钢结构课程设计计算书-跨度为24m

钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料：1.某单层单跨工业厂房，跨度24m，长度102m。

2.厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度C20，上柱截面尺寸400x400mm，钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台50T，一台20T，中级工作制桥式吊车（软钩），吊车平台标高12.000m。

4.荷载标准值（1）永久荷载三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架（包括支撑）自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2（2）可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。

图1 梯形屋架示意图（单位: mm）6.钢材选用Q235钢，角钢，钢板各种规格齐全，有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。

7.钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装设备。

二、结构形式与布置（1）屋架形式及几何尺寸如图2所示。

图2 屋架形式及几何尺寸（单位mm）（2）屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

横向支撑：根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面，又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑，上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。

设计人无数种屋架跨度为24m，室内有悬挂吊车，因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑，又因为长度为102m，所以应该在跨中增设一道横向支撑，保证横向支撑之间小于60m。

目录一、设计资料 (3)二、荷载与内力计算 (3)1、荷载组合 (3)2、内力计算 (3)三、杆件截面设计 (5)1．上弦杆 (5)2．下弦杆 (6)3．竖杆 (6)4．斜腹杆 (8)屋架杆件截面选用表 (9)四．节点设计 (10)1.“下弦节点b” (10)2.“上弦节点B” (12)3.屋脊节点“E” (13)4．支座节点“a” (15)一、设计资料柱距6m ，跨度L=24m ；荷载标准值：活荷载=0.6KN m ⁄2，恒荷载=1.0KN m ⁄2，，屋架布置如下图所示。

二、荷载与内力计算1、荷载组合F d =(1.3×1.0+1.5×0.6)×3×6=42.3KN故节点荷载取为42.3KN ，支座反力为R d =4F d =169.2KN2、内力计算本设计采用数解法计算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力。

其内力设计值见图，内力计算结果如表所示。

三、杆件截面设计腹杆最大内力N =-209.39kN ，查表，中间节点板厚度选用t=8mm，支座节点板厚度选用10mm。

1．上弦杆整个上弦不改变截面，按最大内力计算：N max=215.73KN在屋架平面内，计算长度系数为1.0，计算长度：l ox=l=305.8cm在屋架平面外，计算长度系数偏安全地取为2.0，计算长度：l oy=2l=2×305.8=611.6cm假定λx=λx=80,A=Nϕf =215.73×1030.687×215=14.6m2i x=l ox=305.8=3.82cm i y=l oyλy=611.680=7.65cm根据平面内外的计算长度，上弦截面选用2L160×16。

肢背间距a=8mm，所提供的A=98.14cm2,i x=4.89cm,i y=6.89cmλx=l oxx=305.8=62.54<[λ]=150λy=l oyi y =611.66.89=88.81<[λ]=150，满足()0.736byϕ=类双角钢T型截面绕对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzb t =160.8=20<0.58×l oyb1=0.58×611.616=38.24λyz=λy(1+0.475b4l oy2t2)=88.81×(1+0.475×164611.62×0.82)=100.36>λy故由λmax=λyz=100，按b类查附表4.2得：φ=0.555σ=NϕA=215.73×1030.555×98.14×102=39.61N/mm2<f=215N/mm22．下弦杆下弦也不改变截面，按最大内力计算：N max=226.73 kN下弦杆为受拉构件，可只需计算面内的长细比，计算长度系数为1.0，计算长度：l ox=l=300.0cm选用2L160×10，提供：A=63.00cm2,i x=4.97cm(1).刚度验算λx=l oxi x =3004.97=60.36<[λ]=350，满足(2).强度验算N A =226.73×10363×102=35.99N/mm2<f=215N/mm2，满足3．竖杆面内和面外的计算长度系数分别为0.8和1.0，计算长度(1).A-a杆：N=−21.15kN,l ox=0.8l=192cm,l oy=l=240cm 取2L63*6, A=11.44cm2,i x=2.43cm，i y=3.06cmλx=l oxi x=1922.43=79.01<[λ]=150λy=l oyi y =2403.06=78.43<[λ]=150，满足。

