房屋钢结构设计计算书
（注：此文档仅供参考，具体设计计算应根据实际情况进行）
房屋钢结构设计计算书是建筑设计中必不可少的一部分，它是根据设计方案和设计要求，对建筑物结构中钢结构进行力学计算和设计，制定出精确的建筑施工方案的重要文件。
一、设计基本要求
房屋钢结构设计计算书的编制应遵循以下基本要求：
1、依据现行国家标准和规范进行设计计算，保证钢结构的安全、可靠、经济和美观。
2、考虑结构系统的整体稳定性，结构所承受的荷载应经测算合理，对于突出部分应采取相应的措施加强抗震和承载能力。
3、合理选用各类材料，根据所在地区冰雪、风荷载、地震、温度等自然力的判断进行验算和调整。
4、为方便工程施工、管理、维护和拆除等要求，设计中应充分考虑各种布置和连接方式的可行性。
二、设计内容
1、结构类型
本设计所采用的结构类型为框架结构，采用高强钢材对主体框架进行建造。
2、工程空间结构
本设计所选用的钢结构工程空间结构，为单层空间结构。
3、工程设计荷载
标准荷载：采用中国现行国家标准《建筑设计荷载规范》GB 50009-2012
使用荷载：根据所在地的特殊自然环境和地质条件，进行适当的调整。
4、工程基本参数
本工程的基本参数如下：
单位重量γ= 7.85 kN/m³
结构体系系数C=1.2
荷载组合系数：
1.4σG + 1.5σQ
1.2σG + 1.5σQ + 0.5σW
1.2σG + 1.5σQ + 1.0σW + 0.5φEφCσE
其中，σG为永久荷载，σQ为活荷载，σW为风荷载，
φEφCσE为地震作用效应。
假设计算风速为23m/s，设计填写空气密度为1.2kg/m³。
5、工程计算过程
（一）基础计算房屋土建基础部分应确保承重力的传递和分散，房屋基础部分的计算过程相对房屋结构设计更为复杂。
（二）联系计算房屋钢结构之间的联系计算包括了结构稳定性、结构余震性等各方面的考虑。
（三）节点计算节点作为钢结构中最为重要的组成部分，其安全合理关系着工程的整体性能。
（四）钢结构设计示范计算包括相应的技术规范和要求，多方面施工准备需要，钢结构的安全具体问题等，需要考虑施工网络中各方面的要素。
三、结构优缺点
房屋钢结构的优点主要有：
1、结构轻巧，自重轻，可以减少基础深度和地质条件要求。
2、拼装准确，加工工艺成熟，大大提高施工效率和质量。
3、具有较好的整体性能，能够有效地抵抗地震、风等自然灾害。
4、利于重构以及扩大与缩小。
其次，在优点的同时，房屋钢结构也有一些缺点。
1、钢结构的造价较高，价格在传统混凝土结构的5倍以上，但由于钢材可以循环利用，因此整体上其实比混凝土结构更优惠。
2、钢结构脆弱，耐腐蚀性不好，需要经常进行防护处理。
3、维护和防火措施较为复杂，需要根据具体因素进行调整和处理。
四、工程实施和验收
在工程实施阶段，要严格按照设计计算书的要求，设立完善的施工监控体系，保证工程质量和进度。
在工程验收阶段，还需要根据相关规定进行评估和检验，确保工程质量达到验收标准。同时，需要制定详细的维护计划及相关手册，使其具有高效的维护性能和更长的使用寿命。
综上所述，房屋钢结构设计计算书是建筑设计中必不可少的重要文档，它是确保工程施工质量和效率的基础，也是后续工程维护和使用的保障。因此，针对不同的实际情况，需要结合设计要求和建筑环境进行详细而科学的计算和设计。
编号：本科毕业设计 市龙源防水材料加工车间施工图 院系：建筑工程学院 姓名： 学号：1137120218 专业：土木工程 年级：2011级 指导教师： 职称：教授 完成日期：2015.5.1
中文摘要 本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。根据毕业设计任务书的要求，分建筑与结构两部分进行设计。 建筑部分，通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《建筑抗震设计规范GB 50011--2001》等相关资料，将门式刚架厂房设计为15跨，总的建筑面积为1246.9m2。该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢（变截面）作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（C型）做檩条、墙梁；以压型钢板做屋面、墙面。结构部分，根据已形成的建筑图及其相关要求，查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图，对每榀刚架的最不利荷载进行计算，利用PKPM软件完成刚架的合理截面计算，然后通过设计规范的相关要求，对刚架梁、柱、支撑、檩条、系杆、隅撑等构件进行稳定性计算，结合天正2014及AUTOCAD2007分别绘制出设计图。最后，整理计算书并出图。 关键词 轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图
