三角形角钢屋架设计例题

三角形角钢屋架设计1、设计资料屋架跨度18m ，屋架间距6m ，屋面坡度1/3，屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。

薄壁卷边Z 形钢檩条，檩条斜距为0.778m ，基本风压为0.35kN/m 2，雪荷载为0.20kN/m 2。

钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。

2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图7-35所示，上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。

上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。

上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。

为此，上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。

图7-35屋架形式、几何尺寸及支撑布置3、荷载（对水平投影面） （1）恒载标准值石棉瓦0.2 kN/m 2/0.949=0.21kN/m 2油毡、木望板0.18kN/m 2/0.949=0.19kN/m 2 檩条、屋架及支撑0.20kN/m 2 合计0.6kN/m 2（2）活荷载活荷载与雪荷载中取大值0.30kN/m 2因屋架受荷水平投影面积超过60m 2，故屋面均布活荷载可取为（水平投影面）0.30kN/m 2。

（3）风荷载基本风压 0.35kN/m 2 计算中未考虑风压高度变化系数。

（4）荷载组合 ①恒载+活荷载②恒载+半跨活荷载 ③恒载+风荷载（5）上弦的集中荷载及节点荷载，见图7-36、7-37及表7-6。

图7-36 上弦集中荷载图7-37 上弦节点荷载 表7-6上弦集中荷载及节点荷载表2图7-38 上弦节点风荷载①风荷载体型系数 背风面 μs =-0.5迎风面μs =-0.47≈-0.5（见建筑结构荷载规范）②上弦节点风荷载W =1.4×（-0.5）×0.35kN/m 2×1.556m ×6m =-2.287kN4、内力计算（1）内力及内力组合见表7-7。

三角形钢屋架课程设计1 三角形钢屋架课程设计任务书1.1 设计题目设计某市郊区某机械加工单层单跨厂房的三角形屋架 1.2 设计资料某机械加工厂房，设有两台工作级别A4的软钩吊车，建筑平面示意图如图1所示，屋面材料采用上下两层多波形压型钢板，中间用20mm 厚矿渣棉板保温层，屋面离地面高度约为图1 建筑平面示意图1.3 设计题号设计题目如表1所示。

表1 三角形钢屋架课程设计题号各建筑地点的雪荷载标准值为：北京0.402kN m ；南宁0；上海0.202kN m ；重庆0；沈阳0.502kN m ；拉萨0.152kN m 。

各建筑地点的基本风压：北京0.452kN m ；南宁0.352kN m ；上海0.552kN m ；重庆0.402kN m ；沈阳0.552kN m ；拉萨0.302kN m 。

1.4 设计内容（1）选择钢屋架的材料； （2）确定钢屋架的几何尺寸； （3）屋架及屋盖支撑的布置； （4）檩条的设计； （5）钢屋架的设计； （6）绘制钢屋架施工图。

1.5 参考资料 （1）《钢结构设计规范》（GB50017~2003）。

（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009~2001）。

（3）《建筑抗震设计规范》（GB50011~2001）。

（4）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068~2001） （5）《建筑结构制图标准》（GB —T50101—2001） （6）《建筑结构设计术语和符号标准》（G B ／T50083—97） （7）《钢结构设计手册》，罗邦富等，中国建筑工业出版社，1988。

（8）《钢结构》（第二版），魏忠明主编，武汉理工大学出版社，2002。

2、三角形钢屋架课程设计指导书参见梯形钢结构屋架课程实际指导书3、三角形钢屋架课程设计实例3.1 设计资料三角形（芬克式）屋架跨度24m ，间距6m ，屋面材料为压型钢板（自重0.122kN m ），屋面坡度1／2.5，厂房长度为60m 。

一、课程设计题目：18m跨三角形钢桁架二、设计资料1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，屋架跨度18m，屋面坡度i，屋面防水材料为波形彩钢瓦＋50厚玻纤棉＋钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m。

