钢结构梯形屋架课程设计

《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书1.设计资料： (2)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (5)4.内力计算 (6)附件：设计资料1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》2、设计任务及参数：应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。

钢材选用Q235B，焊条采用E43型。

屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。

活载KN/m2 1 2 3 4 5 6 7基本雪压0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35基本风压0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.453、设计成果要求在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。

1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。

2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。

3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。

A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。

B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。

C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。

4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。

单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。

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、几何尺寸及力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的力）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S0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/m2③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。

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.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力值c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的力值三、荷载与力计算：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/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钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×18m=0.32KN/m2总计：3.32KN/m2可变荷载标准值雪荷载0.35KN/m2<屋面活荷载标准值0.70KN/m2，取0.70KN/m2 0.70KN/m2积灰荷载 0.70KN/m2总计：1.14KN/m2永久荷载设计值 1.2×3.32KN/m2=3.984KN/m2可变荷载设计值 1.2×1.40KN/m2=1.96KN/m22、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=(3.984KN/m2+1.96KN/m2) ×1.5×6m=53.50kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载=3.984KN/m2×1.5×6=35.86kN屋架上弦节点荷载F1F=1.96KN/m2×1.5×6=17.64kN2组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载F 3=(0.12+0.11×18m)×1.2×1.5×6=3.46NF 4=(1.4×1.2+0.70×1.4)×1.5×6=23.94kN3．力计算本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表1。

一、设计题目：焊接梯形钢屋架设计二、目的：通过课程设计掌握屋盖系统结构布置方法。

运用有关力学和本课程所学的知识，对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计和节点设计。

培养学生解决实际问题的能力。

三、设计资料：1.某单层单跨工业厂房，跨度L(18 m，21 m，24 m)，长度102 m。

2.厂房柱距 6 m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400 400，钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台150 T，一台30 T，吊车平台标高+12.000 m。

4.荷载标准值（水平投影面计）5.屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见附图1。

6.钢材3号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条荷C级螺栓可供选用。

7.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，最大运输长度16 m，运输高度3.85 m，工地有足够的起重安装条件。

结构形式与布置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图1.51507.502.279 Aa c e g e'c' +2.537.0-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00 -4.754-1.862+.615+1.17+1.344+1.581 +3.158+.540-1.632-1.305-1.52-1.748 -1.-1.+0.460.0.-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933B CD EF G F'E'D'C'B' 0.51.01.01.01.01.01.图1(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值屋盖支撑布置根据支撑布置原则，有桥式吊车且吊车平台较高时应布置上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑以及垂直支撑。

具体支撑位置如下页图2所示。

屋架上弦支撑布置图s c 1cc1s c 2s c 2s c 2s c 2s c 1cc1cc1s c 1s c 2s c 2s c 2s c 2s c 1cc1cc3s c 1s c 2s c 2s c 2s c 2s c 1cc3LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG2LG1LG1LG1LG1LG1LG2LG2LG2LG2LG12211G W J -2G W J -1G W J -1G W J -2G W J -2G W J -2G W J -1G W J -1G W J -2G W J -2LG1LG1cc2cc2cc2LG2LG2LG2LG2LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1cc1LG1LG1LG1x c 2LG1x c 1cc1cc3LG1LG1LG1LG1cc3cc1LG1LG1cc2LG1LG1cc1屋架下弦支撑布置图LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1LG1x c 1x c 2x c 2x c 2x c 1x c 2x c 2x c 2x c 2x c 1x c 1x c 2x c 2x c 2x c 2x c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 1z c 11cc2cc2垂直支撑2-2垂直支撑1-1cc1LG1cc3LG1LG1LG1cc1cc2LG2LG2cc4LG2LG2cc2LG1LG1LG1LG1LG2LG2LG2LG2支撑代号：屋架上弦横向水平支撑 sc 屋架下弦横向水平支撑 xc屋架下弦纵向水平支撑 zc 垂直支撑 cc刚性系杆 LG1 柔性系杆 LG2四、荷载和内力计算1、荷载计算按屋面做法，以知各荷载标准值算出永久荷载设计值：对于永久性荷载，按公式设计值=1.2X荷载标准值；对于可变荷载，按公式设计值=1.4X荷载标准值。

钢结构课程设计——21m跨钢屋架设计计算书1 设计资料某厂房总长度90m，跨度L=21m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距6m。

