钢结构课程设计21米梯形屋架
21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）
一、设计资料
厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s
=0.25
KN/m2，不考虑风压。钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。
1、屋面荷载标准值：
屋架及支撑自重 0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 2
KN M
压型钢板=0.151 2
KN M
檩条（约0.5KN/M,间距1.5m） 0.333 2
KN M
恒荷载总和 0.832 2
KN M
雪荷载 0.25 2
KN M）
KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2积灰荷载 0.6 2
KN M
活载总和 1.1 2
KN M
2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7m
l L
=-?=-?=。
3、屋架形式及图示如图1：
二、荷载与内力计算
2.1、荷载计算
根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。屋面荷载汇总 ：
表1 屋面荷载汇总
2.2、荷载组合
节点荷载设计值
按可变荷载效应控制的组合
(1.20.832 1.40.5 1.40.90.6) 1.51244.1792d F =?+?+????= 2KN M
其中永久荷载的分项系数 1.2G γ=,屋面活载或雪荷载载荷分项系数1 1.4Q γ=,组合只设计值1 0.7?=，积灰荷载 1.4Q γ= 20.9?= 按永久荷载效应控制的组合
(1.350.832 1.40.50.7 1.40.90.6) 1.51242.6456d F =?+??+????=2KN M 其中永久荷载的的分项系数 1.35G γ=，活荷载的分项系数1 1.4Q γ=，故节点荷载取44.17922KN M ,支座反力=7309.2544d d R F =2KN M 。
2.3、内力计算
屋架在上述荷载组合作用的计算简图4所示，用软件求得在F=44.17922
KN M作用下屋架各杆的内力入图4所示。
内力计算
杆端内力值 ( 乘子 = 1)
-----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端 1 杆端 2
---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
-----------------------------------------------------------------------------------------------
1 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000
2 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000
3 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000
4 522.48293
5 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000
5 522.482935 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000
6 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000
7 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000
8 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000
9 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000
10 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000
11 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000
12 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000
13 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000
14 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000
15 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000
16 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000
17 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000
18 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000
19 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000
20 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000
21 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000
23 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000
24 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000
25 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000
26 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000
27 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
28 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000
29 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000
30 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
31 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000
32 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000
33 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
34 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000
35 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000
36 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000
37 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
38 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000
39 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000
40 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
41 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000
42 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000
43 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000
44 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000
45 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000
-----------------------------------------------------------------------------------------------
三、杆件截面选择
腹杆最大内力340.21KN（压），由屋架节点板的厚度参考表7.4可知，支座节点板的厚度取12mm，中间节点板厚度10mm。
3.1 上弦
整个上弦不改变截面，按最大内力计算max =-540.90N KN ,150.8ox l cm =,300oy l cm =. 选用2L110?12 A=63.22cm 3.35x i cm = 4.96y i cm = 150.8453.35
ox x x l i λ=
== 300
604.96
oy y y
l i λ=
=
= <[]λ=150 ()0.807y b ?=类 双角钢T 型截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ
0.5811
0.583009.1715.81.211
oy l b t b ?=
=<== 4422220.4750.47511160163300 1.2yz y y oy b l t λλλ????
?=+=+=> ? ? ??????
? 故max 63yz λλ==，按b 类附表查?=0.791
32
540.910
108.20m p a <215m p a 0.79163.210
N A σ??===?? 填板每个节间放一块（满足1l 范围内不少于两块）175.44040 3.35134l i cm =<=?=
3.2 下弦
整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算max =531.37N KN 300ox l cm =1050oy l cm = 连接支撑的螺栓孔中心至节点边缘的距离约为100mm ，可不考虑螺栓孔削弱。 选用2L1258010??（断肢相并） A=39.42cm 2.26cm x i = 6.11y i cm =
[]300132.73502.26
ox x x l i λλ=
==<= 1050
171.86.11
oy y y
l i λ=
=
= <[]λ=350
3
2
531.3710134.87mpa<215mpa 39.410N A σ?===?
填板每个节间放一块 11508080 3.98318.4l i c m
=<=?=
3.3 斜腹杆
（45）杆 N=-340.21KN 251.8oy l cm = 0.8201.44ox oy l l cm == 选用2110708L ??(长肢相并) A=27.82cm 3.51cm x i = 2.92y i cm =
[]201.4457.41503.51
ox x x l i λλ=
==<= []251.8
86.21502.92
oy y y
l i λλ=
=
=<= 0.487
0.48251.88.7517.30.87
oy l b t b ?==<== 4422221.09 1.097186.2186.8251.80.8yz y y oy b l t λλλ?????=+=+=> ? ? ???????
