钢结构屋盖课程设计计算

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 。

二．屋架跨度大，高度高、基本风压大、抗震设防烈度高应计算确定。计算简图如下：
然后验算（受 拉构件）强度、 刚度
每个节点只有一个受拉斜杆参与，而受压斜杆 退出工作，按平面桁架计算。
实腹式：构造简单，制 作安装方便
平面桁架式：受力明确 ，用料省，但侧向
第刚度 三较节差，必须设檩置拉 条条。设计
T形桁架式：整体性较差 ，应沿跨度全长设
比三角形屋架好，是比较常用的屋架形式； 常适用于大中型厂房，或屋面坡度较小的房屋。
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平行弦屋架
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构件规格少，便于工业化制 作；
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弦杆受力不均；
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常适用于单坡屋面的屋架及 托架或支撑体系。
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曲拱形屋架
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外形最符合弯矩图，受力最 合ห้องสมุดไป่ตู้；
添加标题
上（下）弦弯成曲线，制作 麻烦，一般改成折线形；
六．杆件设计
1. 计算长度
平面内计算长度lox
平面外的计算长度loy
1. lo=μl 2. 一般情况下，腹杆对弦杆起不了嵌固
作用，而弦杆对腹杆起一定嵌固作用， 故弦杆计算长度系数要大于腹杆。
补充
在分析压杆端部所受到的约束时，应注意以下三点：
一．与计算压杆直接相连的杆件约束作用大，相距较远的杆件约 束作用小。
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二．檩条间拉条 1. 作用：保证檩条的整体稳定，减少檩 条在使用和施工过程中的侧向变形和 扭转。 ② 类型 2. 拉条：水平拉条、斜拉条、撑杆
三．一般情况下，对于拉条，常采用圆钢，直 径为8-12mm，而对于撑杆，由于是受压构 件，其长细比不能大于200，故撑杆常用圆 钢外加套管或直接用角钢。

钢结构屋盖课程设计计算书姓名：班级：土木工程学号：指导老师：2011年6月11日一、设计说明1、设计某一检修厂房屋盖，跨度为27m，长度为80m，柱距为6m，三角形屋架，钢材为Q235—B，焊条采用E43型，屋面为压型钢板，屋面坡度i=1：2.5，屋架铰接于钢筋混凝土柱顶，无吊车，外檐口采用自由排水，采用槽钢檩条，檩条间距为2827.25mm。

2、基本风压为0.4KN/m²,屋面离地面高度为12 m，不上人屋面。

雪荷载0.6KN/m²二、檩条设计1、檩条采用轻型槽钢檩条2、屋面材料为压型钢板，屋面坡度为1：2.5（α=21.80°）檩条跨度为6m，于跨中设置一道拉条，水平檩距2396.4×cos21.80°=2396.4×0.93=2228．65mm，坡向斜距2396.4mm3、荷载标准值（对水平投影面）⑴永久荷载：压型钢板（不保温）自重为0.1 KN/m²，檩条（包括拉条和支撑）自重设为0.11 KN/m²⑵可变荷载：屋面雪荷载ω=0.6KN/m²,基本风压ωo=0.40 KN/m²4、内力计算⑴永久荷载于屋面活荷载组合檩条线荷载p K=（0.21+0.6）×2.229=1.805 KN/mp=（1.2×0.21+1.4×0.6）×2.229=2.434 KN/mp X=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/mp Y=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m弯矩设计值：M X= p Y l2/8=2.264×62/8=10.188KN·mM y= p X l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m⑵永久荷载和风荷载的吸力组合按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001房屋高度为12m 取μz=1.0按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A，风荷载体型系数为：1.5㏒A-2.9=-1.211 A=2.22865m ×6m=13.72m2垂直于屋面的风荷载标准值ωk=μSμzω0=-1.211×1.0×（1.05×0.4）=-0.509 KN/m²檩条线荷载p XY=（0.509-0.21×cos21.80）×2.22865=0.314×2.22865=0.070KN/mp X =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 KN/mp Y =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 KN/m 弯矩设计值M X= p Y l2/8=3.344×62/8=15.048KN/mM y= p X l2/8=0.174×62/8=0.783KN/m⑶截面选择选用选用轻型槽钢【20 W=152.2 cm3 W ynmax=54.9 cm3 W ynmin=20.5 cm3I X=152.20 cm4 i x=8.07 cm i y=2.20 cm计算截面有孔洞削弱，考虑0.9的折减系数，则净截面模量为：W NX=0.9×152.2=136.98cm3W ynmax=0.9×54.9=49.41 cm3W ynmin=0.9×20.5=18.45 cm3⑷屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截面a、b点的强度为（见图）бx = Mx/(γx W NX)+My/(γy W ynmin)=15.048×106/（1.05×136.98×103）+0. 783×106/（1.2×18.45×103）=139.99<215N/mm2 бy = Mx/(γx W NX)+My/(γy W ynmax)=15.048×106/（1.05×136.98×103）+0.783×106/（1.2×49.41×103）=117.83<215N/mm2⑸挠度计算因为支撑压型钢板金属板，有积灰的瓦楞铁和石棉等金属面者，容许挠度为L/200当设置拉条时，只须计算垂直于屋面方向的最大挠度 v y=(5/384)×（3.344×cos21.80×60004）/（206×103×1522×104）=16.7mm<L/200=30mm构造要求λx=600/8.07=74.35<200λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平面内外均满足要求三、屋架设计⑴屋架结构的几何尺寸如图檩条支撑于屋架上弦节点。