1.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，不考虑地震设防，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、焊条为：用Q345钢，焊条为E50型。

3.屋盖结构及荷载无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）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；②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，施工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0.6kN/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0.7kN/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/m22 结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图7.30所示。

屋架支撑布置如图7.31所示。

图7.30 屋架形式及几何尺寸3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于雪荷载，故取屋面活荷载计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为m。

荷载永久荷载：预应力混凝土屋面板 958.135.145.1=⨯2/m kN 屋架及支撑自重 474.035.1)21011.012.0(=⨯⨯+2/m kN 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 54.035.14.0=⨯2/m kN 水泥砂浆找平层 54.035.14.0=⨯2/m kN 保温层 945.035.17.0=⨯2/m kN 一毡二油隔汽层 068.035.105.0=⨯2/m kN 水泥砂浆找平层 405.035.13.0=⨯2/m kN总计 4.9292/m kN可变荷载：屋面活荷载 98.04.17.0=⨯2/m kN 积灰荷载 0.6 1.40.84⨯=2/m kN总计 1.822/m kN设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： (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：(4.929 1.82) 1.5660.74F =+⨯⨯=kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：1 4.929 1.5644.36F =⨯⨯=kN 半跨节点可变荷载：2 1.82 1.5616.38F =⨯⨯=kN（3）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：30.474 1.56 4.266F =⨯⨯=kN半跨节点屋面板自重及活荷载：4(1.95750.98) 1.5626.44F =+⨯⨯=kN （1） 、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

第一章设计任务..............................1・1 V1 1~~1 •・•・・・・・・・・・・・・・・・•・・・・・・・・・・第二章荷载汇集及组合 (2)2.1屋架形势、尺寸、材料选择及支撑布置 (2)2.2荷载和内力计算 (3)1・2设计资料 (1)第三章内力计算及杆件设计 (4)3」内力计算 (4)3. 2杆件设计第四章节点设计及支座设计 (8)4.1节点设计 (8)4.2支座设计 (11)参考书目 (13)《钢结构》课程设计任务书1•设计目的为了使学生更好地掌握钢结构的基本理论与设计方法，同时更好地锻炼学生综合运用已经学过的专业基础知识解决工程实际问题的能力。

2.设计资料1）该车间无悬挂式起重机、无天窗、无振动。

2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材釆用Q345,混凝土等级为C30o3）屋面采用1.5mX6.0m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面不作支撑用）。

4）车间长度为78m,柱距为6m,屋架的排水坡度为5%。

杆件的尺寸由图中量出。

有12种屋架形式，跨度为18m （端距1.5m和1.6m）, 20m （端距1.6m和1.7m）, 22m （端距1.7m 和 1.8m）, 24m （端距l・8m 和1.9m）, 26m （端距 1.9m 和2.0m）, 28m （端距2.0m 和2.1m）o3.荷载类型见表14永久荷载分类情况见表2。

5•可变荷载分类情况见表3。

6•分组情况见表4。

7.各跨度的内力系数表见后面附表.表1荷载类型表3可变荷载分类情况8.设计时间安排和成果时间：5天成果：计算书一份（计算机打印A4纸），施工图1张（计算机出图，1号图）。

9•参考书目：《钢结构》戴国欣主编武汉理工大学出版社《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《建筑结构荷载设计规范》表4设计分组情况丙A 49 50 51 52 53 54B 55 56 57 58 59 60C 61 62 63 64 65 66D 67 68 69 70 71 72第二章荷载汇集及组合2.1屋架形势、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无標屋盖方案，i=5%,采用平坡梯形屋架，屋架计算跨度Lo=L=20000mm, 端部高度取Ho=17OOOmm,中部高度H=1700+5%*20000=2200,钢材采用Q345焊条采用E53O手工焊。

钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：201X年 12月 30日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，基本风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2。

该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000m 。

（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=1/10。

屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为0.1 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。

屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm 。

（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：采用无檩无盖方案。

平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 210.20=',屋架的中间高度h=3.710（为lo/8）。

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：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0.7 kN/m2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：荷载名称标准值（kN/m 2）设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板 1.41.4×1.35=1.89三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.480.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和 1.31.82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。

-13土木钢结构课程设计任务书-梯形屋架（18米、21米、24米）梯形厂房钢屋架设计（18米，21米，24米）一、题目某厂房总长度90m，跨度根据不同的学号从附表中取，屋盖体系可从以下所给的类型中选取。

