钢屋架设计第二部分2

第28讲 普通钢屋架设计（2）1、屋架杆件平面内计算长度怎样取值？答：上下弦杆、支座斜杆和支座竖杆在屋架平面内的计算长度取节间距离，即l 0x =l ，其他腹杆，计算长度取l 0x =0.8l 。

2、屋架杆件平面外计算长度怎样取值？答：⑴弦杆: l oy =l 1 （侧向支撑点间距离）；①有檩屋盖：取水平支撑节点间长度；取檩条间距（檩条与横向水平支撑节点用板连牢时） ②无檩屋盖：两块大型屋面板的间距；⑵ 腹杆: l oy =l （节间长度）3、何谓“等强设计”？答：压杆对截面两主轴具有相等或接近的稳定性，。

4、为什么梯形钢屋架上下弦杆宜采用不等肢角钢短肢相并的截面形式，而中间腹杆宜采用等肢角钢相并的截面形式？答： 当无局部弯矩且为一般支撑布置情况时，屋架平面外计算长度为屋架平面内计算长度的两倍，即 ，要使 ，须使 ，因此宜采用不等肢角钢短肢相并的截面形式。

中间腹杆，屋架平面外计算长度 ，要求 ，因此中间腹杆宜采用等肢角钢相并的截面形式。

5、简述梯形屋架中杆件垫板的作用和布置原则。

答：保证组成屋架杆件的两个单枝共同工作。

布置原则：由双角钢组成的T 形或十字形截面的杆件，为了保证两个角钢共同工作，应每隔一定距离在两角钢相并肢之间焊上垫板，垫板厚度与节点板厚度相同，垫板的宽度一般取50~80mm ，垫板的长度比角钢肢宽大15~20mm ，以便与角钢连接。

在十字形双角钢杆件中垫板应横竖交错放置。

垫板间距，对压杆取d l ≦40i ，拉杆取d l ≦80i ，在T 形截面中i 为一个角钢对平行于垫板自身重心轴的回转半径，在十字形截面中为一个角钢的最小回转半径。

在杆件的两个侧向固定点之间至少设置两块垫板，如果只在杆件中央设置一块垫板，则由于垫板处剪力为零而不起作用。

ox y 02l l =y x λλ=y x 2i i =ox y025.1l l =y x 1.25i i ≈()x y yz λλλ=。

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。

一丶设计资料厂房总长60ｍ，跨度为24m，屋架间距b=6m，端部高度H=1990mm，中部高度H=3190mm1、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C20，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。

地区计算温度高于—20℃，无需抗震设防。

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）如附表图所示。

屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊3、屋盖结构及荷载采用无檩体系。

用1.5×6.0预应力混凝土屋板。

荷载：①屋架及支撑自重：q=0.384KN/m²②屋面活荷载：活荷载标准值为0.7 KN/m²，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.7 KN/m²，活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值③屋面个构造层的恒荷载标准值：水泥砂浆找平层0.4KN/m²保温层 0.4KN/m²预应力混凝土屋面板 1.6KN/m²永久荷载总和=2.784KN/㎡，活荷载总和=0.7 KN/㎡4、荷载组合。

一般按全跨永久荷载和全跨可变荷载计算。

节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.2；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.2×2.7844+0.7×1.4）×1.5×6=37.2 KN按永久荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.35；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.35×2.784+0.7×1.4×0.7）×1.5×6=38.2KN故取节点荷载设计值为F=38.2 KN，支座反力R=8F=305.6 KN二丶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；＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取屋架计算跨度L3190mm，下端起拱50mm。

第一章编制依据说明编制依据：1•本工程施工图纸及图纸答疑2.现行的国家有关质量验收规范及相关政策法规3•我公司对本工程、质量、成本控制的目标要求4•我公司对工程施工现场的实地考察和公司承接的相关类似工程的实际管理和施工技术经验5.我公司现行的有关技术规定和规程第二章工程概况一、总说明1•工程名称：2•工程地点：3.建设单位：4.设计单位：5.建筑面积：6.结构层次：双层双跨框架结构7管理目标：①质量目标：确保优良工程②工期目标：③安全目标：杜绝重大人身伤亡和机电事故二、一般说明本工程位于嘉定区华亭镇。

本工程占地总面积1341m2，建筑面积2681 m2。

生产火灾危害性为丙类，耐火等级2级，屋面防水等级3 级。

建筑层数二层，耐久年限50年，抗震设防烈度7度。

结构为双层双跨框架结构，钢屋架屋面。

砼等级：垫层为C10素砼，士0.000以下砼为C30, 士0.000以上为C30。

墙体工程1. 士0.00以下基础墙体采用240厚MU10混凝土小型空心砌块，砂浆Mb10砌筑。

用Cb20灌孔混凝土灌实。

2. 士0.00以上围护墙体采用240厚MU7.5混凝土小型空心砌块，砂浆Mb10砌筑（墙体施工构造要求详见图集号：02SG614）内粉刷1.墙面采用2厚界面处理剂，16厚1: 1: 6混合砂浆底（分二次），2厚细纸筋灰粉面。