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。

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。

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。

Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：钢结构课程设计设计题目：钢屋架设计院系：土木工程学院班级：土木二班设计者：麦浩学号：1093310208指导教师：张文元设计时间：2011-12-7——2011-12-16哈尔滨工业大学1.设计资料哈尔滨一金工车间，长96m，跨度27m，柱距6m，采用梯形钢屋架，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺珍珠岩制品保温层（容重为4KN/，厚度），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C20（抗压设计强度c f=10N/）.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。

2.荷载计算桁架计算长度：02720.1526.7l m=-⨯=跨中及端部高度：桁架的中间高度：在的两端高度：在轴线处端部高度：桁架跨中起拱：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。

沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影分布的荷载。

桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度的单位为。

标准永久荷载：预应力混凝土大型屋面板二毡三油防水层找平层厚珍珠岩保温层桁架和支撑自重管道荷载——————————————————————————————————合计标准可变荷载：屋面活荷载积灰荷载设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载控制的组合）全跨节点荷载设计值：222(1.35 3.085/ 1.40.70.7/ 1.40.90.3/) 1.56F kN m kN m kN m m m=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值：对结构不利时：（按永久荷载控制的组合）(按可变荷载控制的组合)对结构有利时：半跨节点可变荷载设计值：（按永久荷载为主的组合）（按可变荷载控制的组合）（3）全跨桁包括支撑+半跨面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载控制组合）全跨节点桁架自重设计值，对结构有利时，对结构不利时，半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：（1）、（2）为使阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

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/m250 mm厚保温玻璃棉板0.05 kN/m2pvc 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）风荷载标准值迎风面：柱上q w1=0.5860.25 kN/m=0.87 kN/m 横梁上q w2=-0.586 1.0 kN/m=-3.48 kN/m 背风面：柱上 q w3=-0.5860.55 kN/m=-1.91 kN/m 横梁上q w4=-0.580.65 kN/m =-2.26 kN/m二．各种荷载作用下的内力分析1.在恒荷载作用下图2.1 恒荷载作用下的M 图图2.2 恒载作用下的N 图2128.11kN .m 87.61kN .mg=4.32kN/mA B C DE2128.11kN .m2128.11kN .m2128.11kN .mA BC DE--45.36kN --21.25kN---25.76kN -45.36kN -25.76kN -63.36kN -63.36kN图2.3 恒载作用下的V 图2.在活荷载作用下图2.4 在活荷载作用下M 图图2.5 在活荷载作用下N 图60.84kN .mq=3.0kN/mA BCDE288.97kN .m 288.97kN .m288.97kN .m 288.97kN .mAB CDE1.43kN1.43kN11122243.01kN43.01kN 21.35kN21.35kN 21.35kN 21.35kNAB DE-14.75kNC-17.89kN-31.50kN -31.50kN -17.89kN----图2.6 在活荷载作用下V 图3.在风荷载作用下图2.7 在左风向风荷载作用下M 图ABD E1.48kN1.48kN C 29.87kN29.87kN14.83kN 14.83kN121212q w2y =3.48kN/mA BCDEq w4y =2.262kN/mq w4x =2.262kN/mq w 3=1.914k N /mq w2x =3.48kN/mq w 1=0.87k N /m102.28kN .m55.83kN .m-51.99kN .mABCDE34.59kN34.59kN18.20kN17.81kN22.01kN22.01kN2222图2.8 在左风向风荷载作用下N 图图2.9 在左向风荷载作用下V 图刚架的内力图正负号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力图以杆件受拉为正，剪力以绕杆端顺时针方向为正。

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钢屋架设计
赵修宇（2005440234）
2518 = 839 < 40i = 1788 3 ②斜杆 Bb 杆件轴力： N = 415.72kN 计算长度： l0y = 2600mm l0x = 0.8l0y = 0.8 × 2600 = 2080mm 采用等肢角钢，选用2∟90 × 8，则 A = 2788mm2 ， ix = 27.6mm， iy = 41.7mm l0x 2080 λx = = = 75.3 < λ = 350 ix 27.6 l0y 2600 λy = = = 62.35 < λ = 350 iy 4.17 N 415.72 × 103 σ= = = 149.1MPa < 215������������������ A 2788 所选截面合适。 垫板两块 2518 = 867 < 80i = 2208 3 ③斜杆 bD 杆件轴力： N = −348.66kN 计算长度： l0y = 2809mm l0x = 0.8l0y = 0.8 × 2809 = 2247mm 采用等肢角钢，选用2∟90 × 8，则 A = 2788mm2 ， ix = 27.6mm， iy = 41.7mm l0x 2247 λx = = = 81.4 < λ = 150 ix 27.6 l0y 2809 λy = = = 67.36 < λ = 150 iy 41.7 由于λx > λy ，只需求φx 。查表φx = 0.679，则 N 348.66 × 103 σ= = = 184.18MPa < 215������������������ φx A 0.679 × 2788 所选截面合适。 垫板两块 2809 = 936 < 40i = 1104 3 ④斜杆 Dc 杆件轴力： N = 263.73kN 计算长度： l0y = 2809mm l0x = 0.8l0y = 0.8 × 2809 = 2247mm 采用等肢角钢，选用2∟63 × 5，则 A = 1228.6mm2 ， ix = 19.4mm， iy = 30.4mm l0x 2247 λx = = = 115.8 < λ = 350 ix 19.4 l0y 2809 λy = = = 92.4 < λ = 350 iy 30.4