Abstract This project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。 Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《code for seismic design of buildings》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 1246.9m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture. Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with Tianzheng2014 and AUTOCAD2007respectively out design. Finally, a finishing account book and plot. Key Words: Lightweight gabledBuildingStructureSpecificationDesign Sketch
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*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 柱网布置 图柱网布置图 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/。 配合大型屋面板尺寸（*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。
图屋架的杆件尺寸 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。 图上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 屋架荷载计算 表 屋架荷载计算表 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
《钢结构》屋架设计计算书 一、设计资料及说明 某车间厂房总长度为45m 。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架（见图1），无吊顶，屋架下弦标高为10m ，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C20。 1、单跨屋架，平面尺寸为45m ×21m ，S=7.5m ，即单跨屋架结构总长度为45m ，跨度为21m ，柱距为7.5m 。 2、屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C 型檩条。 3、屋面坡度i=1:2.5。恒载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)为0.50kN/㎡，雪荷载为0.7kN/m2，活荷载标准值为0.20kN/㎡。 4、屋架钢材采用Q235B 钢，焊条采用E43型，结构重要性系数为γ0=1.0。 5、内力组合为“恒+全”和“恒+半”两种组合值。（“全”——全跨雪荷载；“半”——半跨雪荷载） 二、屋架杆件几何尺寸的计算 采用豪（单向斜杆式）式三角形屋架如图示。屋面坡度为i=1:2.5，屋面倾角α=arctg （1/2.5）=21.8°，sinα=0.3714，cosα=0.9285。 屋架计算跨度 03002100030020700l l mm =-=-= (当屋架简支于钢筋混凝土柱且柱网采用封闭结合时，考虑屋架支座处的构造尺寸，一般可取0l l =-（300~400mm ）。当柱网架用非封闭结构时，计算跨度等于标志跨度，即0l l =) 屋架跨中高度：020700/24140(2 2.5)h l i mm =⨯==⨯ 上弦长度：0 cos 111472 l L mm α=≈ 节间长度：11147/42786.754 L a mm = =≈ 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图示：
第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》 (CBJ68-84)）制订的。 第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结
设计资料 xxx市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度21m，柱距6m，柱高6m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。刚架平面布置如下图a所示，刚架形式及几何尺寸如下图b所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。 （a） （b）
