钢结构课设计算书完整版.

钢结构课程设计计算书姓名：学号：指导教师：二零一二年七月土木工程系目录一、设计资料 (1)二、结构形式 (1)三、材料选择 (1)四、铺板设计 (1)（1）荷载计算 (2)（2）强度计算 (2)（3）挠度计算 (2)五、加劲肋设计 (2)（1）铺板设计 (2)（2）荷载计算 (3)（3）内力计算 (3)（4）截面特性计算 (3)（5）强度计算 (4)（6）变形计算 (4)六、平台梁 (5)A．次梁设计 (5)1、次梁1的设计 (5)2、次梁2的设计 (6)B．主梁设计 (8)1、主梁1的设计 (8)2、主梁2的设计 (11)七、柱设计 (15)1、柱1计算 (15)2、柱2计算 (17)3、柱3计算 (18)4、柱4计算 (19)5、边柱及角柱的偏心验算 (20)6、柱间支撑设置 (23)八、节点设计 (24)A．主次梁连接 (24)B．主梁与柱子 (27)C．次梁与柱子连接节点 (28)D．柱脚节点 (29)一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为+2.500m ，平台上均布荷载标准值为12KN/m 2，设计全钢工作平台。

二、结构形式平面布置，主次梁，主梁跨度3000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽500mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距500mm 。

共设16根柱。

如图所示三、材料选择铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E43型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯= ，钢材密度33kg/m m 1085.7⨯=ρ，基础混凝土强度等级为2N/mm 5.7,15=c f C 。

四、铺板设计已知平台均布活荷载标准值21k 12kN /m q =，6mm 厚花纹钢板自重2Dk 0.0069.87.850.46kN /m q =⨯⨯=，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。

一、荷载计算永久荷载（设计值）：预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重（0.12+0.011×16）×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载：施工荷载和雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。

屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。

风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。

二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合：5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度，取5等分，即每单跨3.2m，根据结构布置，存在两种形式的节点荷载，即6m×3.2m和6m×1.6m，分别计算其大小。

F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件，计算出各节点的杆件内力，得出最大拉力杆件值为596.10；最大压力在杆件值为606.87。

kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取14mm ；其余节点板与垫板厚度取12mm 。

钢结构设计计算书模板(完整版).doc 模板一：一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 构件荷载2.2 材料性能参数2.3 抗震设计参数2.4 稳定分析要求2.5 设计方法与规范三、结构荷载计算与抗震设防3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、钢结构稳定性计算4.1 弯曲构件稳定性计算4.2 抗扭构件稳定性计算4.3 桁架稳定性计算4.4 纵向受压构件稳定性计算五、钢结构设计计算5.1 钢框架结构设计计算5.2 钢桁架结构设计计算5.3 钢梁设计计算5.4 钢柱设计计算六、连接设计与计算6.1 框架节点设计与计算6.2 梁柱连接设计与计算6.3 钢板连接设计与计算附录一：设计图纸附录二：设计计算表格附件：1. 钢结构设计荷载计算表格2. 结构稳定性计算程序代码3. 抗震设计参数表格法律名词及注释：1. 施工总承包合同：指由建设单位委托给总承包单位进行工程施工，包括承包义务、承包地点、承包价格等细则的协议。

2. 建设工程法：指中华人民共和国法律关于建设工程的规定，其中包括建设工程的设计、施工、验收等方面的规章。

3. 建造设计报告：指用于描述建造设计方案的文档，其中包括建造构造、设备配置等设计要求。

模板二：一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 结构强度2.2 振动与舒适性要求2.3 对称性和定位要求2.4 材料要求2.5 工作性能要求三、荷载计算与分析3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、结构设计计算4.1 结构分析4.2 框架结构设计计算4.3 桁架结构设计计算4.4 平面刚性连接设计计算五、钢结构节点设计5.1 立柱与梁的节点设计5.2 钢板连接设计5.3 焊接节点设计5.4 螺栓连接设计六、稳定性计算6.1 弯曲构件稳定性计算6.2 抗扭构件稳定性计算6.3 梁柱系统的整体稳定性计算附录一：设计图纸附录二：设计计算表格附件：1. 结构设计荷载计算表格2. 结构分析与设计计算软件3. 结构稳定性计算程序代码法律名词及注释：1. 建造法：指中华人民共和国法律关于建造方面的规定，其中包括建造设计、施工、防火等方面的规章。