某车间跨度为24m，厂房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。

屋架形式荷载（标准值）永久荷载： 改性沥青防水层0.35kN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层0.6kN/m 2预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.4kN/m 2屋架和支撑自重为（0.120+0.011L ）kN/m 2可变荷载 基本风压： 0.35kN/m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.45kN/m 2 积灰荷载0.75kN/m 2 不上人屋面活荷载0.7kN/m 2二、结构形式及支撑布置桁架的形式及几何尺寸如下图2.1所示图2.1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2.2所示1950120001350150501507150715071507150715071507150819652494223325692813280325163056304527983305329530812850300030003000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 ：柔性系杆图2.2 桁架支撑布置桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-2三、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。

由于风荷载为0.35kN/m 2 小于0.49kN/m 2，故不考虑风荷载的影响。

沿屋面分布的永久荷载乘以1cos 1.004α=换算为沿水平投影面分布的荷载。

《钢结构》课程设计题目：梯形钢结构屋架设计院（系）：建筑工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：一、设计资料1、车间柱网布置图（24×240m ），柱距6m 。

2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。

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）。

4、荷载：1)屋架自重＝（120+11L ） N/㎡=0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡； 2)屋面基本荷载表：荷载类型序号 荷载名称重量 永久 荷载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.50 KN/㎡2 防水层 0.38KN/㎡3 找平层20mm 厚0.40 KN/㎡ 4 保温层 0.97KN/㎡ 5支撑重量 0.80 KN/㎡ 可变 荷载1活载0.70 KN/㎡5、屋架坡度i ：1/126、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：檐口高度H 0=2400mm,中部高度H =3400mm二、结构形式及支撑布置1.绘出屋架屋面的横向支撑及檩条图2.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算，并进行最不利内力组合；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。

结构形式及支撑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：刚性系杆； LG：柔性系杆三、荷载计算桁架及屋盖1.荷载标准值活荷载与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）0.38KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.97 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.50 KN/㎡支撑自重0.80KN/㎡屋架自重0.384 KN/㎡总计：4.43KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。

钢结构课程设计任务书欧阳歌谷（2021.02.01）姓名：杨文博学号：A13110059 指导教师：王洪涛目录1、设计资料11.1结构形式11.2屋架形式及选材11.3荷载标准值（水平投影面计）12、支撑布置22.1桁架形式及几何尺寸布置22.2桁架支撑布置如图33、荷载计算44、内力计算55、杆件设计85.1上弦杆85.2下弦杆95.3端斜杆A B95.4腹杆115.5竖杆165.6其余各杆件的截面166、节点设计206.1下弦节点“C”206.2上弦节点“B”216.3屋脊节点“H”226.4支座节点“A”236.5下弦中央节点“H”23参考文献27图纸271、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为i。

地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度:110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。

1.2、屋架形式及选材屋架跨度为24m，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：设计方案采用235B钢，焊条为E43型。

1.3、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 20厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m 2 100厚加气混凝土保温层0.6kN/m 2 一毡二油隔气层0.05kN/m 2预应力混凝土大屋面板（加灌缝）1.4kN/m 2屋架及支撑自重(按经验公式L q 011.012.0+=计算) 0.384KN/m 2② 可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m 2 雪荷载标准值： 0.5 KN/m 2 积灰荷载标准值： 0.7KN/m 22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置 如下图2.1、2.2、2.3所示图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。

钢结构设计课程设计--24m跨⼚房普通钢屋架设计某车间跨度为24m，⼚房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN 中级⼯作制吊车（参见平⾯图、剖⾯图），⼯作温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为；采⽤×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，Ⅱ级防⽔，卷材屋⾯，屋架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟柱上柱截⾯尺⼨为400×400mm，混凝⼟强度等级为C25，屋架采⽤的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。

屋架形式荷载（标准值）永久荷载：改性沥青防⽔层m 220厚1:⽔泥砂浆找平层 m 2100厚泡沫混凝⼟保温层m 2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝）m 2屋架和⽀撑⾃重为（+）kN/m 2可变荷载基本风压： m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） m 2 积灰荷载m 2 不上⼈屋⾯活荷载m 2⼆、结构形式及⽀撑布置桁架的形式及⼏何尺⼨如下图所⽰图桁架形式及⼏何尺⼨桁架⽀撑布置如图所⽰195012000135015050150715071507150715071507150819652494223325692813280325163056304527983305329530812850300030003000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 ：柔性系杆图桁架⽀撑布置桁架及桁架上弦⽀撑布置桁架及桁架下弦⽀撑布置垂直⽀撑 1-1垂直⽀撑 2-2三、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。