一、荷载计算 1、荷载取值计算 （1）屋盖永久荷载标准值 彩色压型钢板0.15 kN/m2 50 mm厚保温玻璃棉板0.05 kN/m2 pvc 铝箔及不锈钢丝网0.02 kN/m2 檩条及支撑0.10 kN/m2 刚架斜梁自重0.20 kN/m2 悬挂设备0.20 kN/m2 合计0.72 kN/m2 （2）屋面可变荷载标准值 屋面活荷载：对不上人屋面一般按0.5 kN/m2取用。 雪荷载：查《建筑结构荷载规范》哈尔滨市，S =0.45 kN/m2，对于单跨双坡屋面，屋面坡 角αμz S k=10.45 kN/m2=0.45 kN/m2 取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.5 kN/m2，不考虑积灰荷载。 （3）轻质墙面及柱自重标准值 0.50 kN/m2 （4）风荷载标准值 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。基本风压 ω0=1.050.55 kN/m2=0.58 kN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为-0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。 2.各部分作用的荷载标准值计算 （1）屋面 恒活载标准值：0.72 6 kN/m=4.32 kN/m 活荷载标准值：0.50 6 kN/m=3.00 kN/m （2）柱荷载 恒荷载标准值：（0.5+4.3210.5）kN/m=63.36 kN 活荷载标准值：3.0010.5 kN/m= 31.50 kN （3）风荷载标准值
摘要 本工程为三层钢框架超市设计，长64.00m，宽30.00m，层高为4.5m，建筑高度为14.4m，建筑面积5760.00m2，综合运用所学专业知识，进行了钢结构建筑设计和结构设计。 主体采用钢框架结构，钢筋混凝土现浇楼板。首先确定结构方案并进行荷载统计、梁柱截面选择及刚度验算，计算恒载、活载作用下的框架内力，然后计算风载、地震作用下的框架内力，经内力组合后得出构件的最不利组合内力，最后进行梁、柱截面验算、节点设计、楼板、楼板配筋计算，绘制施工图。计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法；在荷载组合时。考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用满布荷载法；框架节点设计采用栓焊混合的连接方式。 关键词：建筑设计；钢框架；内力分析；节点设计
ABSTRACT Based on the professional knowledge for learned，the building was designed. The works include two parts: architecture design and structure design. This project is commercial building of 3-floors，steel structure，which is located in Xi An. It is 64.00m long, 30.00m wide. The height of story are 4.5m and5m. The height of the whole building is 14.4m.The total area is 5760.00m2. Architecture design tries hard for simple and clear，which has the ages feels and assort with surroundings environment. Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure. Firstly，the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads. Secondly，the inner forces of the frame under the wind load and earthquake load，the dead load，and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces，the most dangerous forces can be got，and then the steel beam，steel column，the frame connections and reinforce concrete floor can be designed. After these，the drawing can be made. In the progress of inter force analysis，the vertical forces are calculated by the layer-wise method，and the horizontal forces are calculated by the D method. In the process of the live load calculation，full load is used. Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame，and independent foundation under column was adopted. Key Words:architecture design; steel frame; internal force analysis; connection design
