>　　注：1.表中不

59、包括上弦桿的偏心連接和支座板的焊縫計(jì)算。</p><p>　　2.表中l(wèi)w為設(shè)計(jì)值，已包括2hf在內(nèi)。</p><p><b>　　2）一般節(jié)點(diǎn)</b></p><p>　　根據(jù)所匯交腹桿端部的焊縫設(shè)計(jì)長度在大樣圖中放樣確定節(jié)點(diǎn)板的尺寸，然后按《手冊(cè)》中《手冊(cè)》公式（7-36）~（7-39）驗(yàn)算弦桿焊縫。</p><p>

60、;　　A.節(jié)點(diǎn)“C”計(jì)算（見圖3-？）</p><p>　　圖3-？ 節(jié)點(diǎn)“C”圖</p><p>　　節(jié)點(diǎn)“C”上弦采用不等邊角鋼，短肢相關(guān)，肢尖角焊縫的焊腳尺寸hf2=5mm，角鋼肢尖角焊縫的計(jì)算長度lw=240-2×5=230mm，弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力差為△N=-127.5-（-87.2）=-40.3kN，</p><p>　　偏心彎距M=△N

61、3;e，e=40mm，</p><p>　　則由《手冊(cè)》公式（7-37）及（7-38）得</p><p><b>　　/mm2</b></p><p>　　可見，肢尖焊縫安全。</p><p>　　B. 節(jié)點(diǎn)“D”計(jì)算（見圖3-？）</p><p>　　圖3-？ 節(jié)點(diǎn)“D”圖</p>

62、<p>　　下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫焊腳尺寸=5mm，焊縫所受的力為左右兩下弦內(nèi)力差△N=111.9-48.7=63.2kN，由《手冊(cè)》中公式（7-34）得受力較大的肢背處焊縫長度為</p><p><b>　　3）拼接節(jié)點(diǎn)</b></p><p>　　A.下弦拼接節(jié)點(diǎn)“K”（見圖3-？）</p><p>　　圖3-？ 下弦拼接

63、節(jié)點(diǎn)“K”圖</p><p>　　跨度為21m的屋架可分兩個(gè)運(yùn)輸單元，在跨中節(jié)點(diǎn)采用工地焊縫拼接。左半邊的弦桿為75505，拼接角鋼與下弦桿用相同規(guī)格，下弦桿與拼接角鋼之間的角焊縫的焊腳心采用=5mm,則豎肢切去△=t++5=5+5+5=15mm。根據(jù)《手冊(cè)》中公式（7-42）得下弦桿件與拼接角鋼之間在接頭一側(cè)的焊縫長度為</p><p>　　拼接角鋼的長度取310mm</p>

64、<p>　　下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按桿件內(nèi)力的15﹪計(jì)算。設(shè)肢背焊縫的焊腳尺寸=5mm,由《手冊(cè)》中公式（7-34）得焊縫長度為</p><p>　　設(shè)肢尖焊縫的焊腳尺寸=5mm，由《手冊(cè)》中公式（7-35）得焊縫長度為</p><p>　　由以上計(jì)算可知，下線角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫長度是按構(gòu)造要求確定的。</p><p>　　為便于連接節(jié)點(diǎn)施焊前的

65、定位，拼接角鋼兩側(cè)和視圖方向右方腹桿上布置安裝螺栓</p><p>　　B．上弦拼接節(jié)點(diǎn)“J”（見圖3-？）</p><p>　　圖3-？上弦拼接節(jié)點(diǎn)“J”圖</p><p>　　上弦桿起拱后，坡度為1/9.6，上弦桿采用75505拼接角鋼采用與上弦相同的角鋼，熱彎成型，角焊縫用=5mm。按軸心受壓等強(qiáng)度設(shè)計(jì)（也可按最大的截面承載力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)）。</p>

66、<p>　　拼接角鋼全截面承載力為</p><p>　　根據(jù)《手冊(cè)》中公式（7-42）得上弦桿件與拼接角鋼之間在接頭一側(cè)的焊縫長度為</p><p>　　采用拼接角鋼半長為48+5=53mm，總長=253=106mm,實(shí)際拼接角鋼總長為2180=360mm。</p><p>　　拼接角鋼豎肢需切肢，實(shí)際切肢△=后剩余高度△=50-15=35mm,豎肢上

67、可不設(shè)置安裝螺栓。</p><p>　　上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫承受上弦桿內(nèi)力的15﹪計(jì)算。角鋼肢尖角焊縫的焊腳尺寸可見。肢尖焊縫安全。</p><p>　　4）支座節(jié)點(diǎn)“g”（見圖3-？）</p><p>　　圖3-？ 支座節(jié)點(diǎn)“g”圖</p><p>　　為了便于施焊，下弦桿肢背與支座地板頂面的距離取155mm，錨栓用2M20，栓孔位置

