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钢结构课程设计(钢屋架厂房)

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工业厂房课程设计

工业厂房课程设计

计算书

一、设计资料 １． 车间基本参数 某公司因生产需要，拟在济南郊区建设一座单层单跨机加工车间（设计使用寿命50年），车间建筑平面、剖面见下图。 车间采用排架结构，下部为现浇钢筋混凝土柱及独立基础，上部采用钢屋架结构，屋架与排架柱铰接。车间内设有一台A4工作制的软钩梁式吊车，屋架下弦距离牛腿顶面1.8m，轨道高度130mm。混凝土排架柱采用实腹矩形柱;吊车梁可以采用T形或矩形钢筋混凝土吊车梁，也可以采用H形截面钢吊车梁(二选一)，抗风柱为矩形截面钢筋混凝土柱。 车间屋面采用75mm厚彩色夹芯钢板，屋面檩条为卷边C型钢（C180×70×20×2.5），檩条间距约1.5m;车间四周围护墙采用240mm厚砖墙，内外各抹灰20mm厚，表面刷涂料;纵墙塑钢窗洞高为1.8m、宽为2.4m，共上下两层。 2、车间荷载、材料自重、抗震设防等级 ① 屋面活荷载标准值:0.5kN/m2(不上人屋面，无积灰荷载)； ② 基本风压：0.45kN/m2； ③ 基本雪压：0.30kN/m2； ④ 屋面75mm厚夹芯钢板及檩条自重标准值:0.25kN/m2（按投影面积）； ⑤ 钢屋架及屋面支撑自重标准值（估算）：0.35kN/m2（按投影面积）； ⑥ 钢筋混凝土自重25 kN/m3；砖及抹灰自重20 kN/m3；回填土自重20 kN/m3； ⑦ 抗震设防等级：6度。 3、荷载组合 ① 钢屋架 为简化计算，屋面暂不考虑风荷载作用。首先计算一榀典型简支屋架的内力系数，然后分别计算下述三种荷载标准值作用下的杆件内力：全跨永久荷载、全跨屋面活荷载、半跨屋面活荷载。最后列表进行下述两种荷载组合： 1.2×全跨永久荷载+1.4×（屋面活荷载，雪荷载）max； 1.2×全跨永久荷载+1.4×（半跨屋面活荷载，半跨雪荷载）max。 ② 排架柱 为简化计算，不考虑车间的空间作用，将钢屋架简化成刚度无穷大的水平横梁，两端与排架柱铰接连接。屋面永久荷载及活荷载标准值分别等效作用到横梁上。 工业厂房课程设计

首先分别计算下述八种荷载标准值作用下一榀典型排架的内力：永久荷载、屋面活荷载、左（或右）墙面风荷载、吊车左（或右）刹车力、吊车靠近左(或右)时的竖向荷载；然后列表进行排架柱的内力组合。组合情况考虑以下六种： 1.2×永久荷载+1.4×（屋面活荷载，雪荷载）max； 1.2×永久荷载+1.4×墙面风荷载； 1.2×永久荷载+1.4×吊车竖向荷载； 1.2×永久荷载+0.9×1.4×（屋面活荷载，雪荷载）max+0.9×1.4×墙面风荷载； 1.2×永久荷载+0.9×1.4×（屋面活荷载，雪荷载）max+0.9×1.4×吊车竖向荷载； 1.2×永久荷载+0.9×1.4×（屋面活荷载，雪荷载）max+0.9×1.4×墙面风荷载+0.9×1.4×吊车竖向荷载+0.9×1.4×吊车水平荷载。 4、地质情况 经勘测，地表土为人工填土，1.2m厚，不宜作为天然地基土，建议全部挖除；其下为粘土，地基承载

力特征值kpafak200，压缩模量mpaEs10，适宜作为地基持力层。场地地下水静止水位埋深为10.5米，可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀。最大冻土深度可按0.5m考虑。 5、主要构件材料 ① 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋； ② 混凝土：C20~ C30； ③ 钢材：Q235-B或Q345-B。 6、钢屋架形式为梯形钢屋架，吊车吨位为5t，牛腿柱顶标高为6.0m。

二、结构布置 工业厂房课程设计 屋盖设计 一、设计参数：取屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。

屋架计算跨度=24000-300=23700mm。屋架端部高度H0=2000mm。 二、荷载组合 设计屋架时，考虑以下两种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 工业厂房课程设计

（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 恒载设计值按分项系数为1.2, q1=1.2×0.6=0.72 kN/m2 ，按1.35为1.35×0.6=0.81 kN/m2 活荷载0.5 kN/m2>雪荷载0.3 kN/m2 ，取活荷载计算。 活载计算：分项系数1.4，q2=１.4×0.5=0.7 kN/m2 永久荷载控制的组合：0.81+0.7×0.7=1.30 kN/m2 可变荷载控制的组合：0.72+0.7=1.42 kN/m2 取可变荷载控制的组合，节点荷载p1=0.72×1.5×6=6.48kN 节点荷载p2=0.7 ×1.5×6=6.30kN 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。

