梯形钢屋架课程设计例题

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/m22、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。

钢结构课程设计例题－、设计资料某一单层单跨工业长房。

厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。

车间内设有两台中级工作制桥式吊车。

该地区冬季最低温度为－20℃。

屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。

上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。

屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。

屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。

柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。

根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。

构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示。

图1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图2所示。

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。

永久荷载标准值放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值雪荷载0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡总计 1.25kN/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡2.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P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载P=4.0644×1.5×6=36.59 kN屋架上弦节点荷载1P=1.75×1.5×6=15.75 kN2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P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN屋架上弦节点荷载3P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN43.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。

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，基本雪压：0.45 kN/m 2，基本风压：0.45kN/m 2。

该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.5m 。

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 。

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：l 0=30m-2×0.15m=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m h 005.20='。

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：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：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/)11.012.0(m kN l g k +=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 0.31.82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： 全跨节点永久荷载及可变荷载：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 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

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：哈尔滨，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 900.227.29161972.12/00=⨯+=+= 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：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/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：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1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.40.4×1.35=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=0.48 0.48×1.35=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0.31.82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。

一、课程设计名称梯形钢屋架设计二、课程设计资料北京地区某金工车间，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。

跨度为27m，柱距6m，厂房高度为15.7m，长度为156m。

车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，计算温度高于-20℃。

采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。

屋面积灰荷载为0.4kN/㎡，屋面活荷载为0.4kN/㎡，雪荷载为0.4kN/㎡，风荷载为0.45 kN/㎡。

屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。

设计荷载标准值见表1（单位：kN/㎡）。

三、钢材和焊条的选用根据北京地区的计算温度、荷载性质和连接方法，屋架刚材采用 Q235沸腾钢，要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫（S）、磷（P）、碳（C）三项化学成分的合格含量。

焊条采用 E43型，手工焊。

四、 屋架形式和几何尺寸屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋架。

屋面坡度。

10/1=i屋架计算跨度。

mm l l 2670015022700015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取：mm H 20000=。

跨中高度：mm i l H 335033351.02/2670020002H 00≈=⨯+=⋅+=。

屋架高跨比：.812670033500==l H 。

屋架跨中起拱,54500/mm l f ==取50 mm 。

为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m ，屋架几何尺寸如图 1 所示。

图1：27米跨屋架几何尺寸五、 屋盖支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况，在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑，在设置横向水平支撑的同一开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑，中间各个屋架用系杆联系，在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆，其中：上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆（图2），安装螺栓采用 C 级，螺杆直径：d=20mm，螺孔直径：d0=21.5mm。

梯形钢屋架设计（21m跨）一、设计资料某地区某金工车间。

采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。

跨度为21 m，柱距6 m,厂房长度为144 m，厂房高度为15.7 m。

车间内设有两台150/520 kN中级工作制吊车，计算温度高于-20 ℃。

采用三毡四油防水屋面上铺小石子设计荷载标准值0.4 kN/m2，水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.4 kN/m2，泡沫混凝土保温层设计荷载标准值0.1 kN/m2，水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.5 kN/m2，1.5 m×6.0 m预应力混凝土大型屋面板设计荷载标准值1.4 kN/m2。

屋面积灰荷载0.35 kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45 kN/m2，风荷载为0.5 kN/m2。

屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400 mm×400 mm，砼标号为C20。

二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置1、钢材及焊条选择根据建造地区（北京）的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。

焊条采用E43型，手工焊。

2、屋架形式及尺寸本设计采用无檩屋盖，i＝1/10，采用梯形屋架。

屋架跨度为L=21000 mmL＝L-300＝20700 mm，屋架计算跨度为H＝2000 mm ，（1/16 ～ 1/12）L，（通常取为2.0 ～2.5 m）端部高度取H+0.5i L＝2000 + 0.1×21000/2＝3050 mm，中部高度取H＝屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42 mm（f = L/500考虑）。