房屋钢结构设计计算书 （注：此文档仅供参考，具体设计计算应根据实际情况进行） 房屋钢结构设计计算书是建筑设计中必不可少的一部分，它是根据设计方案和设计要求，对建筑物结构中钢结构进行力学计算和设计，制定出精确的建筑施工方案的重要文件。 一、设计基本要求 房屋钢结构设计计算书的编制应遵循以下基本要求： 1、依据现行国家标准和规范进行设计计算，保证钢结构的安全、可靠、经济和美观。 2、考虑结构系统的整体稳定性，结构所承受的荷载应经测算合理，对于突出部分应采取相应的措施加强抗震和承载能力。 3、合理选用各类材料，根据所在地区冰雪、风荷载、地震、温度等自然力的判断进行验算和调整。 4、为方便工程施工、管理、维护和拆除等要求，设计中应充分考虑各种布置和连接方式的可行性。 二、设计内容 1、结构类型
本设计所采用的结构类型为框架结构，采用高强钢材对主体框架进行建造。 2、工程空间结构 本设计所选用的钢结构工程空间结构，为单层空间结构。 3、工程设计荷载 标准荷载：采用中国现行国家标准《建筑设计荷载规范》GB 50009-2012 使用荷载：根据所在地的特殊自然环境和地质条件，进行适当的调整。 4、工程基本参数 本工程的基本参数如下： 单位重量γ= 7.85 kN/m³ 结构体系系数C=1.2 荷载组合系数： 1.4σG + 1.5σQ 1.2σG + 1.5σQ + 0.5σW 1.2σG + 1.5σQ + 1.0σW + 0.5φEφCσE 其中，σG为永久荷载，σQ为活荷载，σW为风荷载， φEφCσE为地震作用效应。 假设计算风速为23m/s，设计填写空气密度为1.2kg/m³。
钢结构设计设计计算书 有帮助 南昌市安义县凤凰小区2#楼 第1节工程概况与设计条件 1.1建筑工程概况与结构选型 南昌市某小高层住宅，设有一层地下室，地面以上为12层住宅，其中11、12层为复式住宅，地下室标高为－3.000m，一层平面标高为177;0.000 m，其余标准层曾高均为2.9m；第12层的电梯机房与12层跃层平齐，层高也是2.900m，首层室内外高差为0.6，建筑物的总高度为39.950m，建筑沿纵向的宽度为39.8m，沿建筑的横向宽度为17.050m。 根据建筑的使用功能，房屋的高度与层数、场地条件，结构材料以及施工技术等因素，综合考虑抗侧力结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，所有楼层的墙体厚度均为200mm，门洞高度一般取2.10m，其具体宽度详见建施图门窗表，基本窗台的高度为0.9m，窗洞高度具体详见门窗表，剪力墙的平面布置具体详见平面图，除图中注名外，墙体定位均为轴线居中楼盖结构采用现浇钢筋混凝土板，楼板厚度分别为100mm，120mm，150mm和180mm四种，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，其板厚为180mm，基础现浇钢筋混凝土筏型基础。 外墙保温材料采用50厚聚苯复合保温板，建筑填充墙采用KM1非承重空心砖，内墙采用加气混凝土砌块，外墙、分户隔墙厚度为200mm，户内隔墙厚度为100mm，楼面、屋面具体做法详见建筑设计说明。 1.2设计根据 本工程建筑根据以下现行国家标准或行业标准进行结构设计：（1）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2022；（2）《建筑结构荷载规范》GB5009—2022； 有帮助 （3）《建筑抗震设防分类标准》GB50223—2022；（4）《建筑抗震设计规范》GB50011—2022；（5）《混凝土结构设计规范》GB50010—2022；（6）《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2022。 1.3设计的基本条件 （1）建筑结构的设计使用年限，安全等级以及建筑的抗震设防类别本工程为普通小高层民用住宅楼，属于一般的建筑物，根据《结构可靠度设计统一标准》第1.0.5条，结构的设计使用年限为50年； 按照《结构可靠度设计统一标准》第1.0.8条和7.0.3条，建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数为 o=1.0。 根据《建筑抗震设防分类标准》第3.0.2条和第10.0.2条，建筑抗震设防类别为丙类。 建筑室内外地面至檐口的高度为36.950m，高宽比为2.17，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.2.2条和第4.2.3条，本工程属于A 级高度钢筋混凝土高层建筑。
2、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。 屋面坡度 i=1/10； 屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。 屋架几何尺寸如图1所示： 1990 1350 229025902890 31902608 28 59 31 19 33 70 25 35 2859 3129 3396 1509150 8150 A a c e g I B C D F G H I 15008=12000 ×150815081508150815 08 1508起拱50 图1：24米跨屋架几何尺寸 三、支撑布置 由于房屋长度有60米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。（如图2所示） 上弦平面支撑布置