1、设计资料1.1 1）某厂房跨度为21m ，总长90m ，柱距6m ，屋架下弦标高为18m 。

2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。

3）屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。

²4）该车间所属地区江苏省广州市。

5）采用梯形钢屋架。

1.2考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m ² ②二毡三油防水层400N/m ² ③找平层2cm 厚400N/m ²○4支撑重量；70N/m ² 考虑活载：①活载700 N/m ² 6）地震设防烈度为77）钢材选用Q235钢，焊条为E43型。

1.3、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＝21000－300＝20700mm ；端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3040mm （为L 0/6.8）。

屋架几何尺寸如图1所示：19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A a c eghBC D F G H 15007=10500×图1：21米跨屋架几何尺寸2、支撑布置2.1 由于房屋长度有6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。

2.2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3、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700 N/m²计算。

沿屋面分布的永久荷载乘1/cosα=(√10²+1)/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。

钢桥课程设计设计任务书简支上承式焊接双主梁钢桥设计（题目）学生姓名学号班级成绩指导教师土木工程系目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1 设计题目 (1)1.1.1设计资料 (1)1.2 设计内容及步骤 (2)1.2.1 设计内容 (2)1.2.2 设计步骤 (2)2 内纵梁设计 (3)2.1 永久作用效应计算 (3)2.2 可变作用效应计算 (4)2.3 内纵梁和横梁的连接 (5)3 外纵梁设计 (6)3.1 永久作用效应计算 (6)3.2 可变作用效应计算 (6)3.3 外纵梁与横梁连接 (8)4 中横梁设计 (8)4.1 主跨部分的弯矩和剪力 (9)4.1.1 永久作用效应 (9)4.1.2 可变作用效应 (9)4.2 主跨截面 (11)4.2.1 最大弯曲应力验算 (12)4.2.2 最大剪应力验算 (12)4.2.3 折算应力验算 (13)4.2.4 横梁整体稳定验算 (13)4.2.5 刚度验算 (13)4.2.6 疲劳验算 (14)4.2.7 加劲肋设置 (14)4.2.8 横梁与主梁连接 (14)4.2.9 翼板与腹板的焊接 (14)4.3 横梁悬臂部分设计 (15)4.3.1 最大弯曲应力验算 (16)4.3.2 最大剪应力验算 (16)4.3.3 整体稳定验算 (16)4.3.4 疲劳验算 (17)4.3.5 悬臂部分加劲肋设计 (17)4.3.6 横梁与主梁的连接 (17)4.3.7 翼缘与腹板焊接 (17)4.4 横梁在主梁出的拼接 (17)5主梁的设计 (18)5.1 主梁上的永久作用效应 (18)5.2主梁上的可变作用效应 (19)5.2.1 计算横向分布系数 (19)5.2.2 计算可变作用效应 (21)5.3 截面尺寸拟定 (23)5.4 主梁验算 (24)5.4.1 跨中最大弯曲应力验算 (24)5.4.2 支点最大剪应力 (24)5.4.3 折算应力验算 (25)5.5 横梁整体稳定性验算 (26)5.6 刚度验算 (27)5.7 疲劳验算 (27)5.8 加劲肋设置 (28)5.9 翼缘与腹板焊接 (30)5.10 局部稳定验算 (31)6 水平纵联的设计 (31)6.1 设计基准风压计算 (31)6.2 水平纵联杆件内力及验算 (32)6.2.1 水平纵联斜杆 (32)6.2.2 水平纵联直杆验算 (33)6.3 水平纵联连接 (33)6.3.1 水平纵联斜杆 (33)6.3.2 水平纵联直杆 (34)1 设计题目与基本资料1.1 设计题目简支上承式焊接双主梁钢桥设计1.1.1设计资料：1）桥梁跨径及桥宽：桥梁跨径：34m 梁长：33.96m 计算跨径：33.6m桥宽：净9m+2×1.0m2）设计荷载公路—I级，人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,，每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m；计算风荷载时，按照桥梁建于河北省刑台市进行考虑3）材料➢设计用钢板：型号16Mnq，即Q345qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008Q345qD的设计参数为：弹性模量Es=2.1×105MPa，热膨胀系数为1.2×105/°，拉、抗压及抗弯强度f=295MPa，剪应力f v=170MPa，剪切模量G=0.81×105MPa；型号为A3，即Q235qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008本设计中用A3钢（2）其他普通钢筋：采用热轧R235、HRB335钢筋，凡钢筋直径≥12mm，均采用HRB335钢筋；凡钢筋直径<12mm，均采用R235钢筋（3）桥面板混凝土：C50微膨胀钢纤维混凝土，容重取25kN/m34）设计依据参考书：《现代钢桥》（上册），吴冲主编，人民交通出版社，2006年9月第一版，P117~P163 《钢桥》（第二版），徐君兰，孙淑红主编，人民交通出版社，2011年4月第二版，P9~P21《钢桥构造与设计》，苏彦江主编，西南交通大学出版社，2006年12月第一版，P12~P28设计规范：《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路工程技术标准》JTG B01-2003《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008《钢结构设计规范》GB50017-2003其他相关规范注：1.可变荷载中的汽车荷载（包括车道荷载和车辆荷载）取用《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第24~25页的数值及尺寸。