胶水老粉批一道，刷内墙白涂料二度。

2.护角：内墙阳角（离地高2米），门窗洞两测，以及楼梯梁底，均应先做1: 2水泥砂浆护角，然后做内粉刷。

3.抢裙：内抢均做1.00m高的暗墙裙，用15厚1: 3水泥砂浆刮糙，5厚1: 2水泥砂浆粉面。

天面粉刷现浇板屋面底（包括雨蓬底）采用12厚1: 2: 4水泥：纸筋：砂浆底。

2厚纸筋面。

内墙涂料二度。

外粉刷墙面采用2厚界面处理剂，6厚1: 3水泥砂浆底。

6厚1: 1: 4混合砂浆找平，6厚1: 1: 6混合砂浆压光。

外墙防水涂料二度。

地坪素土夯实，上铺100厚碎石夯实，150厚C25混凝土随捣随抹光，一次成活。

《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。

18m跨钢屋架结构课程设计概述说明1. 引言1.1 概述本长文旨在介绍一项钢屋架结构课程设计，该设计的主题为18m跨钢屋架结构。

通过该课程设计，我们将深入探讨钢屋架结构的设计原理和过程，并通过实际分析和计算来完成一个具体案例的设计。

1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、正文、第一部分-钢屋架结构设计、第二部分-18m 跨钢屋架结构设计过程以及结论与总结。

引言部分将对全文进行概述说明，为读者提供整体了解。

正文部分将详细介绍钢屋架结构相关知识，并分析18m跨钢屋架的设计要点。

第一部分和第二部分将侧重于具体的学习内容和实际应用，包括环境分析、材料选择、静力分析等。

最后，在结论与总结中将对本课程设计的成功之处和不足之处进行评估，并总结该课程设计对学生的意义。

1.3 目的本篇文章的目的是向读者介绍18m跨钢屋架结构课程设计，并提供相关概述说明，使读者能够对本课程设计有一个整体的认识。

通过完成这篇文章，读者将能够了解钢屋架结构设计的基本原理和过程，并能掌握静力分析和设计计算的方法，从而应用于实际工程项目中。

此外，本课程设计还将培养学生的团队合作能力、解决问题的能力以及对建筑结构安全性的认知。

2. 正文在本课程设计中，我们将针对一个18m跨钢屋架结构进行设计和分析。

本文旨在介绍该课程设计的整体概述以及涉及的主要内容。

首先，我们将通过引言部分来引入这个课程设计的背景和目标。

在1.1小节中，我们将提供对本课程设计的总体概述，包括选题的原因和重要性。

在1.2小节中，我们将详细介绍文章的结构和篇章安排，以帮助读者更好地理解全文内容。

最后，在1.3小节中，我们将明确本课程设计的目的和预期成果。

接下来，在第三部分中，我们将详细介绍钢屋架结构设计的相关知识。

在3.1小节中，我们将简要介绍跨钢屋架结构并阐述其特点和应用领域。

随后，在3.2小节中，我们将提出一些设计要点和注意事项，以便读者能够理解如何有效地进行钢屋架结构设计。

【主题】12m 轻型屋面三角形角钢屋架课程设计一、课程设计背景1.1 课程设计目的和意义1.2 课程设计的适用范围和实际应用价值二、课程设计内容2.1 建筑结构基础知识概述2.1.1 屋面结构的基本概念2.1.2 屋面结构的分类和特点2.2 三角形角钢屋架的设计原理2.2.1 三角形结构的稳定性分析2.2.2 角钢材料的选择与性能分析2.3 屋面荷载计算与结构分析2.3.1 风荷载与雪荷载的计算方法2.3.2 屋面结构的强度与稳定性分析2.4 屋面结构施工与质量控制2.4.1 施工工艺流程及注意事项2.4.2 质量控制措施与检验要点三、课程设计方法与步骤3.1 课程设计的整体思路和方法3.2 三角形角钢屋架的结构设计步骤3.2.1 屋面荷载计算和分析3.2.2 结构参数的选择和布置3.2.3 结构连接件的设计与选型3.2.4 施工工艺的规划与组织四、课程设计案例分析4.1 12m轻型屋面三角形角钢屋架的设计参数4.2 结构分析与荷载计算结果展示4.3 施工过程中的质量控制与技术难点五、课程设计评价与展望5.1 课程设计的优点和不足5.2 课程设计的应用前景与发展趋势结尾：通过对12m 轻型屋面三角形角钢屋架的课程设计，学生将能够系统地学习到建筑结构设计的基本理论和实际操作技能，从而为未来的工程实践和学术研究奠定坚实的基础。