采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5°C以上。

屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。

几何尺寸内力系数三角形屋架几何尺寸和内力系数2、荷载标准值如下：（1）永久荷载(对水平投影面)屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2(B项)（2）可变荷载屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2(D项)荷载学号调整学号荷载荷载学号荷载学号荷载1号A项+0.0111号B项+0.0121号C项+0.0131号D项+0.012 A项+0.0212B项22C项+0.02 32D项+0.023 A项+0.03 13B项+0.03 23C项+0.03 33D项+0.034 A项+0.04 14+0.04 24C项+0.04 34D项+0.045 A项+0.05 15B项+0.05 25C项+0.05 35D项+0.056 A项+0.06B项+0.06 26C项+0.06 36D项+0.067 A项+0.07 17B项+0.07 27C项+0.07 37D项+0.078 A项+0.0818B项+0.0828C项+0.0838D项+0.089A项+0.0919B项+0.0929C项+0.0939D项+0.0910A项+0.120B项+0.130C项+0.1040D项+0.10荷载班级调整(E项)：1班：0.3；2班：0.35；3班：0.40；4班：0.45；5班：0.50；6班：0.55三、设计内容1、屋架杆件内力计算和组合；2、选择杆件截面型号，设计节点；3、绘制施工图四、设计目的和要求1、目的：通过本课程设计，使学生掌握钢屋盖结构布置的原则和正确进行内力组合；掌握杆件截面选择和节点构造的设计原则以及节点设计的方法；掌握钢结构施工图的绘制和材料表的编制。

三角形角钢屋架设计1、设计资料屋架跨度18m，屋架间距6m，屋面坡度1/3，屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。

薄壁卷边Z形钢檩条，檩条斜距为0.778m，基本风压为0.35kN/m2，雪荷载为0.20kN/m2。

钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。

2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图7-35所示，上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。

上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。

上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。

为此，上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。

图7-35 屋架形式、几何尺寸及支撑布置3、荷载（对水平投影面）（1）恒载标准值石棉瓦0.2 kN/m2/0.949=0.21kN/m2油毡、木望板0.18kN/m2/0.949=0.19kN/m2檩条、屋架及支撑0.20kN/m2合计0.6kN/m2（2）活荷载活荷载与雪荷载中取大值 0.30kN/m 2因屋架受荷水平投影面积超过60m 2，故屋面均布活荷载可取为（水平投影面）0.30kN/m 2。

（3）风荷载基本风压 0.35kN/m 2计算中未考虑风压高度变化系数。

（4）荷载组合 ①恒载+活荷载 ②恒载+半跨活荷载 ③恒载+风荷载（5）上弦的集中荷载及节点荷载，见图7-36、7-37及表7-6。

图7-36 上弦集中荷载图7-37 上弦节点荷载 表7-6上弦集中荷载及节点荷载表荷载形式 荷载分类 集中荷载（设计值）P /（kN ）节点荷载（设计值） P=2P /（kN ）备注恒载3.1896.378189.3m 6103m 778.0kN/m 6.02.12'=⨯⨯⨯⨯=P kN 活荷载 1.860 3.270860.1m 6103m 778.0kN/m 3.04.12'=⨯⨯⨯⨯=P kN 恒载+活荷载5.04910.089049.5kN 860.1kN 189.3'=+=P kN图7-38 上弦节点风荷载①风荷载体型系数背风面 μs =-0.5迎风面 μs =-0.47≈-0.5（见建筑结构荷载规范） ②上弦节点风荷载W =1.4×（-0.5）×0.35kN/m 2×1.556m ×6m =-2.287kN4、内力计算（1）内力及内力组合见表7-7。

设计计算说明书一．设计题目：某机加工车间设计 二．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，剖面图见下图图1 车间建筑平面图‘图2 车间建筑剖面示意图车间采用排架结构，下部为排架柱和钢筋混凝土独立基础，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 。

排架柱采用混凝土实腹矩形，吊车梁采用工字形钢吊车梁，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C 型钢（5.22070180⨯⨯⨯C ）。

檩条间距约1.5m ，车间四周的围护墙，采用240mm 厚砖墙，内外各抹灰20mm 厚，纵墙塑钢窗洞口高为1.8m ，宽为2.4m ，上下共两层。

2. 车间荷载，材料自重，抗震设防等级 （1） 屋面活荷载标准值：0.52m kN （不上人屋面，无积灰荷载）（2） 基本风压：0.452m kN （3） 基本雪压：0.302m kN（4） 屋面75mm 厚夹芯钢板及檩条自重标准值：0.252m kN（5） 钢屋架及屋面支撑自重标准值：0.352m kN（6） 钢筋混凝土自重253mkN；砖及抹灰自重203mkN；回填土自重203m kN（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，然后计算在下述三种荷载标准值下的杆件内力：全跨永久荷载，全跨屋面活荷载，半跨屋面活荷载，然后进行内力组合。

（2） 排架柱：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，然后计算排架在各种荷载下的内力，最后进行内力组合。

4. 地质情况经过勘测，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kPa f ak 200=，压缩模量MPa E S 10=，适宜作为地基持力层，场地地下水静止水位埋深10.5m ，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。

