21m梯形屋架钢结构计算书

钢结构课程设计一、设计资料说明：21m 跨径简支梯形钢屋架设计厂房跨径为 21m，长度为 108m，柱距为 12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长 尺压型钢板，屋面坡度为 i=1/10 采用热轧 H 型钢，雪载荷为 s0  0.25kN / mm 2 。

钢材采用 Q235B,焊条采用 E43 型 二、屋架形式及几何尺寸平面图：三、支撑布置：四、荷载计算 1、永久载荷计算： 压型钢板0.15  10 10  0.1 5 1kN m2檩条0.238 kN m2屋架支撑自重12 1.1 21  35.1 kg m2  0.351 kN m2、活动载荷计算雪载0.25  10 10  0.2 5 1kN m2总载荷：Q  0.151 0.238 0.3511.2  0.2511.412 2.1  31.2kN m2五、杆件内力计算及组合：通过用有限元软件 PATRAN 计算后列出了单元的受力大小，利用的是 Rod 单元，计算 结果如下表所示：位置 上弦杆下弦杆 斜杆竖杆杆件编号B C D E F L M N O PH I K A G J内力计算表轴线长度(mm)2110 2111 2110 2111 2110 1950 2100 2100 2910 30133327 3327 3662 1950 2370 2790荷载内力（KN）0 -185 -185 -235 -235 114 222 228 -163 101-60 200 12.8 -13 -26 -26六、杆件截面选择及验算： 1、上弦杆截面选择： 上弦杆采用相同截面，以最大的压力设计；N max  235 KN在屋架平面内的计算长度为 lox  2.11m ，在平面外的计算长度为 loy  4.22m 。