为使屋架上弦承受节点荷载，配合宽度为1.5 m的屋面板，采用上弦节间长度为3.0 m。

附图1：屋架杆件几何长度（单位：mm）3、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。

因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。

在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。

. . .. ..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。

目录一、设计资料 (1)二、荷载与内力计算 (1)1、荷载计算 (1)2、荷载组合 (1)3、内力计算 (2)三、杆件截面设计 (2)1．上弦杆 (2)2．下弦杆 (4)3．端斜杆 aB (5)4．再分式腹杆 eg-gK (6)5．竖腹杆Ie (7)四、节点设计 (11)1．下弦节点“b” (11)2．上弦节点“B” (13)3．有工地拼接的下弦节点“f” (15)4．屋脊节点“K” (17)5．支座节点“a” (19)五、填板设计 (25)六、材料表 (25)附表 (27)一、设计资料1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；2、车间柱网布置：柱距 9m ；跨度 L=20m ；3、上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆；4、屋面坡度 1:10；5、钢材采用 Q235B 钢，焊条为 E43XX 系列，手工焊;6、屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值7、屋架计算跨度：020.152020.1519.7m l L =-⨯=-⨯=，屋架形式和几何尺寸如图1 所示。

图1 屋架形式及几何尺寸二、荷载与内力计算1、荷载组合由永久荷载起控制作用：21.35 3.064 1.40.70.5 1.40.91 5.8864/KN m ⨯+⨯⨯+⨯⨯= 由可变荷载起控制作用：21.2 3.064 1.41 1.40.70.5 5.5668/KN m ⨯+⨯+⨯⨯=3、内力组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：（1） 组合一：全跨永久荷载＋全跨可变荷载。

根据荷载规范，具体有以下2 种情况21.2 1.4 1.2 1.45 1.40.75 2.79kN/m D L +=⨯+⨯=21.35 1.40.7 1.35 1.45 1.40.70.75 2.69kN/m D L +⨯=⨯+⨯⨯= 所以组合一屋架上弦节点荷载为2.79 1.51250.22kN P qA ==⨯⨯= （2） 组合二：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。

钢结构设计——课程作业二、梯形钢屋架结构1.设计资料某车间长度180 m，柱距 6 m。

车间内设有两台 20/5T 中级工作制吊车。

计算温度高于-20℃，地震设防烈度为 7 度。

采用 1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，8cm 厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面。

雪荷载为 0.4，积灰荷载为 0.75。

屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为 400×400，混凝土标号为 C20。

要求进行屋架设计计算。

2.屋架形式及荷载无檩屋盖方案，屋面坡度i =1/10，采用平坡梯形屋架。

屋架计算跨度为=L-300=29700mm，端部高度取=1715mm，中部高度H=3200mm。

根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用 Q235-B，焊条采用 E43 型，手工焊。

恒载标准值：二毡三油上铺小石子 0.35找平层（2cm 厚） 0.40泡沫混凝土保温层（8cm 厚） 0.50预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.40钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×L管道设备自重 0.10活荷载标准值： 0.70雪荷载标准值： 0.50积灰荷载标准值： 0.753. 设计计算内容设计屋架时，跨度30m 计算；按“全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载”计算内力，并在屋架示意图上标出内力值。

【符号说明】：预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）荷载设计值：钢屋架和支撑自重荷载设计值：活载设计值：混凝土大型屋面板自重等效到节点荷载设计值：钢屋架和支撑自重荷载等效到节点荷载设计值：活荷载等效到节点的荷载设计值“①”表示由永久荷载效应控制的组合，即永久荷载分项系数取1.35；“②”表示由可变荷载效应控制的组合，即永久荷载分项系数取1.2。