实用文档普通钢屋架设计实例1 设计资料北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m ，长度114m ，柱距6m 。

屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm ，混凝土强度等级为C20级，柱网采用封闭轴线。

厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。

钢材为Q235钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43型，手工焊。

屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kN ／m2；木丝板保温层，自重为0.24kN ／m2，檩条采用槽钢。

屋面均布活荷载为0.30kN ／m2；基本雪荷载为0.30kN ／m2。

屋架形式及几何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面倾角()1/2.52148'arctg α==，屋架计算跨度为030023700l l mm=-=，屋架跨中高度为 23700/5470H mm mm ==，上弦长度为()()0/2cos 23700/20.92812762L l mmα==⨯=，取6节间，节间长度为12762/62127s mm ==，节间水平投影长度为cos 21270.92851975s αα==⨯=mm 。

如图9-18示。

图9-18屋架几何尺寸及内力2 支撑布置根据厂房长度为120m >60m ，跨度l =24m 和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆。

上弦因有檩条亦可不设系杆。

如图9—19示。

图9-19 屋盖支撑布置（a ）上弦支撑系统、（b ）上弦支撑系统、（c ）上弦支撑系统3 檩条布置1．檩条布置 檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为2127／3=709mm ，檩条跨中设一根拉条。

2．荷载计算 屋面坡度2148'25α=<，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取1.250.30.375k S =⨯=kN ／m2。

15米跨度三角形钢屋架设计的毕业设计设计资料屋面采用三角形钢屋架、石棉水泥波形瓦屋面（重量200N/m2），轻钢檩条及拉条（重量100N/m2）。

钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400X 400 （砼等级C25）。

基本风压W=350N/m2，屋面均布活载或雪载为500N/mf，积灰荷载为100~500N/m2，无抗震要求。

钢屋架材料为Q235-B钢，焊条采用E43型，手工焊接。

该厂房横向跨度为15m房屋长度为120m柱距（屋架间距）为7.5m, 屋面坡度为1/3 。

屋架布置及几何尺寸屋面坡度为i=1 ：3,屋面倾角a =arctg ( 1/3 ) =18.435 ° , sin a =0.3162 , cos a =0.9487 屋架计算跨度l 0 =l — 300 = 15000 — 300=14700mm屋架跨中咼度h= l o X i/2=1 4700/(2 x 3)=2 450mm上弦长度L=l 0/2cos a~ 7747mm节间长度a=L/6=7747 /6 ~ 1291mm节间水平段投影尺寸长度 a / =acosa= 1291 x 0.9487= 1225mm根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示屋架几何尺寸图三、（1）支撑布置XZ 二±匚XZM E E去ZX壬(2)屋面檩条及其支撑波形石棉瓦长1520mm要求搭接长度150mm且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大的檩条间距为685考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩 条数13根，则檩条间距为:可以满足要求刀 0.582 KN/m1）全跨屋面恒荷载作用下3上弦集中恒荷载标准值P ； =0.582 X 7.5 X 0.6455 X —— =2.67KNv'10上弦节点恒荷载 P 1 =2 P 1 =2 X 2.67=5.34KN2）全跨雪荷载和灰荷载作用下3上弦节点雪荷载和灰荷载P 2 =0.675 X 7.5 X 0.6455 X —— =3.10KN<10上弦集中雪荷载和灰荷载标准值P 2=2 P 2 =2X 3.10=6.20KN假定基本组合由可变荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为 1.2 X 5.34+1.4 X 6.2=15.09KN若基本组合由永久荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为1.35 X 5.34+1.4 X 0.7 X6.2=13.29KN 。

普通钢屋架设计实例1 设计资料北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m ，长度114m ，柱距6m 。

屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm ，混凝土强度等级为C20级，柱网采用封闭轴线。

厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。

钢材为Q235钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43型，手工焊。

屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kN ／m2；木丝板保温层，自重为0.24kN ／m2，檩条采用槽钢。

屋面均布活荷载为0.30kN ／m2；基本雪荷载为0.30kN ／m2。

屋架形式及几何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面倾角()1/2.52148'arctg α==，屋架计算跨度为030023700l l mm=-=，屋架跨中高度为 23700/5470H mm mm ==，上弦长度为()()0/2cos 23700/20.92812762L l mmα==⨯=，取6节间，节间长度为12762/62127s mm ==，节间水平投影长度为cos 21270.92851975s αα==⨯=mm 。