故由yz λ按b 类截面查表4.2的?=0.6424
32
340.2110190.5mpa<215mpa 0.624227.810
N A σ??===?? 填板每节间放三块 150.364040 1.9879.2l i c m
=<=?=
（44）杆 N=257.0KN 251.8oy l cm = 0.8201.44ox oy l l cm ==
内力不大，按受压长细比控制截面
选用2100808L ??（长肢相并）A=27.82cm 3.15cm x i = 3.49y i cm =
[]208.08663503.15
ox x x l i λλ=
==<= 260.1
74.533.49
oy y y
l i λ=
=
= <[]λ=350 截面验算 3
22571092m p a <215m p a 27.810
N A σ?===? 填板每个节间放一块 11048080 2.3718
9.6l i c m =<=?=
（42）杆 N=-194.9KN 285.1oy l cm = 0.8228.08ox oy l l cm == 选用2906L ? A=21.282cm 2.79cm x i = 4.05y i cm =
[]228.08
81.71502.79
ox x x l i λλ=
==<= []285.1
70.41504.05
oy y y
l i λλ=
=
=<= 0.589
0.58285.11518.40.69
oy l b t b ?==<== 4422220.4750.4759170.4177.9285.10.6yz y y oy b l t λλλ?????=+=+=> ? ? ??????
? 故max x 81.7λλ==，按b 类附表查?=0.6768
32
194.910135.3mpa<215mpa 0.676821.2810
N A σ??===??
填板每节间放两块 1764040 2.79111.6l i cm =<=?=
（41） 杆 N=123.3KN 285.1oy l cm = 0.8228.08ox oy l l cm == 选用2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm =
[]228.081493501.53
ox x x l i λλ=
==<= 285.1
116.42.45
oy y y
l i λ=
=
= <[]λ=350 截面验算 32123.310128m p a <215m p a 9.610
N A σ?===? 填板每个节间放一块 11148080 1.5312
2.4l i c m =<=?=
(39) 杆N=-69.3 311.6oy l cm = 0.8249.28ox oy l l cm ==
选用2635L ?（长肢相并）A=12.282cm 1.94cm x i = 2.96y i cm =
[]249.28
1281501.94
ox x x l i λλ=
==<= []311.6
105.31502.96
oy y y
l i λλ=
=
=<=
0.586.3
0.58311.612.628.70.5 6.3
oy l b t b ?==<== 4422220.4750.475 6.31105.31108.5311.60.5yz y y oy b l t λλλ?????=+=+=> ? ? ??????
? 故max x 128λλ==，按b 类附表查?=0.397
32
69.310142mpa<215mpa 0.39712.2810N A σ??===?? 填板每节间放三块 162.324040 1.9477.6l i cm =<=?=
（38）杆N=14.2KN 由于内力较小2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm =
311.1oy l cm = 0.8248.98ox oy l l cm ==
每个节间放两块填板 1838080 1.53122.4l i cm =<=?=
（36）杆 N=35.4KN 由于内力较小，2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 337.6oy l cm = 0.8270.1ox oy l l cm ==。
每个节间放两块填板 1908080 1.53122.4l i cm =<=?=
3.4 竖向腹杆
（24）杆 N=-22.1KN 199oy l cm = 0.8159.2ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截面。
[]
159.2
1.06150
ox
x l i cm λ=
=
= []
199
1.33150
oy
y l i cm λ=
=
= 选2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放两块，
153.14040 1.5361.2l i cm =<=?=
(43) 杆 N=-44.18KN 227.5oy l cm = 0.8182ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截
面。
[]
182
1.22150
ox
x l i cm λ=
=
= []
227.5
1.57150
oy
y l i cm λ=
=
= 选2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放两块，
160.74040 1.5361.2l i cm =<=?=
(40) 杆 N=-44.18KN 257.5oy l cm = 0.8206ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截
面。
[]
206
1.37150
ox
x l i cm λ=
=
= []
257.5
1.52150
oy
y l i cm λ=
=
= 选2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，
151.54040 1.5361.2l i cm =<=?=
（37）杆 N=-44.18KN 287.5oy l cm = 0.8230ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择
截面。
[]
230
1.53150
ox
x l i cm λ=
=
= []
287.5
1.92150
oy
y l i cm λ=
=
= 选2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，
157.54040 1.5361.2l i cm =<=?=
（35）杆 N=0 272.3oy l cm = 272.3ox l cm = 内力较小可按[]λ选择截面。
[]
272.3
1.82150
ox
x l i cm λ=
=
=
选2505L ? A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，