由于风荷载为m 2 ⼩于m 2，故不考虑风荷载的影响。

沿屋⾯分布的永久荷载乘以1cos 1.004α=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 =+?跨度）计算，跨度单位为m 。

标准永久荷载：改性沥青防⽔层厚1:⽔泥砂浆找平层=m 2100厚泡沫混凝⼟保温层=m 2 预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝）=m 2屋架和⽀撑⾃重为 +=m 2_____________________________共 m 2标准可变荷载：屋⾯活荷载 m 2 积灰荷载m 2_____________________________共 m 2考虑以下三种荷载组合①全跨永久荷载+全跨可变荷载②全跨永久荷载+半跨可变荷载③全跨桁架、天窗架和⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：()222F 1.35 3.145kN m 1.40.70.7kN m 1.40.90.75kN m 1.5m 6m 52.89kN=?+??+=（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载21,2F 1.35 3.145kN m 1.5m 6m 38.21kN==（按永久荷载效应控制的组合） 21,2F 1.2 3.145kN m 1.5m 6m 33.97kN ==（按可变荷载效应控制的组合）对结构有利时：213F 1.0 3.145kN m 1.5m 6m 28.31kN ==，半跨可变荷载设计值：()222,1F 1.40.70.7kN m 0.90.75kN m 1.5m 6m =14.68kN =??+（按永久荷载效应控制的组合）()22,2F 1.40.70.90.75kN m 1.5m 6m =17.33kN =?+（按可变荷载效应控制的组合）（3）全跨桁架包括⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架⾃重设计值：对结构不利时：23,1F 1.20.384kN m 1.5m 6m=4.15kN = 对结构有利时：23,2F 1.00.384kN m 1.5m 6m=3.46kN = 半跨节点屋⾯板⾃重及活荷载设计值：()224F 1.2 1.4kN m 1.40.7kN m 1.5m 6m=23.94kN =?+四、内⼒计算荷载组合（1）计算简图如图，荷载组合（2）计算简图如图，荷载组合（3）计算简图如图.图荷载组合（1）图荷载组合（2）图荷载组合由电算先解得F=1的桁架各杆件的内⼒系数（F=1作⽤于全跨、⾛半跨和右半跨）。

钢结构课程设计计算书跨度24米以下是一个可能的钢结构课程设计计算书跨度 24 米的参考指南，具体内容需要根据具体工程情况进行具体分析和计算。

1. 概述本设计旨在建造一个跨度为 24 米的钢结构屋架，坡度为 1:16。

该屋架将用于容纳教学设施和学生生活设施。

设计要求包括保证屋架在承受正常荷载和风暴荷载时的安全可靠性，同时具有足够的美观性和实用性。

2. 材料屋架主要由热轧型钢制成，包括主桁架、次桁架和檩条等。

钢材选用 Q345B 钢材，其机械性能符合 GB/T1591-2008 标准的要求。

3. 设计计算屋架的设计计算主要包括主桁架和次桁架的计算、檩条的计算以及屋盖系统的设计。

(1) 主桁架和次桁架的计算根据屋架的几何形状和荷载情况，采用有限元分析 (FEA) 软件进行计算。

在计算中，考虑到屋架的坡度和钢材的非线性特性，采用了非线性有限元分析法 (NLFEA) 进行计算。

(2) 檩条的计算檩条的计算主要是根据檩条的几何形状和荷载情况，采用有限元分析 (FEA) 软件进行计算。

在计算中，考虑到檩条的弯曲和扭曲特性，采用了非线性有限元分析法 (NLFEA) 进行计算。

(3) 屋盖系统的设计屋盖系统的设计主要包括屋盖系统的刚度和稳定性计算、屋盖系统的排水设计等。

在计算中，考虑到屋盖系统的几何形状和荷载情况，采用了非线性有限元分析法 (NLFEA) 进行计算。

4. 构造设计屋架的构造设计主要包括主桁架、次桁架、檩条等构件的设计和连接设计。

在构造设计中，需要考虑到钢材的加工和安装以及屋架的整体造型等因素。

5. 施工设计屋架的施工设计主要包括屋架的组装和安装、屋架的防腐和防火等设计。

在施工设计中，需要考虑到钢材的加工和安装以及屋架的整体造型等因素。

以上是一个可能的钢结构课程设计计算书跨度 24 米的参考指南，具体内容需要根据具体工程情况进行具体分析和计算。

目录一、设计资料 (1)二、结构简图 (2)三、荷载计算 (4)四、内力计算 (5)五、杆件设计 (6)六、节点设计 (10)钢结构课程设计一、设计资料1.厂房纵向长度90m，纵向柱距6m。