钢结构课程设计计算书⼀由设计任务书可知：⼚房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部⾼度为2m，车间内设有两台中级⼯作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。

暂不考虑地震设防。

屋⾯采⽤1.5m×6.0m预应⼒⼤型屋⾯板，屋⾯坡度为i=1:10。

卷材防⽔层⾯（上铺120mm 泡沫混凝⼟保温层和三毡四油防⽔层）。

屋⾯活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。

屋架采⽤梯形钢屋架，钢屋架简⽀于钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟强度等级C20.⼆选材：根据该地区温度及荷载性质，钢材采⽤Q235-C。

其设计强度为215KN/㎡,焊条采⽤E43型，⼿⼯焊接，构件采⽤钢板及热轧钢筋，构件与⽀撑的连接⽤M20普通螺栓。

屋架的计算跨度L。

=24000-2×150=23700，端部⾼度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。

三结构形式与布置：屋架形式及⼏何尺⼨见图1所⽰：图1屋架⽀撑布置见图2所⽰：图2四荷载与内⼒计算：1．荷载计算：活荷载于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：防⽔层（三毡四油上铺⼩⽯⼦）0.35KN/㎡找平层（20mm厚⽔泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝⼟0.25 KN/㎡预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板 1.4 KN/㎡钢屋架和⽀撑⾃重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋⾯活荷载（取两者较⼤值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不予考虑。

总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合⼆全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及⽀撑⾃重+半跨⼤型屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内⼒计算：⾸先求出杆件内⼒系数，即单位荷载作⽤下的杆件内⼒，荷载布置如图3所⽰。

钢结构课程设计计算书(总17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢结构课程设计计算书一、设计资料贵阳某单层单跨厂房总长度90m，纵向柱距6m。

柱子为钢筋混凝土柱，柱的混凝土强度等级为C30，屋盖采用无檩体系的21m梯形钢屋架，屋架铰接于混凝土柱上，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。

钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。

二、结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。

桁架支撑布置图507.513屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可以知道屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。

1.恒载各项标准值为防水层： M2预应力混凝土大型屋面板： M2屋架和支撑自重： M2悬挂管道： M 2共 KN/M 22.活载各项标准值为：屋面活荷载： KN/M 2 雪载： KN/M 2 因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值，故只考虑屋面活荷载标准值，又因为不考虑积灰荷载。