168.14040 1.5361.2l i cm ==?=略大于 但实际节点板宽度较大，故仍可用。
屋架杆件截面选用表
[]
272.3
1.82150
oy
y l i cm λ=
=
=
4、节点设计 4.1 下弦节点
（8）节点
1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=?==取 2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-= 先计算腹杆与节点板的连接焊缝： （44）杆N=257KN
肢背 3
12
25710328111.612020.78160w l mm mm ??=+?=???取
肢尖 3
2
1
2571032679.720.76160
w l mm mm ??=+?=???取90 (43)杆N=-44.12KN 内力较小，按构造确定焊缝h 4mm f = (42)杆N=-194.9KN
肢背 3
12
1941032888.510020.78160w l mm mm ??=+?=???取
肢尖 32
1
194.91032660.320.76160
w l mm mm ??=+?=???取70
根据上面计算结果和构建之间应有的制作和装配误差，确定节点板的尺寸260 ?350mm 其次验算下弦杆与节点板的连接焊缝 内力差78433.1182.4250.7N N N KN ?=-=-=
由节点板的长度350mm ，角焊缝的计算长度35 1.233.8w l mm =-= 采用h f =6mm ，肢背焊缝应力
3
2
250.710358.8716020.76338mpa mpa τ??==
4.2上线节点
（23）节点
（44）杆N=257KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=?==取
2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=
肢背 3
12
25710328111.612020.78160w l mm mm ??=+?=???取
肢尖 3
2
1
2571032679.720.76160
w l mm mm ??=+?=???取90 (45)杆N=-340.2KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=?==取
2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=
肢背 3
12
340.210328142.715020.78160w l mm mm ??=+?=???取
肢尖 32
1
340.21032696.420.76160
w l mm mm ??=+?=???取100 验算上弦节点与节点板的连接焊缝：节点缩进8mm ，肢背采用塞焊缝，承受的节点荷载Q=44.172KN.
10522
f t h =
== 量的节点板的宽415mm 141510405w l mm =-=
焊缝承担的内力差332.30332.3N KN ?=--=-
偏心距e=11-3.16=7.84mm 偏心力矩M=N ?*e=332.3*7.84=26.05KNM
h f2=10mm
3
332.31060.8620.710390
f mpa τ?==???
6
22
6626.051073.4220.710390
f e w M mpa h l σ??===???
=
4.3 屋脊节点
（17）节点 h f =10mm
3
590.410210140.715040.710160
w l mm mm ?=+?=???取
拼接角钢的长度220215020320w l l mm =+=?+= 上弦节点板之间的焊缝：
上弦肢尖与节点板的连接焊缝按上弦内力的15%计算，肢尖焊缝h f =10，节点板的长度45cm 则节点一侧弦焊缝的计算长度45
121952
w l mm =
--= 3
0.15540.91029.720.710195
f mpa τ??==???
320.15540.91026.056
23.820.710195f mpa σ????=
=???
=38.1mpa<160mpa =
4.4跨中节点
（5）节点 N 5=522.48KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=?==取
2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=
肢背 3
12
522.4810328210.420.78160w l mm mm ??=+?=???取220
肢尖 32
1
522.4810326141.620.76160
w l mm mm ??=+?=???取150 腹杆不受力，按构造焊接，f h =5mm 所以节点板取??—49514012。
4.5 支座节点
（9）节点
为了便于施焊，下弦杆角钢的水平肢的底面与支座地板的净距离取160mm ，在节点中心加劲肋高度与节点板高度相等，厚度12mm 。 4.5.1 支座底板的计算
支座反力 R=309.2544KN 混泥土C20 9.6c f mpa = 所需底板面积
3
22n 309.254410==32214mm =322.14cm 9.6
A ?
锚栓直径取d=25mm 锚栓孔直径为50mm ，
所需底板面积A=A n +A 0=322.14+2*4*5+(3.14*52/4)=381.8cm 2 按构造要求采用底板面积为a*b=28*28=784>381.8cm 2 垫板采用—100*100*20，孔径26mm ，实际底板面积为
2
2n 3.145=784-245-=724.4cm 4
A ??? 地板实际应力：
32
309.254410 4.27724.410q mpa ?==?
118.9a cm ==
113.4
13.39.4318.9
b cm =?
= 119.430.518.9
b a == 查表4.8的β=0.056，则： M=2qa β=0.056?4.27?1892=8542Nmm 底板厚度：
15.816mm t ≥
==取 所以底板尺寸??—28028016
4.5．2 加劲肋与节点板连接焊缝的计算
一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力取V=R/4=309.2544/4=77.3KN
M=Ve=77.3?7=541.1KNcm 。加劲肋的高度，厚度取与中间节点板相同（即??—49514012）,。采用f h =6mm ，验算焊缝应力：
()377.3101920.7649512f mpa τ?==???-
()
42
541.110616.620.7649512f mpa σ??=
=???-
=23.4mpa<160mpa = 4.5.3节点板、加劲肋与底板连接焊缝的计算采用
f h =8mm ，实际焊缝总长度：
()22811.82120.893.6w
l
cm =?+?-?=∑
焊缝设计应力：
3501.11059 1.22160195.20.78936
w f f f mpa f mpa σβ?==<=?=??