三、内力计算 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，在第二种荷载组合作用下，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

全跨荷载内力图 0.501.001.001.001.001.001.001.000.50

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY@

0.501.001.001.001.001.001.001.000.501.001.001.001.001.001.001.001.00ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY@ 工业厂房课程设计

左半跨荷载布置图 左半跨荷载内力图 内力计算表 表1 杆 件 名 称 杆内力系数 全跨永久荷载+全跨可变荷载 P=12.78kN N=P×③ 全跨永久荷载+半跨可变荷载 P1=6.48kN P2=6.30kN N左=P1×③+P2×① N右=P1×③+P2×② 计算内力 KN

P=1

在左半跨 在右半跨 全跨

① ② ③

上 弦 杆

JK 0 0 0 0 0 0 0 KL -6.35 -2.51 -8.86 -113.23 -97.42 -73.23 -113.23 LM -6.35 -2.51 -8.86 -113.23 -97.42 -73.23 -113.23 MN -9.35 -4.64 -14.00 -178.92 -149.63 -119.95 -178.92

NO -9.35 -4.64 -14.00 -178.92 -149.63 -119.95 -178.92 OP -9.62 -6.39 -16.01 -204.61 -164.35 -144.00 -204.61 PQ -9.62 -6.39 -16.01 -204.61 -164.35 -144.00 -204.61 QR -7.84 -7.84 -15.68 -200.39 -151.00 -151.00 -200.39

下 弦 杆

AB 3.51 1.26 4.76 60.83 52.96 38.78 60.83 BC 8.22 3.62 11.84 151.32 128.51 99.53 151.32 CD 9.75 5.54 15.29 195.41 160.50 133.98 195.41 DE 8.92 7.12 16.04 204.99 160.14 148.80 204.99

斜 腹 杆 AK -6.54 -2.54 -8.89 -113.61 -98.81 -73.61 -113.61 KB 4.89 2.17 7.06 90.23 76.56 59.42 90.23 BM -3.54 -2.09 -5.63 -71.95 -57.78 -49.65 -71.95 MC 2.06 1.88 3.95 50.48 38.57 37.44 50.48 CO -0.86 -1.83 -2.69 -34.38 -22.85 -28.96 -34.38 OD -0.32 1.67 1.35 17.25 6.73 18.83 18.83 DQ 1.44 -1.63 -0.19 -2.43 7.84 -11.50 -11.50 工业厂房课程设计

QE -2.40 1.50 -0.90 -11.50 -20.95 -3.62 -20.95 竖 杆

AJ -0.50 0 -0.50 -6.39 -6.39 -3.24 -6.39 BL -1.00 0 -1.00 -12.78 -12.78 -6.48 -12.78 CN -1.00 0 -1.00 -12.78 -12.78 -6.48 -12.78 PD -1.00 0 -1.00 -12.78 -12.78 -6.48 -12.78 RE 0.80 0.80 1.60 20.45 15.41 10.37 20.45

四、杆件截面设计 1、上弦杆截面计算 整个上弦杆采用同一截面，按最大内力计算N = -204.61KN（压力），查《钢结构设计手册》，节点板厚度选用8mm，支座节点板厚度选用10mm。

计算长度 屋架平面内取节间轴线长度cmlx5.1500

屋架平面外根据支撑和内力变化取cmly0.6025.15040 因为yxll004，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。如图1所示。 设120，查轴心受压构件的稳定系数表437.0

需要截面积 232177215437.010204.61mmfNA 需要回转半径 cmlixx25.112015050 cmliyy2.0512060200

根据需要的A 、 ix 、iy ，查角钢型钢表，选用2∟670110，A = 21.2 c㎡ , ix = 2.35 cm , iy = 4.70cm。 按所选角钢进行验算

7535.25.1500xxxil，1149.25/602y，满足长细比：150][的要求。

由于yx只需求出ymin，查轴心受压构件的稳定系数表，470.0y

223y/215/2062120470.01061.204mmNfmmNAN

所选截面合适。 2、下弦杆截面计算 整个杆件采用同一截面，按最大内力计算，N=204.99kN （拉力）

计算长度 屋架平面内取节间轴线长度cmlx3000

屋架平面外根据支撑布置取cmly6000 计算需要净截面面积 2395421510204.99mmfNAn

y y x x 8

8 x x y

y

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钢结构课程设计(2)

钢结构课程设计(2)

目录一钢结构课程设计任务书 (1)二钢结构课程设计计算书 (3)1 支撑布置 (3)2 荷载计算 (4)3 内力计算 (6)4 杆件设计 (7)5 节点设计 (18)三附图1钢屋架施工图2钢屋架节点详图和材料表一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m ，总长90m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1 i 。