【解】水平投影面1m×1m时，其相应屋面斜面积为1m×1m/cosα，α为屋面及水平面夹角。

由已知数值算得本题α=5.71°，cosα=0.995 。

山东建筑大学课程：建筑施工与组织院（部）：成教学院专业：土木工程班级：13级函授专升本土木工程学生姓名：项瑜学号：1313011005指导教师：焦红1．设计资料：1、车间柱网布置：长度150m ；柱距6m ；跨度18m2、屋面坡度：1：103、屋面材料：单层彩色钢板波形瓦4、荷载1）静载：屋架及支撑自重0.3KN/m²，波形瓦自重0.12 KN/m²，檩条0.1KN/ m²。

2）活载：雪压0，屋面活荷载0.2 KN/m²。

5、材质Q235钢，焊条E43XX系列，手工焊。

2 . 结构形式与选型采用槽钢檩条，檩条间距为1500mm屋架形式及几何尺寸如图所示根据厂房长度(150m>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0.2KN/m ²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2F2、全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F3、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2F4. 内力计算计算简图如下屋架构件内力组合表杆件编号单位荷载F＝1静载作用（KN/m²）活载（KN/m²）0.7杆件内力计算内力在左在右全跨全部恒载屋架支撑大型屋面板1.89在左在右全部组合一组合二组合三在左在右全部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，φ＝0.807，截面积为32N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215=××＝＝φ需要回转半径：0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60==＝＝λ＝＝λ。

梯形钢屋架课程设计计算1．设计资料：1、车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度24m2、屋面坡度：1：103、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/m²5、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2F2、全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F3、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2F4. 内力计算计算简图如下(c)(b)(a)2F /223//3F 22/F 42F /F 1/2/221//22/F 45. 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，φ＝0.807，截面积为32N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215=××＝＝φ需要回转半径：0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60==＝＝λ＝＝λ查表选用2┐ ┌ 110×70×6上弦截面110×70×6xxyy验算0x x x 0yy y l 1508m 75.0mm i 20.1l 3016m 85.2mmi 35.4==λ＝＝λ＝＝满足长细比要求，y x >λλ查表y 3y 0.655N 210.3210a a A 0.6552120××φ＝＝＝151.5M P <215M P φ满足要求其余计算结果见下表 屋架杆件截面选择表6、 节点设计1. 下弦节点用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值w f f ＝160MPa 。

大威整理XXXXXX学院《钢结构》课程设计计算书题梯形钢屋架目班XXXXXXXX级姓XXXXXXXXXXXXXXX名指导教XX师成绩目录1 设计资料 (1)结构形式 (1)屋架形式和几何尺寸 (1)2 桁架支撑布置 (2)3 荷载计算 (3)全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主操纵的组合） (4)全跨永久荷载+半跨可变荷载 (4)全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） (4)4 内力计算 (5)5 杆件设计 (6)上弦杆 (6)下弦杆 (7)端斜杆aB (8)腹杆 (8)5.4.1 Bb杆 (8)5.4.2 bD杆 (9)竖杆Aa,Cb,Ec,Gd (9)其余各杆件的截面见表5-1杆件截面选择表 (10)6 节点设计 (12)下弦节点“b”（图6-1） (12)上弦节点“B”(图6-2) (13)屋脊节点“I”（图6-3） (14)支座节点“a”（图6-4） (15)6.4.1支座底板的计算 (16)6.4.2加劲肋与节点板的连接焊缝计算 (17)6.4.3节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算 (17)下弦中央节点“e”（图6-5） (17)参考文献 (19)1 设计资料结构形式某厂房跨度为24m，柱距为6m，厂房总长度为90m。

车间内设有一台50t、一台20t 中级工作制软钩桥式吊车，冬季室外最低温度-20℃。

屋面采纳预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10，上铺泡沫混凝土保温层和二毡三油防水层。

屋面活荷载标准值m2,雪荷载标准值 KN/m2，积灰荷载标准值m2。

桁架采纳梯形钢桁架，其两头铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450mm 450mm,混凝土强度品级为C25。