随着建筑行业的飞速发展，三角形角钢屋架结构将在轻型屋面建筑领域发挥越来越重要的作用，本课程设计也将为相关领域的发展提供有力的支持和指导。

5.1 课程设计的优点和不足本课程设计的优点在于系统地介绍了建筑结构设计的基本理论和实际操作技能，使学生能够从理论到实践全面掌握相关知识和技能。

通过案例分析和实际施工过程中的质量控制与技术难点，能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。

不过，课程设计也存在一定的不足之处，比如过于理论化，缺乏实际案例的深入分析和课程设计的实践性可能不够强。

5.2 课程设计的应用前景与发展趋势随着建筑行业的快速发展，轻型屋面建筑越来越受到青睐，而三角形角钢屋架结构由于其稳定性和强度，将在轻型屋面建筑领域发挥更重要的作用。

单层厂房钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单层厂房钢屋架的基本结构原理，包括杆件受力分析、节点类型及其特点。

2. 学生能够描述单层厂房钢屋架的施工流程、材料选择和安装要点。

3. 学生能够运用相关公式计算单层厂房钢屋架的受力情况及稳定性。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制单层厂房钢屋架的施工图，并进行简单的结构分析。

2. 学生能够通过团队合作，完成单层厂房钢屋架模型的制作，提高实践操作能力。

3. 学生能够运用所学知识，针对实际问题提出合理的解决方案，提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对建筑结构工程的兴趣，激发学习热情。

2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。

3. 学生能够认识到建筑结构工程在国民经济和社会发展中的重要性，树立正确的职业观念。

课程性质：本课程为专业实践课程，以理论为基础，实践为主，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生为中职建筑类专业二年级学生，具备一定的建筑基础知识，对实践操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显成果。

二、教学内容1. 理论知识：- 单层厂房钢屋架结构原理及分类；- 杆件受力分析及内力计算；- 钢屋架节点类型及特点；- 钢结构材料性质及选用标准；- 钢屋架施工流程及安装要点。

2. 实践操作：- CAD软件绘制钢屋架施工图；- 钢屋架模型制作；- 受力分析及稳定性计算；- 施工现场参观学习。

3. 教学大纲：- 第一周：单层厂房钢屋架结构原理及分类，杆件受力分析；- 第二周：钢屋架节点类型及特点，钢结构材料性质及选用；- 第三周：钢屋架施工流程及安装要点，CAD软件绘制施工图；- 第四周：钢屋架模型制作，受力分析及稳定性计算；- 第五周：施工现场参观学习，总结交流。

附1：房屋长度有4组数据：（1）60m；（2）102m；（3）120m；（4）150m；附2：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（恒载），共10组。

(a)、2.25 KN/m²；(b)、2.5 KN/m²；(c)、2.75 KN/m²；（d)、3.0 KN/m²；（e)、3.25 KN/m²；(f)、3.5 KN/m²；（g)、3.75 KN/m²；（h)、4.0 KN/m²（i)、4.25 KN/m²；(l)、4.5KN/m²；附3：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（活载），共4组。

(a)、0.5 KN/m²；(b)、0.6 KN/m²；(c)、0.7 KN/m²；（d)、0.8 KN/m²；（e)、0.9 KN/m²；(f)、1.0 KN/m²；（g)、0.4 KN/m²2、设计内容:1）、作支撑布置图,其中包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆.2）、求屋架杆件内力.必要时应进行内力组合。

3）、选择屋架各杆件的截面形式和尺寸.4）、节点设计,包括支座节点a、屋脊节点I、下弦拼接节点i、上、下弦中间节点E、e、d.5）、绘制屋架的一个运送单元的施工图并作材料表二、普通钢屋架设计指导书1、引言：钢屋架课程设计历年来一直是钢结构课程设计的必做题目，通过钢屋架课程设计的学习，对钢桁架的设计，钢结构节点设计，钢结构支撑体系都会有较深的了解，对钢结构施工图，施工详图的绘制方法也会有较深刻的理解和体会。

近些年来，门式刚架，网架的广泛应用。

致使钢屋架的应用受到了限制。

但是，一方面，仍然有许多情况，如大坡度屋盖、狭长结构屋盖，桁架结构仍是首选结构形式；另一方面，通过对钢屋盖这种最基本的桁架结构设计的学习，对学习其他结构如门式刚架结构（特别是支撑体系），网架结构，其他空间桁架结构也会有很大的帮助。