纵向柱距6m。

1.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=1/10；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Q235钢钢材，焊条为E43型。

3.屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）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；②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准=0.35KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较值为S大值；积灰荷载根据不同学号按附表取。

③屋面各构造层的荷载标准值：防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层 KN/m2(按附表取)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（2）有檩体系：采用型钢檩条，压型钢板作屋面板。

荷载：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；基本风压为0.50 KN/m2，雪荷载为0.3 KN/m2；二、设计内容1.作屋盖结构及支撑的布置图；2.选择钢材及焊接材料；3.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。

24米梯形钢屋架课程设计1. 引言钢屋架是一种以钢材为主要材料的轻型钢结构体系，具有自重轻、强度高、稳定性好、施工方便等特点。

本课程设计以24米梯形钢屋架为对象，通过对钢屋架的设计、分析和优化，探讨其在实际工程中的应用。

2. 设计要求钢屋架的设计要求如下：•跨度：24米•屋架类型：梯形•荷载标准：GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•材料标准：GB50017-2017《钢结构设计规范》3. 分析与计算3.1 载荷分析根据荷载规范，对24米梯形钢屋架进行荷载分析。

包括永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等。

3.2 结构方案设计根据荷载分析结果，选择合适的结构方案进行设计。

考虑梯形钢屋架的自重以及承受外部荷载的能力。

3.3 结构计算与优化根据结构方案，进行钢屋架的各项计算，包括受力分析、截面设计、节点设计等。

通过对结构的计算与优化，提高钢屋架的性能和安全性。

4. 设计流程4.1 载荷分析流程1.确定荷载标准和设计要求；2.分析永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等；3.计算每种荷载的作用效果；4.求取每个节点的内力。

4.2 结构方案设计流程1.根据荷载分析结果，选择合适的结构方案；2.绘制结构草图，确定主要构件的尺寸和数量；3.进行初步计算，确定杆件的选型和布置。

4.3 结构计算与优化流程1.进行各构件的截面设计；2.进行节点设计，以保证节点的强度和刚度；3.对结构进行全面计算审查，进行必要的优化和调整。

5. 结果与讨论通过对24米梯形钢屋架的设计、分析和优化，得到了满足设计要求的结构方案。

经过计算和优化，结构的性能和安全性得到了提高。

6. 结论本课程设计以24米梯形钢屋架为对象，通过对其进行荷载分析、结构方案设计、结构计算与优化等步骤，得到了满足设计要求的结构方案。

钢屋架作为一种轻型钢结构体系，在建筑工程中具有广泛的应用前景。

参考文献•GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•GB50017-2017《钢结构设计规范》。

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内容和计算方法，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. 课程设计内容和基本参数（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）陈绍蕃，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，提交完整规范的设计技术文档。

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，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。

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，材料明细表等内容。

（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、参考文献等部分内容。

（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。

课程设计课题名称钢结构课程设计学生姓名****学号**********系、年级专业城市建设系土木工程指导教师******** 老师2011年12月30日邵阳学院课程设计任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

邵阳学院课程设计评阅表学生姓名******* 学号*******系城市建设系专业班级09级土木工程专业房建方向题目名称梯形钢屋架设计课程名称钢结构二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

普通梯形屋架设计1、设计资料哈尔滨某厂房金工车间跨度15m ，长度90m ，柱距9m ，车间内设有30/5t 中级工作制桥式吊车。

屋面坡度i=1/10，屋架两端铰支于钢筋混凝土柱柱顶。

无天窗，抗震设防烈度为7度，地面粗糙度类别为B 类，结构重要性系数为0 1.0γ=，基本风压200.6/kN m ω=。

屋架采用Q235B,焊条采用E43，手工焊，混凝土强度等级C20。

2、屋架形式及几何尺寸屋架计算跨度 030014700l l mm =-= 端部高度取 01500h m =跨中高度 011115001500022502210h h l i m =+⨯⨯=+⨯⨯= 屋架高跨比02250114700 6.5h l ==屋架图尺寸图 3、支撑布置参考标准图集05G511《梯形钢屋架》，如下：`屋架上弦支撑屋架下弦支撑4、荷载计算（荷载数据参照标准图集05G511《梯形钢屋架》）永久荷载标准值p=1.1KN/m² x 9.0m=9.90KN/m可变荷载标准值p=0.7KN/m² x 9.0m=6.30KN/m屋架自重p=0.6KN/m² x 9.0m=5.40KN/m荷载组合 1.2 x9.90+1.4x0.7x6.30=18.054KN/m 5、杆件截面选择根据标准图集计算各杆件的内力，计算结果如下图：屋架杆件内力图（一）杆件截面选择上弦杆：整个上弦不改变截面，按最大设计内力设计。