采用钢桁架屋架屋架跨度为24m。

2.结构采用梯形。

3.屋架采用Q235B钢材，构件选用热轧角钢。

节点采用焊接，焊条为E43型。

4.屋盖结构采用型钢檩条，压型钢板作屋面板，荷载为：屋架及支撑自重标准值：q=0.12+0.011L,L以m为单位，q以kN/m2为单位屋架铺设管道荷载标准值：0.20kN/m2屋面自重标准值：0.35kN/m2屋面活荷载标准值：0.50kN/m2积灰荷载：1.20kN/m2二、结构形式及支撑布置1.绘出屋架屋面的横向支撑及檩条图2.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算，并进行最不利内力组合；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。

结构形式及支撑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 ：刚性系杆； LG ：柔性系杆桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-2三、荷载计算桁架及屋盖沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosa=1.006换算为沿水平投影面分布的荷载。

1.荷载标准值按屋面水平投影计算的永久荷载标准值标准永久荷载：屋面自重 1.006*0.35=0.352kN/m2管道荷载 0.20kN/m2屋架和支撑自重 0.120+0.011x24=0.384kN/m2_____________________________共 0.936kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载 0.50kN/m2积灰荷载 1.20kN/m2_____________________________共 1.7kN/m2考虑以下三种荷载组合①全跨永久荷载+全跨可变荷载②全跨永久荷载+半跨可变荷载③全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：F1=(1.35*0.936+1.4*0.7*0.50+1.4*0.9*1.2）*1.5*6=29.39F2=(1.2*0.936+1.4*0.5+1.4*0.9*1.2)*1.5*6=30.02F3=(1.2*0.936+1.4*0.7*0.5+1.4*1.2)*1.5*6=29.63 取F2=30.02 （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值：对结构不利时：F12=1.35*0.936*1.5*6=11.37 （按永久荷载效应控制的组合）F12=1.2*0.936*1.5*6=10.11 （按可变荷载效应控制的组合）对结构有利时：F13=1.0*0.936*1.5*6=8.42 取F12=11.37半跨可变荷载设计值：F21=1.4*（0.7*0.50+0.9*1.2）*1.5*6=18（按永久荷载效应控制的组合）F22=1.4*（0.50+0.9*1.2）1.5*6=19.89（按可变荷载效应控制的组合）F22=1.4*（0.7*0.50+1.2）1.5*6=19.53 取F22=19.89（3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：F31=1.2*0.384*1.5*6=4.15对结构有利时：F32=1.0*0.384*1.5*6=3.46 取F31=4.15半跨节点屋面板自重+半跨节点屋面活荷载设计值：F4=（1.2*0.35+1.4*0.50)*1.5*6=10.08四、内力计算桁架内力组合表五、杆件设计（1）上弦杆整个上弦杆采用等截面，按FG、GH杆件的最大设计内力设计。

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日钢结构课程设计之邯郸勺丸创作班级：姓名：学号：指导老师：2012年 1月 2 日目录一、设计资料1二、结构形式及支撑安插2三、荷载计算4四、内力计算5五、杆件设计6六、节点设计10七、参考资料17八、附表一18九、附表二19一、设计资料某车间跨度为24m，厂房总长度72m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN中级工作制吊车（拜见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；采取1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，屋架采取梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为屋架形式荷载（尺度值）永久荷载：改性沥青防水层0.35kN/m22100厚泡沫混凝土保温层0.6kN/m22屋架和支撑自重为（0.120+）kN/m2可变荷载2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.30kN/m2积灰荷载0.75kN/m2不上人屋面活荷载0.7kN/m2二、结构形式及支撑安插图2.1 桁架形式及几何尺寸图2.2 桁架支撑安插符号说明：SC ：上弦支撑； XC ：下弦支撑； CC ：垂直支撑GG ：刚性系杆； LG ：柔性系杆三、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。

由于风荷载为2小于0.49kN/m 2，故不考虑风荷载的影响。

沿屋面分布的永久荷载乘以1 1.004α==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（包含支撑）按经验公式（w P ⨯跨度）计算，跨度单位为m 。