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。

由内力较小可按 选择截面
选 ，则 ， ，
，查表
故所选截面合适
5.其余各杆的截面计算结果列于表
6.节点设计
1.下弦节点b
E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 ，
对Bb： ，设Bb杆的肢背和肢尖焊缝 ，则所需的焊缝长度为（按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算）：
对选用角钢验算：
满足
因为 ， 查表（b类截面轴心受压构件的稳定系数P461）
故所选截面合适
2.下弦杆
整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的杆cd计算
选 ，用不等肢角钢，短肢相并
， ，
3.端斜杆aB
轴力
计算长度
选不等肢角钢，长肢相并，使 ，选2∟ ，则 ， ，
，查表
故所选截面合适
4.竖杆Cb
轴力
计算长度 ，
全跨节点永久荷载：
半跨节点可变荷载：
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：
半跨节点屋面板自重及活荷载：
1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况
4.内力计算
屋架杆件内力组合表：（附）
5.杆件设计
1.上弦杆
整个上弦采用等截面，按FG、GH杆件的最大设计内力设计，即
2.屋架计算跨度：
3.跨中及端部高度：
屋屋架形式及几何尺寸
梯形钢屋架形式和几何尺寸
梯形钢屋架支撑布置：
桁架上弦支撑布置图
桁架下弦支撑布置图
垂直支撑
3.荷载计算
取屋面荷载0.5 和雪荷载0.65 较大荷载标准值计算，故取雪荷载0.65 进行计算
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）
1.设计资料

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2.1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2.1 柱网布置图2.1 柱网布置图2.2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1/9.6。

配合大型屋面板尺寸（1.5*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2.2 屋架的杆件尺寸2.3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2.3 上弦平面12W J 1cW J 1bW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1b1W J 1c2W J 1a1---12---2图2.3下弦平面与剖面第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算表3.1 屋架荷载计算表 分类荷载项目名称荷载大小（KN/m 2）组合系数（KN/m 2） 组合值（KN/m 2）恒载1 太空轻质大型屋面板 0.85 1.351.148 2 防水层0.100.1353 屋架及支撑自重0.150.2034 悬挂管道 0.05 0.068 和 ――1.15 1.553 活载 屋面活荷载 0.5 1.4 0.70 总荷载――――――2.253.2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。

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。

钢结构课程设计计算书学院：土木与建筑工程学院专业：土木工程班级：土木应用11-6班学生姓名：学号：指导教师：目录1．设计资料 (3)2．屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 (3)3.荷载和内力计算 (3)（1）荷载计算 (3)（2）荷载组合 (3)（3）内力计算 (6)4.截面选择计算 (7)（1）上弦杆 (7)（2）下弦杆 (8)（3）斜腹杆 (8)（4）竖杆 (10)5.节点设计计算 (12)（1）上弦节点B (12)（2）下弦节点c (12)（3）屋脊节点I (13)（4）端部支座节点a (13)钢结构设计计算书1、设计资料某厂房总长90ｍ，跨度24m，纵向中距6m。

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，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。

地区计算温度高于—20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18ｍ；厂房内桥式吊车为2台150/30 t（中级工作制），锻锤为2台５t 。

2、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置学号为单号本设计采用无檩体系考虑，i=1/10，采用平坡梯形屋架。

屋架计算跨度L0=L-300=23700mm。

端部高度取H=1990mm，中部高度H=3190mm，屋架杆件几何长度见施工图（跨中起拱按L/500考虑）。

屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号用Q235钢，焊条采用E43型，手工焊。

根据厂房长度(90m>60m)、屋架跨度(24m)和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑3道,垂直支撑和系杆，见附图1。

3、荷载和内力计算（1）、荷载计算三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.40 kN/m2水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2保温层 0.55 kN/m2一毡二油隔气层 0.05 kN/m2水泥砂浆找平层 0.30 kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45 kN/m2屋架和支撑自重 0.12+0.1L=0.12+0.01*24=0.36 kN/㎡恒荷载总和 3.51 kN/㎡活荷载（或雪荷载0.35 kN/m2） 0.70 kN/m2积灰荷载 1.20 kN/㎡可变荷载总和 1.90 kN/㎡屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。

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。

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。