共 M 2 设计桁架时，应只考虑一种荷载组合，即全跨恒载+全跨活载。

全跨节点荷载设计值：按照可变荷载效应控制的组合：22(1.2 1.20/ 1.40.70/) 1.5621.78dF kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数2.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 按照永久荷载效应控制的组合：22(1.35 1.20/ 1.40.70.70/) 1.5620.75dFkN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数35.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 组合系数7.01=ψ； 故节点荷载取。

4.内力计算桁架支撑布置图桁架支撑布置符号说明：SC---上弦支撑；XC---下弦支撑；CC---垂直支撑；GG---刚性细杆；LG---柔性细杆全跨恒载+全跨活载的内力进行组合，计算结果见下表。

一、 设计资料及有关规定1、跨度L=15m 。

柱距（屋架间距）为6m ；长度为84m 。

2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条） 0.25 KN/m 2屋架及支撑 0.12+0.011×L （m ）KN/m 2 3、雪荷载 0.50KN/m 2 4、钢材为Q235（3号钢）,焊条采用E43型 5、屋面坡度i=1/36、悬挂荷载 0.3 KN/m 27、屋盖承重结构采用三角形钢屋架8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。

上柱截面为400mm ×400mm ，所用混凝土为C25,轴心抗压强度设计值211.9/c f N m m 。

二、 屋架尺寸及檩条设置1、屋架几何长度及节点编号如图所示，运输单元如图半跨7.5m 运输,最大高度3m 。

起拱高度f =L/500=15000/500=30mm2、檩条支承于屋架上弦节点处。

故采用檩条间距为2.646m 。

檩条跨度6m 。

在檩条间跨中位置设置拉条，圆钢拉条10mm 。

屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。

三、 支撑布置1. 根据厂房长度(84m>60m)、跨度15m 及荷载等情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦横向水平支撑3道，防止屋架水平方向振动。

仅在跨度中央设置一道垂直支撑。

上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆；下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。

梯形钢屋架支撑布置如图所示：四、杆件内力计算1.荷载计算永久荷载标准值:屋架及支撑0.12+0.011×L=0.285 2K N m(水平)/屋面及保温（檩条） 0.25 2/K N m悬挂荷载 0.3 2K N m/总计 0.835 2K N m/可变荷载标准值:雪荷载 0.8 2K N m/总计 0.82K N m/永久荷载设计值 1.2×0.835=1.002 kN/㎡可变荷载设计值 1.4×0.8=1.12 kN/㎡风荷载不考虑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=(1.002+1.12) ×2.7×6=34.376 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P1 =1.002×2.7×6=16.232 kNP2 =1.12×2.7×6=18.144 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载屋架上弦节点荷载 P3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kNP4=1.2×0.55×2.7×6=10.692 kNP5=1.4×1.0=1.4 kN3.杆件内力计算本设计使用结构力学求解器,计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。

梯形钢屋架设计一．设计资料单跨双坡封闭式厂房，屋面离地面高度约为20米，屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。

屋面材料采用1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板，屋面板上设150mm加厚加气混凝土保温层，再设20mm厚水泥砂浆找平层，防水屋面为二毡三油上铺小石子。

结构重要性系数γ0=1.0，地区基本风压Ɯ=0.45KN/m2，冬季室外计算温度高于-20℃。

屋面坡度i=1/10，屋架间距6m，厂房长度132m，屋架跨度24m，基本雪压0.40KN/m2。

钢筋混凝土柱子的上柱截面为400m×400m，混凝土强度等级为C25。

厂房内有中级工作制桥式吊车，起重量Q≤300KN。

屋面均布活荷载标准值（不与雪荷载同时考虑，按水平投影面积计算）为0.5 KN/m2，施工检修集中荷载标准值取1.0KN。

不考虑地震设防。

二．屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置。

结构选用无檩屋盖方案，平坡梯形屋架。

参照《梯形钢屋架图集》（05G511），端部高度取H0=1990mm，中部高度H=3190mm（约为L/6.5）。

屋架杆件几何长度见图1（跨中起拱L/500）。

上下弦支撑和系杆布置见图2。

因连接件区别，屋架分别给出W1、W2两种编号。

钢材采用Q235C，焊条采用E43，手工焊。

三．荷载和内力计算1、荷载计算二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层20mm 0.4KN/㎡加气混凝土保温层150mm 1.13 KN/㎡混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.5 KN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011L=0.12＋0.011×24=0.38KN/㎡永久荷载总和 3.76KN/㎡屋面活荷载（雪荷载为0.45KN/m2）0.5KN/m2可变荷载0.5KN/㎡注：1、根据《建筑结构荷载规范》第4.3.1条，检修荷载折算0.2KN/㎡的活荷载进行计算，不大于屋面活荷载，不予考虑。