钢材采纳Q235B级，焊条E43型，手工焊。

屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板，故采纳无檩体系平破梯形屋架。

＝24000－300＝23700mm；屋架计算跨度 L24m端部高度取 H=1990mm，端部高度 H=2005mm中部高度取 H=3190mm。

－、设计资料梯形钢屋架长度为72m，跨度为27m。

车间内设有两台中级工作制桥式吊车。

该地区冬季最低温度为－20℃。

屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。

上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。

屋面活荷载标准值为0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.3kN/㎡，积灰荷载标准值为0.6kN/㎡。

屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。

柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。

根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235级，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。

构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在27米轴线处的端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示。

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。

永久荷载标准值放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12×6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值雪荷载0.3kN/㎡积灰荷载0.60kN/㎡总计0.90kN/㎡永久荷载设计值 1.35×3.387=4.572 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×0.9=1.26kN/㎡2.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P=(4.572+1.26) ×1.5×6=52.488 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=4.572×1.5×6=41.148 kN1P=1.26×1.5×6=11.34 kN2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P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN屋架上弦节点荷载3P=(1.4×1.35+0.7) ×1.5×6=23.31 kN43.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。

钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。

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，屋架下弦标高为18m。

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：Q345钢，焊条为E50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=0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取准值为S两者的较大值；积灰荷载为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 0.45kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4 kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2附图(a) 18米跨屋架(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸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二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见下图。

因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号（a）上弦横向水平支撑布置图（b）屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.45 kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 3.318kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和 1.4kN/m2屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。

钢屋架设计例题-、设计资料某一单层单跨工业长房。

厂房总长度为 120m ,柱距6m ,跨度为27m 。

车间内设有两台 中级工作制桥式吊车。

该地区冬季最低温度为— 20C 。

屋面采用1.5m x 6.0m 预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。

上铺120mm 厚泡沫混凝 土保温层和三毡四油防水层等。

屋面活荷载标准值为 0.6kN/叭雪荷载标准值为0.75 kN/叭 积灰荷载标准值为0.5kN/ m 20屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。

柱头截面为 400mm x 400mm,所用混凝土强度等级为C20 o根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235—\-F ,其设计强度f=215kN/ m 2，焊条采用E43型，手工焊接。

构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架 的计算跨度：Lo=27000 — 2x 150=26700mm,端部高度：h=2000mm （轴线处），h=2015mm （计算跨度处）。

二、结构形式与布屋架形式及几何尺寸见图1所示冷 1350ff13500a 3000 b3 (JOOc4500d 3000 e屋架支撑布置见图2所示rjr他區bGQL〔UG2■GG2一IC2X GG1r60007舊U15C5GT恙GG GG--2G G料|着uj23G2一—誉LG22GGG屋架下弦支撑布置图OOOZCJ=二二--.|¥tmt7孔二疗「一一LCC1GG1B3L CC3 551K/V1匚 1 K7VGG1GGL GGL垂直支撑1TCC2GG2GG2CC4GG2X X 1 w->严■<X XGG1CC11\/\/GGLGG2CC2FLG5--T B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］ 永久荷载标准值放水层（三毡四油上铺小石子） 找平层（20mm 厚水泥砂浆） 保温层（120mm 厚泡沫混凝土） 预应力混凝土大型屋面板 钢屋架和支撑自重 0.35kN/ m 2 0.02 X20=0.40kN/m 0.12*6=0.70kN/ m1.40kN/ m 0.12+0.011X 27=0.417kN/m管道设备自重0.10 kN/ m3.387kN/ m可变荷载标准值 雪荷载 积灰荷载 0.50kN/ m1.25kN/ m永久荷载设计值1.2X 3.387=4.0644 kN/m （由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4X 1.25=1.75kN/ m 2. 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 P=（4.0644+1.75） X 1.5X 6=52.3296 kN组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载p =4.0644X 1.5 X 6=36.59 kNP 2=1.75X 1.5X 6=15.75 kN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 p 3 =0.417X 1.2X 1.5X 6=4.5 kNP 4 =(1.4 X 1.2+0.75X 1.4) X 1.5X 6=24.57 kN3. 内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。