尺度永久荷载：220厚1:2.5水泥砂浆找平层 kN/m 219501200013501505015071507150715071507150715071508196524942233256928132803251630563045279833053295308128503000300030001002预应力混凝土大型屋面板（包含灌缝）kN/m 2kN/m 2_____________________________kN/m 2尺度可变荷载： 屋面活荷载0.7kN/m 2积灰荷载0.75kN/m 2_____________________________kN/m 2考虑以下三种荷载组合① 全跨永久荷载+全跨可变荷载 ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载③ 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值： 对结构晦气时：21,2F 1.35 3.145kN m 1.5m 6m 38.21kN =⨯⨯⨯=（按永久荷载效应控制的组合）21,2F 1.2 3.145kN m 1.5m 6m 33.97kN =⨯⨯⨯=（按可变荷载效应控制的组合）对结构有利时：213F 1.0 3.145kN m 1.5m 6m 28.31kN =⨯⨯⨯=，半跨可变荷载设计值：（3）全跨桁架包含支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构晦气时：23,1F 1.20.384kN m 1.5m 6m=4.15kN =⨯⨯⨯ 对结构有利时：23,2F 1.00.384kN m 1.5m 6m=3.46kN =⨯⨯⨯ 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：四、内力计算荷载组合（1）计算简图如图4.1，荷载组合（2）计算简图如图4.2，荷载组合（3）计算简图如图4.3.图 4.1 荷载组合（1） 图 4.2 荷载组合（2）由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、走半跨和右半跨）。

设计某厂房钢屋架一、设计资料梯形屋架跨度24m，物价间距6m，厂房长度120m。

屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接，，其混凝土强度C25，柱顶截面尺寸400mm×400mm。

屋面用预应力钢筋混凝土大型屋面板。

上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。

屋面坡度i=1/10。

刚材采用Q235B钢，焊条E43××系列，手工焊。

二、屋架形式和几何尺寸=L-300=24000-300=21000mm，端部高度取屋架的计算跨度l=2000mm，跨中高度H=3200mmH三、屋盖支撑布置（见图1）四、荷载计算⒈永久荷载：预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.40KN／m2防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35 KN／m2找平层（20mm厚水泥砂浆） 0.02×20=0.40 KN／m2保温层（泡沫混凝土）厚40mm 0.25KN／m2钢屋架及支撑重 0.12+0.011×24=0.384KN／m2合计 2.784KN／m2⒉可变荷载：屋面荷载 0.5KN／m2雪荷载 0.6KN／m2由于可变荷载和雪荷载不能同时达到最大，因此去他们中的较大值。

取0.6 KN／m2五、屋架杆件内力计算与组合永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.4.⒈荷载组合：⑴全跨恒载＋全跨活载⑵全跨恒载＋半跨活载⑶全跨屋架，支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨活载⒉节点荷载：=1.2×2.784×1.5×6=30.07KN永久荷载 F1可变荷载 F2=1.4×0.6×1.5×6=7.56KN⒊屋架杆件内力计算表一屋架构件内力组合表（单位：KN）见表1六、屋架杆件设计支座斜杆的最大内力设计值为-333.40 KN，查表9.1，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。

⒈上弦杆上弦采用等截面，按N=-572.28KN， FG杆件的最大设计内力设计。

目录1、设计资料 01.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (1)1.3荷载标准值（水平投影面计） (1)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (2)3、荷载计算 (4)4、内力计算 (5)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。

地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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。

1.2、屋架形式及选材屋架跨度为24m，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：设计方案采用235钢，焊条为E43型。

1.3、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/m2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2保温层 0.7 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.40 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m2.0q01112②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置 如下图2.1、2.2、2.3所示19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。

某车间跨度为24m，厂房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。

屋架形式荷载（标准值）永久荷载： 改性沥青防水层0.35kN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层0.6kN/m 2预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.4kN/m 2屋架和支撑自重为（0.120+0.011L ）kN/m 2可变荷载 基本风压： 0.35kN/m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.45kN/m 2 积灰荷载0.75kN/m 2 不上人屋面活荷载0.7kN/m 2二、结构形式及支撑布置桁架的形式及几何尺寸如下图2.1所示图2.1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2.2所示1950120001350150501507150715071507150715071507150819652494223325692813280325163056304527983305329530812850300030003000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 ：柔性系杆图2.2 桁架支撑布置桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-2三、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。