2、根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第6.2.1条，屋面坡度<20o，不考虑雪荷载不均匀分布，雪荷载为0.4KN/㎡，小于屋面活荷载。

钢结构课程设计计算书钢结构课程设计计算书一、设计题目：焊接梯形钢屋架设计二、设计概况：屋架计算跨度：l0=21-2*0.15=20.7m跨中端部高度：本设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度h0=1.99M，屋架的中部高度：h=3.04M。

则屋架在20.7M处两端高度为2.005M，屋架跨中起拱按l0/500考虑，取40mm。

屋架尺寸及几何形状如下图：21米跨屋架几何尺寸三、荷载计算：屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，计算时，取较大的荷载标准值计算，故取屋面活荷载0.7KN/M进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重，按经验公式gk=0.12+0.011lKN/M^2计算，跨度单位为M。

荷载计算如下表（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载：F=（4.32135+2.1）*1.5*6=57.7952.84KN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载：F1=4.32135*1.5*6=38.8936.46 KNF2=2.1*1.5*6=18.916.38 KN（3）全跨屋架自重+半跨屋面自重+半跨屋面活载：F3=0.474*1.5*6=4.266 KN F4=(1.89+0.98)*1.5*6=25.83 KN 其中，（1）（2）为使用节点荷载，（3）为施工阶段荷载。

四、内力计算：上述三种荷载组合作用下的计算简图如下。

由单位荷载作用下各杆的内力值计算其内力组合：五、杆件设计：（1）上弦杆：整个上弦杆采用等截面角钢，按最大设计内力的FG杆设计。

N=-643.6KN，计算跨度l0x=l0=1.5M，l0y=3*l0=3*1.5M=4.5M。

选择两不等肢角钢，断肢相并。

腹杆最大内力aB，N=-406.02KN，中间节点板厚度选用12mm，支座节点板厚选用14mm。

由于双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类截面。

取λ=60。

查表得，稳定系数υ=0.807，则所需的截面面积为：A=N/(υf)=643.6*100/(0.807*215)=37092mm查表选取2L140*90*10角钢。

钢结构设计计算书《钢结构设计原理》课程设计计算书专业：⼟⽊⼯程姓名学号：指导⽼师：⽬录设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计1.1初选铺板截⾯ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53.2初选次梁截⾯ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53.3内⼒计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 63.4截⾯设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 64.主梁设计4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 74.2初选主梁截⾯尺⼨ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 75.主梁内⼒计算5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 95.2截⾯设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 96.主梁稳定计算6.1内⼒设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 116.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 136.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算7.1⽀撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 147.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 157.5次梁腹板的净截⾯验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 158.钢柱设计8.1截⾯尺⼨初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 168.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 168.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 178.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 178.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 189.柱脚设计9.1底板⾯积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 219.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 219.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2110.楼梯设计10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2211.斜⽀撑设计11.1⽀撑布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2511.2斜⽀撑刚度计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -251设计资料某机床加⼯车间，⼚房跨度24m，长度96m.设计对象为⼚房内的钢操作平台，其平⾯尺⼨为30.0m×12.0m，室内钢结构操作平台建筑标⾼为4.000m。

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=54.41kN②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：P1=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：P2③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=21.42kN4以上①，②为使用阶段荷载组合，③为施工阶段荷载组合。