屋架和下弦平面支撑布置 垂直支撑布置 4、设计屋架荷载 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影 α=+=换算为沿水平投影面响。沿屋面分布的永久荷载乘以2 1c o s111111.004 分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式P=0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m。 （ w 标准永久荷载： 二毡三油防水层 1.004x0.35=0.351kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m2 60mm厚泡沫混凝土保温层 1.004x 0.06x 6=0.36kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.004x 1.4=1.406kN/m2 屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m2 _____________________________ 共 2.90kN/m2 标准可变荷载： 屋面活荷载 0.7kN/m2
目录 一、设计资料........................................................... 错误!未定义书签。 二、结构平面柱网及支撑布置...................................................... - 3 - 三、荷载的计算 ................................................................... - 4 - （1）、计算模型选取.............................................................. - 5 - （2）、荷载计算.................................................................. - 6 - （3）、内力计算....................................................... 错误!未定义书签。 四、主钢架设计 ........................................................ 错误!未定义书签。 （1）、刚架梁验算..................................................... 错误!未定义书签。 （2）、刚架柱验算..................................................... 错误!未定义书签。 （3）、位移验算....................................................... 错误!未定义书签。 五、次结构结构 ........................................................ 错误!未定义书签。 （1）梁柱节点设计.................................................... 错误!未定义书签。 （2）梁梁节点设计.................................................... 错误!未定义书签。 （3）柱间支撑的设计.................................................. 错误!未定义书签。 （4）、檩条设计....................................................... 错误!未定义书签。 （5）墙梁的构造与计算 (34) 六、施工图设计 ........................................................ 错误!未定义书签。 七、参考文献........................................................... 错误!未定义书签。
梯形钢屋架课程设计 一、设计资料: 某市（室外最低计算温度–29℃）某车间（或厂房），厂房跨度21米，长度120m，柱距6m，采用梯形钢屋架，屋面板采用1.5×6.0m的预应力砼大型屋面板，屋面坡度i =1/10，卷材屋面，屋架简支于钢筋砼柱上，上柱截面400mm ×400mm，砼强度等级C25，试布置屋盖支撑并设计钢屋架。 二、屋架形式和几何尺寸： 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=21m，每端支座中线缩进150mm 计算跨度：l0=21000-2×150=20700mm 屋架高度：轴线处的端部高度取h =1990mm，屋架支座反力点处的高度取h=2005mm，跨中高度H=3040mm，起拱按L/500，取45mm。屋架几何尺寸见下图所示： A B C D E F G H h g e c a 屋架外形图 三、结构形式与布置： 房屋长度为120m，且屋架跨度小于30m，故在房屋两端开间设置上、下弦横向水平支撑、屋架两端及跨中三处设置垂直支撑、纵向水平支撑。上、下弦各在两端和中央设三道系杆，其中下弦屋架支座处以及上弦屋脊处共三道为刚性系杆，其他为柔性系杆。屋架支撑布置下图：