68、尺寸見圖3-？.在節(jié)點(diǎn)中心線上設(shè)置加勁肋，加勁肋高度與節(jié)點(diǎn)板高度相等。</p><p><b>　　支座底板計(jì)算</b></p><p>　　支座反力R=7(P1+P2)=7(4.5</p><p><b>　　支座地板的平面尺寸</b></p><p><b>　　柱截面尺寸 </

69、b></p><p>　　由《手冊(cè)》中公式（7-49）驗(yàn)算柱頂混凝土的抗壓強(qiáng)度：</p><p><b>　?。–20混凝土，</b></p><p>　　支座底板的厚度按屋架反力作用下的彎矩計(jì)算，由公式(7—50)得</p><p><b>　　M=</b></p><p

70、><b>　　式中 </b></p><p>　　查《手冊(cè)》中表7—10得 =O．058</p><p>　　支座底板厚度由公式(7—51)得</p><p><b>　　≥取14mm。</b></p><p>　　B．加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫</p><p&g

71、t;　　假定一塊加勁肋承受屋架支座反力的四分之一，即：</p><p>　　×64．3=16．1kN</p><p>　　焊縫受剪力V=16．1kN，彎矩M=16．1×=1497．3kN．mm，設(shè)焊縫焊縫計(jì)算長度=400—15—2=400—15—2×5=375mm</p><p>　　焊縫應(yīng)力由《手冊(cè)》中公式(3—52)得</p&

72、gt;<p>　　C．支座節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫</p><p>　　假定焊縫傳遞全部支座反力R=64．3kN，</p><p>　　支座節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫長度為</p><p>　　=2×(300—2 )=2×(300—2×5)=580mm，由公式(7．53)得</p><p>　　每

73、塊加勁肋與底板的連接焊縫長度為</p><p>　　7.繪制鋼屋架施工圖</p><p>　　鋼屋架詳圖的主要內(nèi)容和繪制要點(diǎn)：</p><p>　　屋架詳圖一般應(yīng)按運(yùn)輸單元繪制，但當(dāng)屋架對(duì)稱時(shí)，可僅繪制半榀屋架。</p><p>　　主要圖面應(yīng)繪制屋架正面圖、上下弦的平面圖，必要的側(cè)面圖和剖面圖，以及某些安裝節(jié)點(diǎn)或特殊零件的大樣圖。屋架施工圖

74、通常采用兩種比例尺繪制，桿件的軸線一般用1：20～1：30；節(jié)點(diǎn)和桿件截面尺寸用1：10～1：15。</p><p>　　在圖面左上角用合適的比例繪制屋架簡圖。圖中一半注明桿件的幾何長度（mm），另一半注明桿件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值（kN）。當(dāng)梯形屋架、三角形屋架時(shí)，撓度值較大，為了不影響使用和外觀，須在制造時(shí)起拱，拱度一般取屋架跨度的1/500，并在簡圖中注明。</p><p>　　應(yīng)注明各零件（

75、型鋼和鋼板）的型號(hào)和尺寸，包括加工尺寸、定位尺寸、孔洞位置以及工廠制造和工地安裝的要求。</p><p>　　應(yīng)對(duì)零件詳細(xì)編號(hào)，編號(hào)按主次、上下、左右順序逐一進(jìn)行。完全相同的零件用同一編號(hào)，如果兩個(gè)零件的形狀和尺寸完全一樣，僅因開孔位置或切斜角等原因有所不同，但系鏡面對(duì)稱時(shí)，亦采用同一編號(hào)，可在材料表中注明正或反字樣。以示區(qū)別。</p><p>　　材料表應(yīng)包括各零件的編號(hào)、截面、規(guī)格、長

76、度、數(shù)量（正、反）和重量等。材料表的作用不但可歸納各零件以便備料和計(jì)算用鋼量，同時(shí)也可供配備起重運(yùn)輸設(shè)備時(shí)參考。</p><p>　　文字說明應(yīng)包括鋼號(hào)和附加條件、焊條型號(hào)、焊接方法和質(zhì)量要求，圖中未注明的焊縫和螺栓孔尺寸、油漆、運(yùn)輸、安裝和制造要求，以及一些不易用圖表達(dá)的內(nèi)容等。</p><p>　　屋架施工圖繪制如圖1.60所示。</p><p>　　據(jù)此繪制的

77、鋼屋架施工圖見附圖見圖3—？、3—？。</p><p>　　主要參考資料[1] 肖亞明. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理. 合肥: 合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2005[2] 肖亞明. 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 合肥: 合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2006[3] 周俐俐等,土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)指南,中國水利水電出版社,2006</p><p>　　[4] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）[5] 冷彎薄壁型

78、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB50018-2002）[6] 鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）[7] 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程（JGJ81-2002）[8] 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ82-91）[9] 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（50009-2001）[10] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè)).中國建筑工業(yè)出版社.2004</p><p>　　[11]輕型屋面梯形鋼屋架(01SG515),中國建筑標(biāo)