2013—2014学年第一学期钢结构课程设计专业班级：土木xxx姓名： xxxxxx学号：指导老师： xxxxxxx日期： 2014年1月目录一、设计资料 (3)二、屋架布置及几何尺寸 (3)1.几何尺寸 (3)2.支撑布置 (3)三、荷载计算 (4)1.荷载 (4)2.荷载组合 (4)四、内力计算 (4)五、杆件截面设计 (6)1.上弦杆截面计算 (6)2.下弦杆截面计算 (7)3.斜杆截面计算 (8)4.竖敢截面计算 (13)六、节点设计 (17)1.下弦节点设计 (17)4.支座节点设计 (18)一：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1所示，杆件容许长细比：屋架压杆[λ]=150，屋架拉杆[λ]=350。

二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螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。

图3 上弦平面12121---12---2图4下弦平面与剖面三、荷载计算1、荷载永久荷载大型屋面板 0.50+0.001×38=0.535 KN/m2防水层 0.10 KN/m2屋架及支撑自重 0.15 KN/m2悬挂管道 0.05 KN/m2小计∑0.835 KN/m22、可变荷载（标准值）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面活载 0.58 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。

由永久荷载控制的荷载组合值为：1.35×0.835+0.7×1.4×0.58 =1.696 kN/m2由可变荷载控制的荷载组合值为：1.2×0.835+1.4×0.58 =1.814 kN/m2故可变荷载效应起控制作用。

钢结构课程设计钢屋架计算书.docx 范本一：1. 引言1.1 背景1.2 目的2. 钢结构设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 材料选择2.2.1 钢材标号2.2.2 钢材强度2.3 结构计算2.3.1 根据荷载计算截面尺寸2.3.2 校核截面尺寸3. 钢屋架设计3.1 框架结构3.1.1 框架种类 3.1.2 框架构造 3.2 尺寸计算3.2.1 支撑尺寸 3.2.2 屋檐尺寸3.2.3 屋面坡度4. 结构连接4.1 螺栓连接4.1.1 螺栓种类 4.1.2 螺栓计算 4.2 焊接连接4.2.1 焊缝类型4.2.2 焊接计算5. 结构稳定性5.1 列向稳定性5.1.1 单列向稳定性5.1.2 多列向稳定性5.2 平面稳定性5.2.1 侧移稳定性5.2.2 扭转稳定性6. 结论6.1 设计结果6.2 设计建议6.3 风险评估7. 附录7.1 结构图纸7.2 荷载计算表格7.3 材料牌号表格附录：1. 附件：结构图纸、荷载计算表格、材料牌号表格。

2. 法律名词及注释：- 钢结构：指采用钢材制作的承载结构体系。

- 荷载计算：根据建筑用途、建筑地点，将各种荷载作用于结构上，并对结构产生的内力进行计算。

- 风荷载：指风对建筑物或结构的作用荷载。

- 地震荷载：指地震对建筑物或结构的作用荷载。

- 校核：对已计算出的截面尺寸进行核验，确保结构满足设计要求。

- 构件：指构成结构的单个元素，如柱、梁、板等。

范本二：1. 简介1.1 编制目的1.2 文档范围2. 钢屋架设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑物荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 结构分析2.2.1 框架结构2.2.2 支撑结构3. 钢屋架构造设计3.1 框架结构设计3.1.1 组成构件的选择 3.1.2 框架参数计算3.2 支撑结构设计3.2.1 支撑位置确定3.2.2 支撑构件尺寸计算4. 钢材选择与设备特殊要求4.1 钢材选择标准4.1.1 钢材强度标准4.1.2 钢材标号规范4.2 设备特殊要求4.2.1 防火涂料4.2.2 防腐蚀措施5. 结构连接设计5.1 螺栓连接5.1.1 螺栓选型5.1.2 螺栓连接计算 5.2 焊接连接5.2.1 焊接工艺选择5.2.2 焊接参数计算6. 结构稳定性分析6.1 列向稳定性6.1.1 建立稳定方程 6.1.2 列向稳定计算 6.2 平面稳定性6.2.1 建立稳定方程6.2.2 平面稳定计算7. 结论与建议7.1 结构计算结果7.2 设计建议8. 附录8.1 结构图纸8.2 荷载计算表格8.3 钢材标号表格附录：1. 附件：结构图纸、荷载计算表格、钢材标号表格。