四、荷载计算： 1、荷载清算： （1）永久荷载： 0.02kN/m 1) 保护层: 1mm20% 107胶水泥素浆2 0.003kN/m 2) 防水层: SBC120聚乙烯丙纶双面复合防水卷材(300g/m2) 2
3) 粘结层: 水泥与5%107胶2 0.02kN/m 4) 基层: 20mm厚1:3水泥砂浆2 0.40kN/m 5) 保温层: 150mm厚水泥膨胀珍珠岩(自重4.5kN/m3) 2 4.50.15=0.675kN/m 6) 隔汽层: SBC120聚乙烯丙纶单面复合防水卷材(250g/m2) 2 0.0025kN/m 7) 找平层: 20mm厚1:3水泥砂浆2 0.40kN/m 8) 结构层: 预应力钢筋砼大型屋面板 1.45kN/m² 合计：2 2.9705kN/m （2）可变荷载： 积灰荷载：C3 该厂房为某水泥厂的机修间，且屋面无挡风板；0.5kN/m2 屋面活荷载：0.50kN/m2 屋面雪荷载：0.65kN/m2 屋面活荷载和雪荷载中的较大值与积灰荷载组合： 1.15kN/m2 2、荷载组合： 考虑三种荷载组合： （1）全跨永久荷载设计值+全跨可变荷载设计值 按永久荷载效应控制的组合：F=（1.3×2.9705＋1.5×1.15）×1.5×6=50.28kN （2）全跨永久荷载设计值+半跨可变荷载设计值 全跨节点永久荷载：F1=1.3×2.9705×1.5×6=34.75kN 半跨节点可变荷载：F2=1.5×1.15×1.5×6=15.53kN （3）全跨屋架（包括支撑）+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点桁架自重：F3=1.3×0.351×1.5×6=4.11kN 半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=（1.3×1.45＋1.5×1.15）×1.5×6=32.49kN （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况 五、屋架杆件内力： 经计算屋架分别在全跨荷载和半跨荷载作用下的杆件内力系数见表，据此进行内力组合，计算得出各杆件的最不利内力，如下表所示：
钢结构课程设计计算书 钢结构课程设计以满足当前建筑建设对钢结构加强，改造，保护及其他类型建筑的要求，致力于有效地节省人力和物力，兼顾经济性，安全性，环保性及其他质量方面的要求，提高钢结构建筑的质量，提高工程安全性及经济效益，充分发挥混凝土结构的载荷传递能力，钢结构的特点是对质量的要求非常严格，要完成建筑钢结构技术课程设计，全面考虑计算书中的技术规范，相关技术要求，是制定一份完整钢结构课程设计计算书的基础。 二、钢结构课程设计计算书内容 1.项目概况： 《钢结构课程设计计算书》的项目概况，应包括项目名称，建设单位，用地面积；工程设计单位，设计人员、施工单位等相关情况。 2.建筑物基本资料： 《钢结构课程设计计算书》的建筑物基本资料，应包括建筑物房屋基本结构形式，型号，大小以及所用材料等，以及构造受力情况分析，结构体系特征分析，计算模型建立，荷载重要规范，荷载计算等内容。 3.结构构件计算： 《钢结构课程设计计算书》的结构构件计算也应包括构件的计算公式及框架内力的确定，构件的空间组合及支撑结构的分析，分析结果及结论，各构件荷载计算，轴力计算，构件高度，滞回特性及尺寸计算等内容。
4.分析总结： 《钢结构课程设计计算书》的分析总结部分应当概括总结本次课程设计的计算过程，重点对各环节计算中出现的不同问题作出总结，特别是应当根据实际工程情况作出合理的设计建议，以此有效提高工程安全性和经济效益。 三、总结 《钢结构课程设计计算书》的计算是一项复杂的工作，需要考虑多方面的因素，从而有效地节省人力和物力，兼顾经济性，安全性，环保性及其他质量方面的要求，提高钢结构建筑的质量，提高工程安全性及经济效益。为此，应当根据实际情况仔细研究，有助于完成以上目标。
轻钢构造最终计算书 1、第一章设计资料烟台市某加工厂，该厂房为单层，用双跨坡门式刚架， 冈架跨度(15+21)m,柱高8.1m；共有11榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10;地震设防列度为7度，设计地震分组为第一组，设计根本地震加速度值0.10g。刚架平面布置见图1，刚架形式及儿何尺寸见图2。屋面及墙面板均为彩色压型钢板， 内填充以保温玻璃棉板，具体做法见建筑专业设计文件；考虑经济、制造和安装便利，檩条和墙梁均承受冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m,钢材承受Q235钢，焊条承受E43型。1刚架平面布置图图2刚架立面图其次章建筑设计-平面设计依据生产工艺的要求，厂房平面为双跨矩形平面。柱网承受6n 2、iX15m+6niX21m.其横向定位轴线除两端部与柱翼缘外侧重合外，其余均 与柱中心线重合；纵向定位轴线W端与柱外缘重合，中间与柱中心线重合。厂方两端出入口洞口尺寸取3600X3600。二剖面设计1厂房高度确定依据吊车轮距、外轮廓儿何尺寸及吊车起吊高度的要求，吊车的轨顶标高为5.7m,考虑刚架斜梁与柱连接的构造尺寸要求，柱顶标高为8.ini。厂方室内外高差为150mm。2采光通风设计依据厂房生产状况，厂房的采光等级为III级，由于厂房跨度较大 〔15m+2hn〕，考虑承受泥合采光。