梯形钢屋架课程设计
《钢结构》课程设计 题目：武汉某车间钢结构屋架设计 院（系）：城市建设学院 专业班级：土木090 学生姓名： 学号： 指导教师：蒋华 2012年6月11日至2012年6月15日 华中科技大学武昌分校制
《钢结构》课程设计任务书
目录 一、设计资料 (5) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (5) 1、屋架几何尺寸 (5) 2、檩条布置 (6) 三、支撑布置 (6) 1、上弦横向水平支撑 (6) 2、下弦横向和纵向水平支撑 (6) 3、垂直支.撑 (7) 4、系杆 (7) 四、荷载与内力计算 (7) 1、荷载计算 (7) 2、荷载组合 (7) 3、内力计算 (8)
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚100mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢 C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值 f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 c 4、钢材用Q235，焊条用E43 系列型。 5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图1 所示。 图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸 屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架； 屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。 由于梯形屋架跨度L = 30m > 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f = L / 500 = 60mm 。 屋架计算跨度l0= L - 2 ? 0.15 = 30 - 2 ? 0.15 = 29.7m 。 =h0+i? l0/2=3585mm。 跨中高度H 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。
21米三角形钢屋架设计
钢屋架课程设计计算说明书 一、 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为5.2:1=i ，屋面倾角为() 801.215.2/1==arctg α，3714.0sin =α，9285.0cos =α。 屋架计算跨度： mm l l 20700300210003000=-=-= 屋架跨中高度： ()mm i l h 41405.22/207002/0=?=?= 上弦长度： mm l L 11147cos 2/0==α 节间长度： mm L a 18586/== 节间水平段投影尺寸长度： mm a a 1725cos '==α 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示。 图1 屋架形式及几何尺寸 二、 屋架支撑布置 1. 屋架支撑 （1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 （2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 （3）根据厂房长度为120m ，跨度为21m ，有中级工作制软钩桥式吊车等因素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示。
图2 屋盖支撑布置 2. 檩条设计 根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。在檩条的跨中设置一道拉条。见图1。 选用[20a 槽钢截面，由型钢表可查得，自重m kN m kg /23.0/63.22≈，4331780,2.24,178cm I cm W cm W x y x ===。 （1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合） 永久荷载：（坡面） 板荷载： m kN m m kN /465.0858.1/25.02=? 檩条和拉条： m kN /23.0 m kN m kN m kN g k /695.0/23.0/465.0=+= 可变荷载：（檩条受荷水平投影面积为286.148858.1m m =?，未超过260m ，故屋面均布活荷载取2/5.0m kN ，大于雪荷载，故不考虑雪荷载。） m kN q k /929.0858.15.0=?= 檩条均布荷载设计值： m kN q g q K Q K G /135.2929.04.1695.02.1=?+?=+=γγ m kN q q x /793.03714.0135.2sin =?==α m kN q q y /982.19285.0135.2cos =?==α （2）强度验算 弯矩设计值（见图3）：
梯形钢屋架课程设计(2017年度)
长沙理工大学继续教育学院梯形钢屋架课程设计 年级： 专业： 姓名： 学号： 指导老师：
时间：2017 年月日
目录 课程设计任务书 (1) 一、设计资料： (2) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (3) 三、支撑布置 (4) 四、荷载与内力计算 (5) 五、杆件截面设计 (9) 六、节点设计 (17) 七、填板设计 (35)
长沙理工大学继续教育学院课程设计任务书
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚100mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板抗压强度设计值 c 铰连接。 4、钢材用Q235，焊条用E43 系列型。 5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图1 所示。
图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸 屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架； 屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。 由于梯形屋架跨度L 30m 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f L / 500 60mm 。 屋架计算跨度l0L 2 0.15 30 2 0.15 29.7m 。跨中高度H 0=h0+i l0 /2=3585mm。 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。 图2
钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
21米梯形钢屋架课程设计计算书要点
《钢结构设计》课程设计 姓名 学号 专业 指导老师
《钢结构》课程设计任务书
一、设计资料： 1、某工业厂房跨度为21m,厂房总长度72m，柱距6m。 2、采用1.5m×6.0m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚100mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢 C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.0m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 4、钢材用Q345-B，焊条用E50 系列型。 5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图1 所示。 图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸 屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架； 屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。 由于梯形屋架跨度L = 21m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f = L / 500 = 42mm 。 屋架计算跨度l0= L - 2 ? 0.15 = 21 - 2 ? 0.15 = 20.7m 。 =h0+i? l0/2=2935mm。 跨中高度H 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示屋架。 图2