青海大学昆仑学院 - 1 -钢结构设计计算书一、设计资料 某厂房总长度90米，跨度m l 18=。

冬季计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度。

屋架下弦标高为18米，厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制）。

根据荷载性质，钢材采用345 A.F Q ，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，焊条选用50E 型，手工焊。

二、屋架形式和几何尺寸因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡度/10i L =，故宜采用梯形屋架。

屋架计算跨度 mm l l 177003001800015020=-=⨯-= 屋架端部高度 mm H 19900= 屋架中部高度 mm l iH H 28902180001.0199020=⨯+=+= 屋架跨中起拱L ／500 ，可取40mm 。

屋架几何尺寸如下图所示：19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A ac eghBC D F GH15007=10500×图一三、支撑布置根据车间长度90m ，屋架跨度m l18=荷载情况以及吊车布置情况宜设置三道上、下弦横向水平支撑。

考虑到柱网的布置情况，因为第一柱间间距小于6m ，因此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垂直支撑。

屋脊节点以及屋架支座处沿厂房通常设置刚性系杆，屋架下弦跨中通长设置一道柔性系杆。

凡与支撑连接的屋架编号为2GWJ -，其余编号均为1GWJ -，其中屋架间距取15m ，两端和中间共6榀屋架。

四、荷载和内力计算1、荷载计算永久荷载标准值：三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 2/4.0m kN水泥沙浆找平层 2/4.0m kN 保温层kN 55.0/2m一毡二油隔气层 2/05.0m kN 水泥沙浆找平层 2/30.0m kN 预应力砼屋面板 2/45.1m kN 屋架及支撑自重 kN L q 1.211.012.0=+=/2m合计 kN 25.5/2m 可变荷载标准值：屋面活荷载 20.7/kN m 积灰荷载 kN 0.1/2m 合计 kN 7.1/2m屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，取其中较大者进行计算。

钢构造课程设计计算书一、设计资料1、屋架形式为梯形钢屋架；2、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；3、车间柱网布置：长度 60m ；柱距 6m ；跨度 L=24m ；4、屋面材料为预应力大型面板〔1.5*6m ，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计 算长度为3米〕5、钢材采用 Q235·BF 钢，焊条为 E43型，手工焊;二、屋架尺寸及尺寸确实定(1)根据车间长度、跨度及荷载情况，在屋架上下弦设置两道横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,中间各个屋架用系杆联系，支撑，屋架平面布置见下列图1， 图1：〔2〕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0215024000215023700l l mm =-⨯=-⨯=。

屋架端部高度取：01515H mm =。

跨中高度：00H 151523700/20.127002l H i mm =+⋅=+⨯=。

屋架高跨比：0270092370079H l ==。

屋架跨中起拱/50048,f l mm ==取50 mm 。

为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大局部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 ，左半跨如下图，左右对称，左端部间距150mm 屋架几何尺寸如图 2所示三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。

四、荷载的计算屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值各屋架满跨与半跨内力系数见附图2。

1、荷载计算屋面荷载汇总如表 2所示：表2 荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载D 总计 2.86 kN/m 2 可变荷载雪荷载L0.45 kN/m 22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。

1.设计资料（1）某地一金工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架，1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kN m ，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm 2），车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。

屋面荷载标准值为20.5kN /m ，雪荷载标准值20.5kN /m ，积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。

桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400⨯。

钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型，手工焊。

（2） 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-⨯= （3） 跨中及端部高度：桁架的中间高度 h=3.340m在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用人字形式。

2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示图1 桁架形式及几何尺寸根据厂房长度（96m>60m ）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图：桁架及桁架上弦支撑布置桁架下弦支撑布置图垂直支撑垂直支撑图2：桁架支撑布置图符号说明：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3. 荷载计算屋面活荷载和雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载为2，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。

沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos /10 1.005α==，换算为沿水平投影面分布的荷载。

桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式w P 0.120.011l =+⨯计算，跨度单位为m 。