低侧窗高度取2400，宽度详见建施-2;高侧窗高度取900mm，长度沿j*房全长。天窗采 3、用采光带。通风问题主要是合理组织气流路经，利用穿堂风穿堂风即可 解决其通风问题。具体设计是将两侧窗对窗，低侧窗下部为平开窗，便利开启和组织气流，形成穿堂风，上部为中悬窗或固定窗。高侧窗可为中悬窗或固定窗。3屋面排水设计屋面排水方式承受女儿墙有组织排水，屋面排水坡度分别取1/10、1/14立面设计承受竖向波形压型钢板外墙及彩板钢窗，形成竖向线条的立面效果，转变厂房长度和高度尺度的扁平视觉效果，使厂房显得庄重、直立。为使立面观感简捷明快，落水管承受内排外落方式。构造设计1外墙构造外墙底部窗台以下局部承受240厚空心砖墙，高度为1.2m,墙下设根底梁支承在柱根底上。窗台以上 4、局部外墙承受保温型压型钢板。墙板用墙梁与钢架柱连接。2屋顶构造屋顶承受保温型压型钢板，用冷轧薄壁型钢標条与钢架斜梁连接。屋面檐口局部承受有组织内排外落排水方式。3地面构造因厂房内生产对地面无特殊要求，故承受水泥砂浆地面。其各构造层厚度可查阅?工业建筑地面设计标准?附录一得以确定。具体构造做法详见建筑施工图。五总平面设计总平面设计应依据建立场地，综合考虑地形、建筑朝向、主导风向、防火平安、厂区内道路、绿化等因素，合理布置厂房位置，使其满足生产工艺要求，到达技术经济结合、利于生产进展、便利职工生活的FI的。第三章构造设计一荷载计算〔-〕荷载取值计算1屋盖永久荷载标准值〔 5、对水平投影面〕YX51-380-760型彩色压型钢板0.15KN/m250mm厚保温玻璃綿板0.05KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02KN/m2檩条及支撑0.10KN/m2刚架斜梁白重0.15KN/m2悬挂设备0.20KN/m2合计0.67KN/m22屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，因受力面积大于60mm2,取为0.30KN/m2。雪荷载：根本雪压SQ=0.40KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角a=54238,Ur=1.0,雪荷载标准值Sk=UrSG=0.40KN/m2。取屋面活荷载与雪荷载屮的较大值0.40KN/m2,不考虑屋面活荷载。3 6、轻质墙面及柱自重标准值〔包括柱、墙骨架等〕0.50KN/m24风荷载标准值按?门式刚架轻型房屋钢构造技术规程?CECS102：2022附录A的规定计算。根
一、设计资料 天津某车间，屋架跨度为18m，房屋总厂为60m，屋架间距6m，屋面坡度i＝ 1／10，屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN／m2），80mm厚泡沫混凝土（0.3KN／m2），20mm厚水泥砂浆（0.3KN／m2），二毡三油铺绿石砂（0.3KN ／m2），屋面活荷载0.7KN／m2，雪荷载0.5KN／m2，积灰荷载0.5KN／m2，屋架端高1990mm，两端较之于钢筋混凝土柱上，柱混凝土强度C20。 二、屋架形式和几何尺寸 屋架计算跨度l0＝l－300＝1800－300＝17700mm 屋架端部高度取h0＝1990mm 屋架跨中高度h＝h0＋i×l0／2＝1990＋0.1×17700／2＝2875mm 屋架高跨比l0／h＝2.875／17.7＝1／6.16 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，上弦节点用平间距取1.5m。 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、跨度及荷载情况，设置三道上下弦横向水平支撑。由于房间端部为山墙，第一柱间间距小于6m，因此该厂房两端的横向水平支撑设在第二间柱。设置两道下弦纵向水平支撑。在第一柱间的上弦设置刚性系杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性系杆以传递山墙的风荷载。在设置水平支撑的柱间，在屋架跨中及两端，两屋架间共设置三道竖向支撑。屋脊节点及屋架支座处延厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦设置一道柔性系杆。屋架支撑的布置如下图： 四、荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大雨雪荷载取屋面活荷载计算。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（P10＝0.12＋0.011×跨度）计算，跨度单位为米。 荷载： 永久荷载： 防水层（二毡三油铺绿石砂）0.3×1.2＝0.36KN／m2 找平层（20厚水泥砂浆）0.3×1.2＝0.36KN／m2 保温层（80厚泡沫混凝土）0.5×1.2＝0.6KN／m2 预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4×1.2＝1.68KN／m2 屋架及支撑自重（0.12＋0.011×18）×1.2＝0.38KN／m2 恒载总和∑＝3.38KN／m2 可变荷载： 屋面荷载0.7×1.4＝0.98KN／m2 积灰荷载0.5×1.4＝0.7KN／m2 活荷载总和∑＝1.68KN／m2