三、支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑应设置在厂房两端的第一个柱间，且间距不宜超过60m。本车间长度为72m, 因此需要布置三道横向水平支撑，如图4所示。 图 4 2、下弦横向和纵向水平支撑 屋架跨设置下弦横向和纵向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑布置在同一柱间，如图5所示 图5 3、垂直支撑
钢结构课程设计指导书(详细版)
钢结构课程设计指导书 （梯形钢屋架） 土木工程学院钢结构教研室
钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生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。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，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。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m，长度为90m，柱距6m，内设两台50/5t中级工作制桥式吊车，设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平，上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层，上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2，雪荷载标准值0.5 kN/m2，积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×400mm，混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质，钢材可采用Q235-A.F，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用
E43型，手工焊。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡屋i＝1／10，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l。=l-2×150=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将H。取为1.8～2.1m等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。 屋架跨中起拱l／500 ，可取50mm。 三、支撑布置 根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。 荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 2．荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 （3） 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 3. 内力计算 按图解法、解析法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力．取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。 跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。
24m梯形钢屋架课程设计计算书
钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师： 班级： 学生姓名： 学号： 设计时间：2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系
梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表
荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算 计算简图如下
屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm
钢结构梯形屋架课程设计
一、设计资料： 1.结构形式: 某厂房总长度90m，跨度为18m.，纵向柱距6m，采用梯形钢屋架，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。 屋架采用的钢材为：Q235钢；焊条为：E43型。 3.荷载标准值（水平投影面计） 荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋 架及支撑自重，以KN/m2为单位； =0.35KN/m2， ②可变荷载：活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S 0活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。 积灰荷载标准值： 0.7KN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层： 0.4KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2 二、结构形式与布置图： 屋架支撑布置图如下图所示。
12 12
符号说明：WGJ-钢屋架；SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GG-刚性系杆；LG-柔性系杆 A a +3. 4700.000-6.221-8.993-9.102-9.102-6.502 -3.3 82 -0.690 -0.462 +4.739 +1.884 -0. 462 -1.0-1. 0+0. 812-0.5+7. 962+9.279 +9. 279c e g B C D E F G 0.5 1. 0 1. 0 1. 0 1.0 1.0 1. a.18米跨屋架(几何尺寸) b.18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值 c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 三、荷载与内力计算： 1、荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m 2 保温层： 0.4KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m 2 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×18m=0.32KN/m 2 总计：3.32KN/m 2 可变荷载标准值 雪荷载0.35KN/m 2<屋面活荷载标准值0.70KN/m 2，取0.70KN/m 2 0.70KN/m 2 积灰荷载 0.70KN/m 2 总计：1.14KN/m 2 永久荷载设计值 1.2×3.32KN/m 2=3.984KN/m 2 可变荷载设计值 1.2×1.40KN/m 2=1.96KN/m 2 2、荷载组合
钢结构课程设计米钢屋架
第一部分钢结构课程设计任务书 一. 课程设计题目 某车间梯形钢屋架结构设计 二. 设计资料 一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。柱顶截面尺寸400×400ｍ，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。 厂房柱距选择为12m 屋架为梯形钢屋架（属无檩体系），跨度为24米带钢屋架挡风板。 无檩体系屋面做法及永久荷载标准值 防水层为三毡四油上铺小石子0.35kN/m2 找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20＝0.40 kN/m2 保温层为泡沫混凝土，选取80厚度：0.5 kN/m2 预应力大型屋面板重 1.40 kN/m2 可变荷载标准值 雪荷载0.50 kN/m2 屋面活荷载0.60 kN/m2 积灰荷载0.50 kN/m2 三.结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示（下弦支撑采用与上弦支撑同样布置） 图1.屋架形式及几何尺寸