由于风荷载为0.35kN/m 2 小于0.49kN/m 2，故不考虑风荷载的影响。

沿屋面分布的永久荷载乘以1cos 1.004α=换算为沿水平投影面分布的荷载。

[学士]钢结构课程设计—24米钢屋架计算书第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二. 设计资料一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。

厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。

柱顶截面尺寸400×400,，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。

厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架(属无檩体系)，跨度为24米带钢屋架挡风板。

无檩体系屋面做法及永久荷载标准值2防水层为三毡四油上铺小石子 0.35 kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20,0.40 kN/m2保温层为泡沫混凝土，选取80厚度:0.5 kN/m2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m可变荷载标准值2雪荷载 0.50 kN/m2屋面活荷载 0.60 kN/m2积灰荷载 0.50 kN/m三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示(下弦支撑采用与上弦支撑同样布置)图1.屋架形式及几何尺寸1第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度:L。

=L-300=23700mm屋架端部高度:H。

=2000mm计算跨度处高度: h,2015,,屋架高跨比: H/L。

=3860/23700=1/6.14层架上弦(下弦)支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2 符号说明:GWJ(钢屋架);SC(上线支撑);XC(下弦支撑);CC(垂直支撑);GC(刚性系杆);LG(柔性系杆)图2 屋架支撑布置图21.荷载计算屋架几何尺寸如图(1)所示，支撑布置如图(2)所示。

因为活载加积灰荷载加雪荷载(2000N/m?)大于活荷载(700 N/m?)，所以动载取2000 N/m?。

屋架自重，P,(120，11×L) N/m?。

永久荷载标准值:2二毡三油加绿豆砂 0.35kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.4kN/m2保温层 0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板(含嵌缝) 1.4kN/m 支撑和钢屋架自重(120+11×30)/1000,0.38 笔下文学2管道设备自重 0.10 kN/m2总计 3.13 kN/m 可变荷载标准值:2屋面活荷载 0.60 kN/m2积灰荷载 0.50 kN/m2总计: 1.10 kN/m 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。

钢结构课程设计计算书跨度24米设计要求：-跨度：24米-使用钢材：Q235，强度等级为345MPa计算步骤：1.计算活载荷2.计算自重荷载3.计算总荷载4.计算梁的截面尺寸5.验算截面尺寸6.校核节点连接1.活载荷计算：根据设计要求和工程环境，确定活载荷为100kg/m²。

2.自重荷载计算：假设截面尺寸为H400*B300*T12，则梁的自重为每米长度的重量为(H400*B300*T12*7850) kg。

假设梁的长度为10m，则自重荷载为：自重荷载 = (梁的自重 * 梁长度) / 梁跨度 =((H400*B300*T12*7850) * 10) / 24 kg。

3.总荷载计算：总荷载 = 活载荷 + 自重荷载 kg。

4.梁的截面尺寸计算：根据梁的截面尺寸，通过对比计算梁的截面模量和截面惯性矩，选择合适的截面。

根据计算结果，选择合适的H形钢截面。

5.梁的截面尺寸验算：根据梁的截面尺寸和计算荷载，进行截面验算。

比较计算结果与设计要求，确定梁的截面尺寸是否满足强度、稳定性和破坏模式的要求。

6.节点连接校核：根据梁的节点连接，进行连接强度和刚度的校核。

确保连接的强度和刚度满足设计要求，以确保梁的整体性能。

综上所述，钢结构课程设计计算书主要包括活载荷计算、自重荷载计算、总荷载计算、梁的截面尺寸计算、截面尺寸验算以及节点连接校核等内容。

具体计算步骤要根据设计要求和工程实际情况来确定。

以上仅为一个简单的示例，实际设计中需要综合考虑更加复杂的因素，如材料的安全系数、钢结构的几何变形、构件的构造性能等。

24m跨门式刚架计算书钢结构课程设计计算书姓名学号班级指导教师常州工学院成教学院二〇一五年十二月轻型门式刚架刚架计算书1.1设计资料本设计为北京市某郊外（B类地区）一汽车展厅—轻型门式刚架结构，该展厅为单跨双坡门式刚架结构，见图1.所示。

屋面坡度为1:15，刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接，柱距6m，展厅总长54m，跨度为24m。