钢结构课程设计计算书 设计资料：某车间跨度l=24m，长度84米，柱距6米。屋面坡度i=1/12。房屋内无吊车。不需抗震设防。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，100mm厚泡沫混凝土保护层和卷材屋面。 当地雪荷载0.5kN/m2，屋面积灰荷载0.75kN/m2。屋架两端与混凝土铰接，混凝土强度等级C25。钢材选用Q235-B。焊条选用E43型，手工焊。 屋架尺寸与布置：屋面材料为大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度l0=l—200=23700mm。设端部高度H0=2000mm，中部高度H=3000，屋架高跨比H/L=3000/23700=1/7.9。屋架跨中拱起50mm，屋架几何尺寸如图所示：
1.荷载计算与组合 （1）荷载标准值（屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算） ①永久荷载 高分子防水卷材上铺小石子0.35kN/㎡20mm厚水泥沙浆找平层0.40kN/㎡冷底子油、热沥青各一道0.05kN/㎡100mm厚泡沫混凝土保温层0.60kN/㎡预应力混凝土大型屋面板和灌封 1.40kN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011l=0.12+0.011×24=0.38kN/㎡吊顶+ 0.40kN/㎡ 3.58kN/㎡ ②可变荷载 屋面活荷载0.50kN/㎡屋面积灰荷载+ 0.75kN/㎡ 1.25kN/㎡（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 屋架上弦节点荷载（端点荷载取半）：P=（3.58×1.2+1.25×1.4）×1.5×6=54.41kN ②全跨永久荷载+半跨可变荷载 =3.58×1.2×1.5×6=38.66kN 有可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载：P 1 =1.25×1.2×1.5×6=15.75kN 无可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载：P 2 ③全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：取屋面可能出现的活荷载 P =（1.4×1.2+0.5×1.4）×1. 5×6=21.42kN 4
钢屋架设计计算 一、设计资料 屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上（砼等级C20）。钢屋架材料为Q235钢，焊条采用E43型，手工焊接。该厂房横向跨度为24m，房屋长度为240m，柱距（屋架间距）为6m，房屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。 二、屋架布置及几何尺寸 屋架几何尺寸图 屋架计算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。 二、支撑布置
三、荷载计算 1、荷载 永久荷载 预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝） 1500N/m2 =1.5 KN/m2 屋架自重（120+11×24）=0.384 KN/m2 防水层 380N/m2 =0.38 KN/m2 找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2 保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2 支撑自重 80N/m2 =0.08 KN/m2 小计∑3.714 KN/m2 可变荷载 活载 700N/m2=0.70 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：1.2×3.714=4.457kN/m2 可变荷载设计值：1.4×0.7=0.98kN/m2 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 屋架上弦节点荷载：P=（4.457+0.98）×1.5×6=48.93kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN （3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P3=1.2×（0.384+0.08）×1.5×6=5.01kN 作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载 P4=（1.2×1.5+1.4×0.7）×1.5×6=25.02kN 以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。 四、内力计算 按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架的依据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。 全跨荷载布置图