第二部分、钢屋架设计计算 采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板 屋架计算跨度：L。=L-300=23700mm 屋架端部高度：H。=2000mm 计算跨度处高度: h＝2015ｍｍ 屋架高跨比： H/L。=3860/23700=1/6.14 层架上弦（下弦）支撑布置图 垂直支撑1-1 垂直支撑2-2 符号说明：GWJ(钢屋架)；SC（上线支撑）；XC(下弦支撑)；CC(垂直支撑)； GC(刚性系杆)；LG（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
1.荷载计算 屋架几何尺寸如图（1）所示，支撑布置如图（2）所示。因为活载加积灰荷载加雪荷载（2000N/m2）大于活荷载（700 N/m2），所以动载取2000 N/m2。屋架自重，P＝(120＋11×L) N/m2。 永久荷载标准值： 二毡三油加绿豆砂0.35kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板（含嵌缝） 1.4kN/m2支撑和钢屋架自重（120+11×30）/1000＝0.38 管道设备自重0.10 kN/m2 总计 3.13 kN/m2 可变荷载标准值： 屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2总计： 1.10 kN/m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 永久荷载设计值：1.2×3.13＝3.76kN/m2 可变荷载设计值：1.4×1.10＝1.54kN/m2 2荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合 组合一：全跨恒荷载－全跨活荷载 屋架上弦节点荷载P＝（3.76+1.54）×1.5×12＝95.4 kN/m2 组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P1=3.76×1.5×12＝67.68 kN/m2ｐ2＝1.54×1.5×12＝27.72 kN/m2 组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重＋半跨屋面活荷载
梯形钢屋架课程设计例题
梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 (1)题号72，屋面坡度1: 10,跨度30m，长度102m,,地点：哈尔滨，基本 2 2 雪压：kN/m，基本风压：m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.5m。采用1.5m x 6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值，血荷载标准值为 2 2 kN/m，积灰荷载标准值为kN/m。屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为 400mm x 400mm。混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B级，焊条采用E43 型。 (2)屋架计算跨度：l0=30m-2X 0.15m=29.7m。 (3)跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。平坡梯形屋架，取屋架在30m轴线处的端部高度h。2.°05m。屋架跨中起拱按l0 /500考虑，取60mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图： ism 5
根据厂房长度（102>60）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间的支撑规则有所不同。梯形钢屋架支撑布置如下图： * 7
垂直支擢IT 垂直支撑27 三、荷载计算 1、荷载计算 屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载 kN/m 2进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式g k（0.12 0.11l）kN/m2计算，跨度单位为米（m）。荷载计算表如下： （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载:
全跨节点永久荷载及可变荷载：
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 （1） 题号80，屋面坡度1：16，跨度30m ，长度96m ，柱距6m ，地点：，基本 风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2 （2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层， 卷材屋面，屋面坡度i=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa ，雪荷载标准值为0.45 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。 （3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型。 （4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m （5） 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。 取屋架在29.7m 轴线处的高度m h 972.10= 取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10 =' 屋架的中间高度m il h h 900.22 7 .29161972.12/00=?+ =+= 屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图： 梯形钢屋架支撑布置如下图：
屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。荷载计算表如下： 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合 （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载： kN F 629.5565.1)82.1361.4(=??+= （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： kN F 249.3965.1361.41=??= 半跨节点可变荷载： kN F 38.1665.182.12=??= （3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重： kN F 47.565.1608.03=??= 半跨接点屋面板自重及活荷载： kN F 83.2565.1)98.089.1(4=??+= （1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
21米屋架钢结构设计.
黄山学院 21米跨工业厂房梯形屋架设计 一、设计资料 1.某单层单跨工业厂房总长度90米，跨度L(取21 m)。厂房纵向柱距 6 m。 2.结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30， 屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀 性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊 车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 3.屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0 作用下杆件的内力）如附图所示。根据设计要求，屋架采用的钢材、 焊条为： Q235钢，焊条为E43型。 4.荷载标准值（水平投影面计） (1)永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.45KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.45 KN/m2 屋架及支撑自重： 按经验公式L .0+ = =0.351KN/m2 .0 12 q011 (2)可变荷载： 屋面活荷载标准值： 0.7 KN/m2 雪荷载标准值： 0.35 KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2KN/m2 注：实际取屋面活荷载标准值与雪荷载标准值的较大值，保温层及积灰