地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7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、 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。

屋架采用的钢材及焊条为：1班学号为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型，学号为双号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型；2班学号为单号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型，学号为双号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型。

3、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/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2屋架及支撑自重：按经验公式L=计算： KN/m212.0+.0q11悬挂管道： 0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：27.0mkN/雪荷载标准值： 0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.0 KN/m2(按附表取)二、设计内容1、计算书部分进行桁架支撑布置，画出屋架结构及支撑的布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；进行荷载计算、内力计算、内力组合，设计各杆件截面；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。

钢结构课程设计_完整版跨度30米长

钢结构课程设计_完整版跨度30米长

钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：2013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/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 =+（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。

(完整word版)27米钢结构课程设计钢屋架课程设计解析

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《钢结构》课程设计指导书普通钢屋架设计河南工程学院土木工程学院2015年12月普通钢屋架设计指导书本指导书根据设计任务书提出的设计内容和要求指出了设计中应考虑的原则和应注意的问题，对其中某些问题作了必要的说明。

更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。

第一部分：设计及计算与设计说明书的编制普通钢屋架是由普通角钢和节点板焊接而成。

这种屋架受力性能好，构造简单，施工方便，广泛应用于工业和民用建筑的屋盖结构中，一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上，普通屋架所用的等边角钢不小于∟45×4，不等边角钢不小于∟56×36×4。

屋架钢材一般采Q235BF（3号沸腾钢）钢材，冬季计算温度等于或低于-30℃时的屋架宜采用Q235B（3号镇静钢），荷载较大的大跨度屋架可采用Q345（16Mn钢）或Q390（15MnV 钢）。

一、屋架的形式及主要尺寸（一）普通梯形钢屋架概述普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为15～36m，柱距6～12m，跨中经济高度为（1/8～1/10）l。

梯形屋架外形比较接近弯矩图，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，用料较经济，且可以和柱刚接或铰接，且刚接可使建筑物横向刚度提高。

与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为（1/12～1/16）l，通常取2.0～2.5m；与柱铰接的梯形屋架，端部高度1.5～2.0m，此时，跨中高度可根据端部高度和上弦坡度确定。

在多跨房屋中，各跨屋架的端部高度应尽可能相同。

当采用大型屋面板时，为使荷载作用在节点上，上弦杆的节间长度宜等于板的宽度，即1.5m 或3.0m。

当采用压型钢板屋面时，也应使檩条尽量布置在节点上，以免上弦杆受弯。

对于跨度较大的梯形屋架，为了保证荷载作用于节点，并保持腹杆有适宜的角度和便于节点构造处理，可沿屋架全长或只在屋架跨中部分布置再分式腹杆。

跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书

跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书

跨度21⽶梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计⼀、设计资料(1)、某⼯业⼚房，建筑地点在太原市，屋盖拟采⽤钢结构有檩体系，屋⾯板采⽤100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选⽤玻璃丝棉，屋⾯板⾃重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采⽤冷弯薄壁C型钢。

屋架跨度21m,屋⾯排⽔坡度i=1:10，有组织排⽔。

屋架⽀承在钢筋混凝⼟柱（C30）上，柱顶标⾼9.0m，柱距6m，柱截⾯尺⼨为400×400mm。

⼚房纵向长度60m。

基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35KN/m2。

不考虑积灰荷载。

注：屋架、檩条、拉条及⽀撑⾃重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=21-2×0.15=20.7m（3）跨中及端部⾼度：屋盖拟采⽤钢结构有檩体系，屋⾯排⽔坡度i=1:10，取屋架在21m轴线处的端部⾼度h0’=1.99m, 屋架的中间⾼度h=3.025m，则屋架在20.7m，两端的⾼度为h o=2.004m。

⼆、结构形式与布置屋架形式及⼏何尺⼨如图2-1所⽰根据⼚房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向⽔平⽀撑。

因为柱⽹采⽤封闭形式，⼚房横向⽔平⽀撑设在两端第⼆柱间，图2-1梯形屋架形式和⼏何尺⼨在第⼀柱间的上弦平⾯设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。

在第⼀柱间的下弦平⾯也设置了刚性系杆，以传递⼭墙风荷载。

梯形钢屋架⽀撑布置如图2-2.桁架上弦⽀撑布置图桁架下弦⽀撑布置图垂直⽀撑布置1-1垂直⽀撑布置2-2SC—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2-1梯形屋架⽀撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷⽔平投影⾯积为：22602A>==，故按mm612621m《建筑结构荷载规范》取屋⾯活荷载（按不上⼈屋⾯）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.35kN/m2，取屋⾯活荷载与雪荷载中较⼤值0.5kN/m2。