. . .. ..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；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=0.35KN/m2，0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/m2③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。

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Aa+3.4700.000-6.221-8.993-9.102-9.102-6.502-3.382-0.690-0.462+4.739+1.884-0.462-1.0-1.0+0.812-0.5+7.962+9.279+9.279cegBC DE FG 0.5 1.0 1.0 1.0 1.01.01.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。

钢屋盖设计任务书（梯形屋架）一、设计资料某车间（或厂房）跨度L，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.55kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm ×400mm。

其他设计资料如下：A．跨度B．永久荷载C．雪荷载D各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。

三、设计要求计算书：内容应详尽，主要内容应包括：设计任务书，材料选择，屋架形式、几何尺寸，支撑布置，荷载汇集，杆件内力计算及组合，杆件截面选择，典型节点设计（屋脊、跨中拼接节点，上下弦节点）等。

图纸：应符合制图规范及要求，表达应完整；绘制要求：主要图面应绘制正面图、上下弦平面图，必要的侧面图、剖面图，以及某些安装节点或特殊零件的大样图；在图的左上角绘制屋架简图，并注明杆件几何长度（左半跨）及杆件内力设计值（右半跨），图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明，如钢材型号、附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。

（注：采用A1图纸594mm×841mm）四、主要参考资料1. 戴国欣主编．钢结构（第三版）．武汉：武汉理工大学出版社，20072. 夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，20043. 张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，20044. 汪一骏等．钢结构设计手册（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，20045. 建筑结构荷载规范（GB50009—2001 ）6. 钢结构设计规范（GB50017—2003）7. 建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）目录1、设计资料 (1)2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置 (1)3、荷载和内力计算 (1)3.1荷载计算 (1)3.2荷载组合 (2)3.3内力计算 (3)4、杆件截面计算 (3)4.1上弦 (3)4.2下弦 (4)4.3斜腹杆B-a (4)4.4斜腹杆B-b (5)4.5斜腹杆C-b (5)5、节点设计 (6)5.1下弦节点 (6)5.2上弦节点 (6)5.3屋脊节点 (9)5.4支座节点 (10)6、参考资料 (12)1. 设计资料某车间跨度21m ，长度96m ,柱距6m ，采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m ，屋面坡度i 1/10=，屋面活荷载标准值为20.5kN/m ，当地雪荷载20.65kN/m ，基本风压20.55kN/m ，屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm ⨯400mm ，混凝土标号为C30。

课程设计说明书题目：钢结构梯形钢屋架设计学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：一、设计资料 (3)二、结构形式与布置 (3)三、荷载计算 (5)四、内力计算 (6)五、杆件设计 (8)六、节点设计 (15)梯形钢屋架课程设计计算书一、设计资料1、厂房的跨度分别取18m、21m、24m，长度为60m，柱距6m。

车间内设有两台30/5t中级工作制吊车。

梯形屋架，屋架端高分别为1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m，屋面坡度分别为i=1/9，1/10、1/11、1/12，屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土标号为C25；计算温度最低－20℃。

采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。

屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。

屋面活荷载标准值0.52/kN m，雪荷载标准值0.52/kN m，积灰荷载标准值0.52/kN m。

由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。

2、屋架计算跨度01820.1517.7l m m m=-⨯=3、跨中及端部高度：本题设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，屋面坡度为i=1/10，屋架在18m轴线处的端部高度'01.800h m=，屋架的中间高度h=2.800m，则屋架在17.7m处，两端的高度为mh817.1=。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图1所示。

根据厂房长度60m、跨度及荷载情况，设置了两道上、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。

在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。

在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。

梯形钢屋架支撑布置如图2所示。

图1 梯形钢屋架形式和几何尺寸×1122G W J -1G W J -1G W J -2G W J -2G W J -2G W J -2桁架上弦支撑布置图X C 1X C 2X C 2X C 2X C2G W J -1G W J -1G W J -2G W J -2G W J -2G W J -2X C 1X C 1X C 1×桁架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2 梯形钢屋架支撑布置SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GC-刚性系杆；LG-柔性系杆三、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。