荷载取值参照学号。屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见附图1。 5. 钢屋架的制造、运输荷安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装， 工地有足够的起重安装条件。 屋架几何尺寸及屋架全跨上弦节点单位荷载作用下构件内力系数见附图。 6. 内力计算考虑下面三种情况 （1）、满载（全跨静荷载加全跨活荷载） （2）、在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和半跨活荷载（活荷 载400 N/m2）和全跨屋架自重。 （3）、在使用过程中全跨静荷载和半跨活荷载。 7.设计附图： 1990 1350 2290 259028903040 2613 28 64 3124 25 30 2864 3124 33901507.51507.51507.5 1507.51 507.51 507.5 1507.5 150 A a c e g h B C D F G H 15007=10500 × A a +4. 1000.000-7.472-11.262-12.18-12.18 -7.684 -4.4 09 -1.572 +0 .71 3 .+580 8 +2.79 2 +0.32 8 -1.0-1. 0-1. 0-0.5+9. 744+11. 962+11.768 c e g h B C D E F G H 0.5 1. 0 1. 0 1. 0 1.0 1.0 1.0 1.0 21米跨屋架几何尺寸 21米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值 A a c e g g' e' c' a'+3.010 0. 000-5.310-7.339-6.861-5.319 -3.923 -2.1620.00 -5.641 -2.6 33 -0.047 +1 .91 3 +1 .367 +1 .57 +1 .848 +3.960 +1.222 -1.0 39 -1. 200 -1. 5 25 -1. 7 76 -2.0 43 -1.0-1. 0-1.00.000. 000.00-0.5 +6.663 +7.326 +5.884 +4.636 +3.081 +1.090 B C D E F G H G 'F ' E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、 屋盖结构形式和支撑布置 布置屋盖支撑时应根据支撑布置原则，结合本设计具体情况，即厂房长度90 m>60 m ；跨度L ＝21m ；有桥式吊车且吊车平台较高等，考虑上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、垂直支撑应设几道和其位置；下弦纵向水平支撑是否需要设置；系杆如何设置，设刚性系杆还是柔性系杆布置屋架支撑，并进行编号， 钢屋架代号GWJ
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计计算书 1．设计资料： 1、车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度18m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.45KN/m2;屋面防水层0.4KN/m2；找平层0.4KN/m2;大型屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m2。 2）活载：屋面雪荷载0.3KN/m2；屋面检修荷载0.5KN/m2 5、材质Q235B钢，焊条E43XX系列，手工焊。 2 . 结构形式与选型 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度(90m>60m)、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为18m故不设下弦支撑。 梯形钢屋架支撑布置如图所示：
3 . 荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。荷载计算表
1、全跨永久荷载1F ＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F ＋半跨屋面板自重4F ＋半跨屋面活荷载2F 4. 内力计算 计算简图如下 (c) (b) (a) 2 F /22 3//3F 22/F 4 2F /F 1/2/22 1// 2 2/4
5. 杆件设计 1、 上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－210.32KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－115.16 KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm 设λ＝60，υ＝0.807，截面积为3 2N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215 =××＝＝υ
钢结构课程设计汇本梯形钢屋架计算书
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷 载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个 不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：
21米三角形钢屋架设计
钢屋架课程设计计算说明书 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡 度为 i 1:2.5，屋面倾角为 arctg 1 /2.5 21.801 ，sin 0.3714， cos 0.9285。 屋架计算跨度： 1。 l 300 21000 300 20700 mm 屋架跨中高度： h 1。i/2 20700 / 2 2.5 4140 mm 上弦长度： L l 0 / 2cos 11147 mm 节间长度： a L/6 1858mm 节间水平段投影尺寸长度： 1 a a cos 1725mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示 1.屋架支撑 （1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支 撑。 （2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计 三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 屋架支撑布置 图1屋架形式及几何尺寸
（3）根据厂房长度为120m,跨度为21m，有中级工作制软钩桥式吊车等因 素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示 8000 8M0 MM 5XB0D0 6300 &000 勺噩| | | | | | 500 图2屋盖支撑布置 2.檩条设计 根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。在檩条的跨中设置一道拉条。见图1。 选用［20a槽钢截面，由型钢表可查得，自重22.63kg /m 0.23kN/m， 3 3 4 W X 178cm ,W y 24.2cm , I x 1780cm 。 （1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合） 永久荷载：（坡面）
梯形钢屋架钢33米课程设计计算书
钢结构课程设计 －、设计资料 1、已知条件：梯形钢屋架跨度33m，长度120m，柱距6m。屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用单层彩色钢板波形瓦，屋面坡度i＝1/10。屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm×400 mm，混凝土标号为C20。钢材采用Q345B级，焊条采用E50型。 2、屋架计算跨度： Lo=33－2×0.15=32.7m， 3、跨中及端部高度： 端部高度：h`=1900mm（轴线处），h=1915mm（计算跨度处）。 屋架的中间高度h=3400mm，屋架跨中起拱按Lo/500考虑，取60mm。 二、结构形式与布置 图1 屋架形式及几何尺寸
