《鋼結構》課程設計任務書
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專業指導教師
總分重慶廣播電視大學開放教育學院
目錄1.基礎要求2
2.簡圖與荷載取值2
3.節點荷載3
4.內力分析3
5.內力組合與介面選擇5
6.屋架節點連線計算6
6.1節點a的連線計算6
6.2節點b的計算7
6.3下弦桿件拼接節點c8
1基本要求
1.1據給定要求設計單跨廠房鋼屋蓋。設計時間規定為一周，設計內容包括支撐布置、檁條設計（有檁條屋蓋）、屋架設計就。
要有完整的設計計算書乙份（a4紙列印）、和屋架施工圖一張（a0或a1圖紙列印）。
1.2 單跨廠房鋼屋蓋具體設計內容要求
屋架形式:梯形屋架,屋架跨24m,屋架間距6m,廠房長度120m.
1.3 其他資料
1.3.1鋼材為q235-b，焊條e43型。
1.3.2屋架支撐於鋼筋混凝土柱上，鋼筋混凝土強度等級為c20。
1.3.3梯形屋架採用1.5×6m
2簡圖與荷載取值
1 屋架簡圖
2.1屋面永久荷載： 標準值 kn m-2 分項係數設計值 kn m-2
1mm20%107膠水泥素漿 0.021.20.024
防水層sbc120防水卷材 0.0031.20.0036
粘結層（水泥與5%107膠） 0.11.20.12
找平層（水泥砂漿20mm厚） 0.401.20.48
隔氣層：sbc120防水卷材 0.0025 1.20.0030
保溫層：（珍珠岩150mm） 0.675 1.20.81
基層：（水泥沙漿20mm厚） 0.401.20.48
1.5×6m大型屋板1.401.21.68
吊掛管道重0.11.20.12
屋架及支撐自重0.51.20.60
合計4.2kn/m2
2.2 屋面活荷載
積灰荷載0.7 * 1.4 =0.98 ≈1 kn/m2
2.3 不考慮風荷載的作用
3 節點荷載
屋架節點荷載計算簡圖
4 節點計算簡圖
3.1全跨恆荷載作（上弦長度為3.015m）
p1＝3.015×6×4.2/2＝38kn
p2＝3.015×6×4.2＝76kn
ra＝rb＝38+3.5×76＝304kn
3.2 全跨活荷載作用：
p2＝3.015×6×1.0＝18kn
p1＝9.0kn
ra＝rb＝p1 ＋3.5 p2＝72kn
4 內力分析
4.1全跨屋面恆荷載作用時
ra＝rb＝304－38＝266kn
4.2全跨屋面活荷載作用時
ra＝rb＝72.0－9.0＝63.0 kn
4.3 半跨屋面活荷載作用時
ra＝9/2＋18×（11.85＋14.85＋17.85＋20.85）/23.7=54.2 kn
rb＝18×3.5-54.2=8.8 kn
5 內力組合與介面選擇簡支屋架
6 屋架節點連線計算
6.1 節點a的連線計算
端部支座處總反力：
r＝304+76＝380kn
6.1.1 支座底板計算：屋架鉸支於鋼筋混凝土柱頂，柱強度等級為c20，＝10n/mm2。
所需支座底板面積
現選用a＝24×30cm2＝720×102mm2
底板平均壓力
底板厚度t由兩邊支撐的矩形板確定，其相關資料為、，查表為
底板最大彎矩
所需底板厚度為
（考慮底板塑性抵抗矩是彈性抵抗的1.2倍，故採用上式計算）
選用底板厚度t＝25mm
6.1.2加勁肋計算：
加勁肋採用540×130×12，加勁肋與節點板連線焊縫，。
一對加勁肋傳遞總反力的一半，每塊加勁肋與節點板連線焊縫承受彎矩和剪力為
b＝240mm
垂直角焊縫最大應力為
6.1.3加勁肋、製作節點板與底板連線焊縫的計算：
取水平角焊縫。與底板連線水平角焊縫總長度為
6.2節點b計算
故此節點上弦內力差為最大。
10 節點b
6.2.1節點板與上弦的連線焊縫：
焊縫沿上弦角鋼的背、肢尖各兩條，共同承擔屋面傳來集中荷載f及上弦內力差
上弦採用等邊角鋼，焊縫內力分配係數k1＝0.7、k2＝0.3，肢背焊縫採用hf＝8mm
肢背焊縫長度
可取用lw2＝300mm。
肢尖焊縫採用hf＝6mm，需要肢尖焊縫長度
可取用lw2＝200mm。
實際焊縫長度由節點板放樣決定，但應保證肢背焊縫
6.2.2杆1與節點板連線焊縫計算：杆1最大軸心力n＝-462kn
肢背焊縫採用hf＝10mm，所需焊縫
可取用lw1＝200mm。
肢尖焊縫採用hf＝6mm，所需焊縫
可取用lw2＝200mm
6.2.3杆2與節點板連線焊縫計算：
杆2最大軸心拉力n＝155.5kn
肢背焊縫採用hf＝8mm，所需焊縫
可取用lw1＝200mm。
肢尖焊縫採用hf＝6mm，所需焊縫
可取用lw2＝200mm
6.3下弦桿件工地標準拼接節點c：拼接材料通常採用與弦杆相同規格的角鋼及補強拼接板，並將拼接角鋼肢斜切割以保證均勻傳力。
拼接角鋼採用：2l 125×10
垂直肢切去：
拼接角鋼淨面積：
採用補強拼接板：-170×14， a1=2380mm2
拼接按與母材等強度考慮：
拼接材料面積大於母材，不再作拼接材料強度驗算。
拼接角鋼與下弦的連線焊縫計算（共有四條焊縫），採用，所需焊縫長度
拼接角鋼採用。
11 節點c
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