如图9-18示。

图9-18屋架几何尺寸及内力2 支撑布置根据厂房长度为120m >60m ，跨度l =24m 和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆。

上弦因有檩条亦可不设系杆。

如图9—19示。

图9-19 屋盖支撑布置（a ）上弦支撑系统、（b ）上弦支撑系统、（c ）上弦支撑系统3 檩条布置1．檩条布置 檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为2127／3=709mm ，檩条跨中设一根拉条。

2．荷载计算 屋面坡度2148'25α=<，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取1.250.30.375k S =⨯=kN ／m2。

钢结构设计原理课程设计——三角形钢屋架结构设计设计时间目录1课程设计指导书 (6)2屋架杆件几何尺寸的计算 (6)3屋架支撑布置 (7)3.1屋架支撑 (7)3.2屋面檩条及其支撑 (8)3.2.1截面选择 (8)3.2.2强度计算 (9)3.2.3强度验算 (9)3.2.4荷载计算 (9)4屋架的内力计算 (10)4.1杆件的轴力 (10)4.2上弦杆的弯矩 (10)5屋架杆件截面设计 (10)5.1上弦杆 (11)5.2下弦杆 (12)5.3腹杆 (13)5.3.1中间竖腹杆JG (13)5.3.2主斜腹杆IK、KG (14)5.3.3腹杆DI (14)5.3.4腹杆BH、CH、EK、FK (15)5.3.5腹杆HD、DK (15)5.4填板设置与尺寸选择 (15)6屋架节点设计 (16)6.1支座节点A (16)6.2上弦一般节点B、C、E、F、D (20)6.3屋脊拼接节点G (21)6.4下弦一般节点H (23)6.5下弦拼接节点I (23)6.6下弦中央节点J (25)6.7受拉主斜杆中间节点K (25)8参考资料 (25)三角形钢屋架课程设计指导书西南交通大学自考班课程设计任务书——钢屋架设计一、设计资料1.某地区某金工车间，长18×Sm，跨度Lm，柱距Sm，采用无檩屋盖结构体系，梯形钢结构屋架，1.5m×Sm预应力混凝土大型屋面板，膨胀珍珠岩制品保温层（容重4kN/m3，所需保温层厚度由当地温度确定），卷材屋面，屋面坡度i。

基本风压W，基本雪压S. 活荷载q2.某地区某车间，长18×S m，跨度L m，采用有檩屋盖体系，三角形屋架，屋面采用压型钢板0.15Kn/m2，不保温，屋面坡度i。

基本风压W，基本雪压S.活荷载q根据附表选择题目。

屋架均简支于钢筋混凝土柱子上，混凝土标号为C20，建造地点见附表。

屋架所受荷载，包括恒载，活荷载，及风雪荷载等，均应该根分组表采用。

一、课程设计题目：18m跨三角形钢桁架二、设计资料1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，屋架跨度18m，屋面坡度i，屋面防水材料为波形彩钢瓦＋50厚玻纤棉＋钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m。

采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5°C以上。

屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。

几何尺寸内力系数三角形屋架几何尺寸和内力系数2、荷载标准值如下：（1）永久荷载(对水平投影面)屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2(B项)（2）可变荷载屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2(D项)荷载学号调整学号荷载荷载学号荷载学号荷载1号A项+0.0111号B项+0.0121号C项+0.0131号D项+0.012 A项+0.0212B项22C项+0.02 32D项+0.023 A项+0.03 13B项+0.03 23C项+0.03 33D项+0.034 A项+0.04 14+0.04 24C项+0.04 34D项+0.045 A项+0.05 15B项+0.05 25C项+0.05 35D项+0.056 A项+0.06B项+0.06 26C项+0.06 36D项+0.067 A项+0.07 17B项+0.07 27C项+0.07 37D项+0.078 A项+0.0818B项+0.0828C项+0.0838D项+0.089A项+0.0919B项+0.0929C项+0.0939D项+0.0910A项+0.120B项+0.130C项+0.1040D项+0.10荷载班级调整(E项)：1班：0.3；2班：0.35；3班：0.40；4班：0.45；5班：0.50；6班：0.55三、设计内容1、屋架杆件内力计算和组合；2、选择杆件截面型号，设计节点；3、绘制施工图四、设计目的和要求1、目的：通过本课程设计，使学生掌握钢屋盖结构布置的原则和正确进行内力组合；掌握杆件截面选择和节点构造的设计原则以及节点设计的方法；掌握钢结构施工图的绘制和材料表的编制。