题目:普通梯形钢屋架设计
(一)设计资料
郑州某工业厂房,长度102m,屋架间距6m,车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车,屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm,20mm厚水混砂浆找平层,三毡四油防水层,屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土C30,屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。
1、屋架跨度 (1)24m (2)27m
2、屋面积灰荷载标准值 (1)0.3kN/m2 (2)1.0kN/m2
3、屋面活荷载标准值 0.5kN/m2
4、屋面雪荷载标准值 0.4kN/m2
已知各类屋架几何尺寸及半跨单位荷载作用下内力图,按下列要求进行屋架设计,并绘制屋架施工图。
(二)设计要求
1、由结构重要性,荷载特征(静荷),连接方法(焊接)及工作温度选用钢材及焊条。
2、合理布置支撑体系,主要考虑
(1)上弦横向水平支撑
(2)下弦横向水平支撑
(3)垂直支撑
(4)系杆(刚性或柔性)
并在计算书上画出屋盖支撑布置图,并对各榀屋架进行编号
3、荷载及内力计算
(1)屋面恒载计算可参考教科书P285表7.6,其中水泥珍珠岩预制块自重为4kN/m2。
(2)屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。
(3)屋面积灰荷载按指定值计算,积灰荷载属于可变荷载。
(4)利用结构的对称性,仅计算屋架左半跨杆件内力。
(5)计算屋架杆力时,应考虑三种荷载组合。
(6)将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载,利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。
(7)确定各杆最不利内力(最大拉力或最大压力)
4、杆件截面选择
(1)屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面,要根据λx=λy的等稳条件选择合理的截面形式。
(2)正确确定杆件的长细比,由轴心受力杆确定杆件截面及垫板数量。
(3)上弦杆,下弦杆,主斜杆截面选择过程要在计算书内详细说明,其余杆件截面选择可列表进行(参见教科书P291,表7.8)。
(4)杆件截面规格不宜过多,与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L63×5。
5、节点设计
(1)熟知节点设计的基本要求及一般步骤。
(2)节点设计与施工图绘制往往是同步进行的。
(3)要在计算书内写出一般上下弦节点,下弦跨中节点,下弦支座节点及屋脊节点设计过程。
6、屋架施工图
(1)用铅笔绘制1#施工图
(2)施工图应包括
①屋架简图(比例1∶100),左半跨标明杆件长度,右半跨注明杆件最不利内力,以及超拱度。
②屋架正面图,上、下弦平面图(有二个比例)。
③侧面图,剖面图及零件详图。
④注明全部零件的编号,规格及尺寸(包括加工尺寸和定位尺寸)孔洞位置,孔洞及螺栓直径,焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。
⑤材料表。
⑥说明。
(三)按时完成设计任务,设计成果包括计算书和施工图二部分,注意要将设计任务书装订在计算书前面。
道路与桥梁工程毕业设计课程设计任务书
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