符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×30=0.45kN/㎡单层彩色钢板波形瓦0.12kN/㎡ 总计0.57kN/㎡` 可变荷载标准值 屋面活荷载0.70 kN/㎡ 总计0.7kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×0.57=0.684kN/㎡ 可变荷载设计值 1.4×0.7=0.98kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 全跨永久荷载+全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(0.684+0.98) ×1.5×6=14.97kN ②全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：F1=0.684×1.5×6=6.156kN 半跨节点可变荷载：F2=0.98×1.5×6=8.82 kN
21米跨度钢结构课程设计
1 设计资料 屋面采用1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，15mm 厚1：2.5水泥砂浆保护层，SBC120聚乙烯丙纶双面复合防水卷材防水层，水泥与5%107胶粘结层，20mm 厚1：3水泥砂浆基层，塑料袋装珍珠岩80厚，上压一层芦苇的保温层，SBC120聚乙烯丙纶单面复合防水卷材隔气层，20mm 厚1：3水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为0.45KN/m 2 2 荷载计算 2.1 永久荷载 预应力钢筋混凝土大型屋面板：2/68.14.12.1m kN =? 保护层：2/36.03.02.1m kN =? 防水层：2/007.0006.02.1m kN =? 基层：2/480.040.02.1m kN =? 保温层：2/422.036.02.1m kN =? 隔气层：2/003.00025.02.1m kN =? 找平层：2/480.040.02.1m kN =? 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=21m ） 2/1.35211.12.11.12.1m kg l P w ≈?+=+= 2/4212.0351.02.1m kN =? 总计：g=3.852/m kN 2.2 可变荷载 屋面雪荷载：q=2/63.045.04.1m kN =? 2.3 荷载组合 永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为： kN q g F 32.4065.1)63.085.3(65.1)(=??+=??+=
3 内力计算
4 截面选择 4.1 上弦杆截面选择 上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨或H-⑩杆来选择：kN N 767.489max -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=，屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。 选用两个不等肢角钢10801002??L ，长肢水平。 截面几何特性（长肢水平双角钢组成T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚10mm ）： 2334.34cm A = cm i cm i y x 78.4,35.2== 15017.6435 .28 .150<=== x ox x i l λ 785.0=x ? 15010.6378 .48 .150<== = y oy y i l λ 790.0=y ? 截面验算： 22min /215/72.1814 .34337854.0489767 mm N f mm N A N =<=?= ? 大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。 4.2 下弦杆截面选择 下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧-Q 杆来选择：kN N 260.481max += 在屋架平面内的计算长度：cm l ox 300=，屋架平面外的计算长度：cm l oy 300=。 所需截面面积为：24.2238215 481260 mm f N A n ===
梯形钢屋架课程设计---简支梯形钢屋架设计
北京建筑工程学院 土木与交通工程学院 《钢结构》课程设计任务书 班级 姓名 学号 日期 指导教师 2012年6月
梯形钢屋架课程设计任务书 一、设计题目 简支梯形钢屋架设计 二、设计资料 工程名称：某机加工车间 1 结构平面布置 某地区单层单跨工业厂房机加工车间，屋架跨度及厂房长度见附表，柱距6m，屋架下弦标高16.5m。 2 排架结构体系 钢筋混凝土柱（混凝土强度等级为C20，上柱截面400×400）； 钢屋架铰支于柱上； 1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板； 屋面坡度10 i。 = /1 3 车间内设有中级工作制、起重量≤300KN的吊车，计算温度高于-200C。 4 材料 钢屋架选用Q235-B·F钢，焊条为E43型。 5 荷载（标准值）（屋面构造层做法也可自定） 二毡三油上铺小石子 0.35 KN/m2 (硫化型橡胶油毡,PVC建筑防水塑料油膏) 砂浆找平层(厚20mm) 0.40 KN/m2 泡沫混凝土保温层(厚80mm) 0.48 KN/m2 预应力钢筋混凝土大型屋面板1.4 KN/m2 （包括灌缝） 屋架及支撑自重（ 0.12+0.011l） KN/m2 悬挂管道（奇数） 0.15 KN/m2 吊顶（奇数） 0.55 KN/m2 活荷载或施工荷载：见附表 屋面积灰荷载：见附表 雪荷载： 0.40 KN/m2 6、钢屋架形式示意图（未表示起拱） 图1 钢屋架形式示意图 三、设计任务 要求设计钢屋架并绘制施工图。掌握钢屋架荷载的计算；掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，截面型式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度；掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计及计算和构造；掌握钢屋架施工图的内容和
钢结构课程设计普通钢屋架设计(18m梯形屋架)
钢结构课程设计 学生姓名： 学号： 所在学院：机电工程学院 专业班级：
指导教师： 2013年7月《钢结构设计》课程设计任务书 1. 课程设计题目普通钢屋架设计 2. 课程设计的目的和要求 课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 3. 课程设计容和基本参数（各人所取参数应有不同） （1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10 （2）屋面荷载标准值（kN/m2）
（3）荷载组合1）全跨永久荷载＋全跨可变荷载 2）全跨永久荷载＋半跨可变荷载 （4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。 屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） （1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。 （2）绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。
5. 课程设计任务 完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规的设计技术文档。 5.1设计说明书（或报告） （1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。 （2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等容。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） （1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等容。 （2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。 5.3图样、字数要求 （1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分容。 （2）课程设计计算说明书可以采用手写。 （3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。 6. 工作进度计划（19周～20周）