240材料采用Q345B钢材，焊条采用E50型。

屋面和墙面采用75mm厚及100mm厚双层彩色压型钢板荚芯板，彩板均为0.6mm厚镀锌彩板，镀锌层厚为275g/㎡；屋面檩条及墙面檩条均采用镀锌冷弯薄壁型钢檩条，镀锌层厚为160g/㎡。

荚芯板厚根据展厅所在当地温度计算确定，保温材料可选聚胺脂、玻璃棉或岩棉等。

自然条件：基本雪压：0.40 kN/㎡；基本风压：0.45 kN/㎡。

本工程地面粗糙度为B类，场地为三类场地，地下水位为-5m，基础持力层为密实中砂，地基承载力特征值为fa =160 kN/㎡。

本工程不考虑地震作用。

结构平面布置图如图2所示。

柱间支撑布置图如图3所示。

屋面梁和屋面支撑平面布置图如图4所示。

屋面檩条和隅撑布置图如图5所示。

图2 结构平面布置图图3 柱间支撑布置图图4 结构平面布置图图5 屋面檩条和隅撑布置图1.2 构件截面初选刚架简图见图6.构件截面尺寸及特性见表1.图6 构件简图表1 构件截面信息表单元号截面名称 长度(m m) 面积(mm 2) 绕强轴 惯性矩(x104mm 4) 绕弱轴 惯性矩(x104mm 4)绕强轴 计算长度 系数 绕弱轴计算长度 系数柱 1 H400~800x300x8x12 7000 10208 30650 14295402 5403 2.197 1.0001340831柱8 H400~800x300x8x12700010208134083065142931540254032.1971.000梁2 H500~700x200x8x14510784094403138668575133513365.3330.665梁3 H500x200x8x10501178403138613354.8000.599梁4 H500~700x200x8x12506784094403138668575133513369.6001.197梁5 H500~700x200x8x12506784094313866857133513369.6001.19740 5梁6 H500x200x8x10501178403138613354.8000.599梁7 H500~700x200x8x14510784094403138668575133513365.3330.6651.3 刚架受力分析1）荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向）：彩色压型钢板复合板 0.18 kN/㎡檩条及其支撑 0.15 kN/㎡刚架横梁 0.10 kN/㎡总计 0.43 kN/㎡屋面雪荷载（标准值） 0.40 kN/㎡屋面均布活荷载（标准值） 0.50 kN/㎡（不与雪荷载同时考虑）墙面及柱自重（标准值）（包括墙面材料、墙梁及刚架柱） 0.55 kN/㎡风载基本风压w0=0.45 kN/㎡，地面粗糙度为B类，按封闭式建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数按《规程》附录A取定，如图7所示：B CDA E+0.25-0.55风向-1.00-0.65图7 风载体型系数2）分项荷载作用计算0tan 1/15 3.184αα=⇒=① 屋面永久荷载作用： 标准值 10.436 2.59kN/m cos α⨯⨯= 2.593.3A CB 3.3ED图8 刚架上恒载作用图（单位：kN/m ）② 屋面可变荷载作用：标准值 10.56 3.007kN/m cos α⨯⨯=BCDA E3.007图9 刚架上活载作用图（单位：kN/m ）③ 柱身永久荷载：标准值 0.556 3.3kN/m ⨯= ④ 风载（如图10所示）：墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 墙面风压标准值0.45(0.25)60.675kN/m wAB q =⨯+⨯=+0.45(0.55)6 1.485kN/m w DE q =⨯-⨯=-屋面风荷载变化系数按屋顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 屋面负风压标准值0.45( 1.0)6 2.7kN/m w AB q =⨯-⨯=-0.45(0.65)6 1.755kN/m w CD q =⨯-⨯=--2.7A CB-1.485ED-1.755风向+0.675图10 刚架上风载作用图（单位：kN/m ）3）内力计算及组合 （1）刚架内力计算本结构为柱脚铰接单层单跨刚架体系，在力学上为一次超静定结构，采用力法可以较方便的求解结构在各种荷载作用下的内力。

目录1、设计资料 01.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (1)1.3荷载标准值（水平投影面计） (1)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (2)3、荷载计算 (4)4、内力计算 (5)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。

地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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。

1.2、屋架形式及选材屋架跨度为24m，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：设计方案采用235钢，焊条为E43型。

1.3、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/m2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2保温层 0.7 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.40 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m2.0q01112②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置 如下图2.1、2.2、2.3所示19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。