面积和特性（长支水平角钢组成 T 型截面节点板根据最大应力选用板厚 8mm）：（上述选用两个不等支角钢 2L10080 6mm ，长支水平。

一、结构形式及支撑布置桁架的几何尺寸如下图1.1所示：图1.1 桁架形式及几何桁架支撑布置如图1.2所示：二、荷载计算永久荷载：屋架及支撑自重：0.12+0.011*21=0.351压型钢板：檩条自重（间距1.5m ）：0.333kn/2m 保温层荷载： 0.65 kn/2m 恒荷载总和： 1.485 kn/2m 可变荷载：屋面活荷载（雪荷载）： 0.5 kn/2m 积灰荷载： 0.8 kn/2m 可变荷载总和： 1.3 kn/2m 风荷载：风压高度变化系数为1.0，迎风面体形系数为-0.6，背风面体形系数为-0.5，故负风设计值为（垂直屋面）：迎风面： 1ω=-1.4*0.6*1.0*0.5=0.42 kn/2m 背风面： 2ω=-1.4*0.5*1.0*0.5=0.35 kn/2m 屋架计算跨度：030020.7l l m =-= 考虑以下两种荷载组合 ① 全跨永久荷载+全跨可变荷载由可变荷载控制的组合：(1.20.90.8)6=30.9kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ 有永久荷载控制的组合：(1.350.90.8)6=15.2kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5⨯0.7+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载 永久荷载：1F =1.2⨯1.485⨯21-0.3)/14⨯6=15.8KN （可变荷载：2F 1.40.5+1.40.9210.3/14615.2KN =⨯⨯⨯0.8⨯-⨯=（）（）三、内力计算(e) 21米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(f) 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力计算结果如表：四、杆件设计 ⑴上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，max N =-378.8KN ox l =150.75cm oy l =2ox l =301.5cm 设λ=100，查表可知为b 类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32378.829.00.422310N cm f ⨯10==ϕ⨯需要的回转半径：150.75 1.51100x ox l i cm ===λ 301.53.01100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×80×8（短边相并），A=227.8cm ，x i =2.37cm ，y i =4.66cm ，150.7563.62.37ox λλ==<[]=150 []301.564.71504.66oy λλ==<= 由10.5610012.516.98oy l btb ==<= 则近似64.7yz y λλ== 查表得ϕ=0.782 则3222378.810174.2/310/0.78227.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯填板每个节间放一块，175.440 3.15126l cm cm =<⨯= ⑵下弦杆：整个下弦杆采用同一截面，max N =372.0KN ox l =300cm oy l =600cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3223721028.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径：3003100x ox l i cm ===λ 6006100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×110×10（短边相并），A=256.8cm ，x i =3.13cm ，y i =8.71cm ，300963.13x λλ==<[]=350 []60068.93508.71y λλ==<= 由10.561801818.710oy l btb ==<= 则近似68.9yz y λλ== 查表得ϕ=0.707 则32223721092.6/310/0.70756.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板每个节间放一块，1300 5.8464l cm cm =<80⨯= ⑶斜腹杆①杆件aB ：N=-239.0KN ox l =253cm oy l =253cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3222391018.30.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 2532.53100oy x y l i i cm ====λ根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×63×6（长边相并），A=219.24cm ，x i =3.21cm ，y i =2.53cm ，25378.83.21x λλ==<[]=150 2531002.53y λλ==<[]=150由10.566.310.522.50.6oy l b tb ==<= 则近似 100yz y λλ== 查表得ϕ=0.555 则322223910223.8/310/0.55519.2410N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放两块， 184.3 3.21128.4l cm cm =<40⨯=②杆件gH ：40.3N KN = 0.80.8339271.2ox l l cm ==⨯= 339oy l l == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32240.310 3.10.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 271.2 2.71100x oxl i cm λ=== 3393.39100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，271.211.72.32x λλ==<[]=150 []339101.81503.33y λλ==<= 由10.587.510.726.20.7oy l b t b ==<= 则近似4422220.4750.4757.51101.81104.53390.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.470则322240.31057.9/310/0.47014.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块， 184.8 2.392l cm cm =<40⨯=③杆件Gg:N=-31.1KN 0.80.8289231.2ox l l cm ==⨯= 289oy l l cm == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32231.110 2.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 231.2 2.31100xoxl i cm λ=== 289 2.89100oy yl i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，231.299.72.32x λλ==<[]=350 []28986.83503.33y λλ==<=由 10.587.510.722.30.7oy l b t b ==<= 则近似 4422220.4750.4757.5186.81902890.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.621则σ=322231.31033.8/310/0.62114.810N N mm N mm f ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块，172.25 2.392l cm cm =<40⨯=其余杆件截面选择见下表，需要注意的是连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其斜截面计算长度0.9ox l l =，其余杆件除Aa 、Ba 、gH 外，0.8ox l l =。

某单跨厂房的钢屋盖1、设计资料（1）该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，焊条采用E43型，混凝土等级为C25；（3）梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m 的GRC 大型屋面板（屋面板不作支撑用）；（4）车间跨度21m,长度240m ，纵向柱距6m 。

温度伸缩缝采用双柱。

2、屋架形式和几何尺寸因为屋面为GRC 大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。

屋架尺寸如下： 屋架计算跨度：mm L L 207001502210003000=⨯-=-=；屋架端部高度取值：mm H 15000=；跨中高度：mm H 2550=； 屋架高跨比：1.812070025500==L H ； 屋面坡度：1.015022100015002550=--=i 。

架几何尺寸如图：3、支撑布置由于房屋长度为240m ，故在房屋两端部开间及每隔60m 处个设置一道上弦横向水平支撑，在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑，屋架两端及跨中三处设置垂直支撑，下弦横向水平支撑和上线横向水平支撑设置在同一柱间。

在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性a B c Gg4、荷载（对水平投影面）1）恒载标准值GRC大型屋面板1.5*6m 1.2×0.5/0.995=0.60KN/m2防水层（三毡四油加绿豆沙） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2找平层（2cm厚） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2屋架与支撑 1.2×(0.12+0.011×21)=0.42KN/m2合计 1.98 KN/m2 2）活载屋面活载 1.4×0.5=0.70KN/m2雪荷载 1.4×0.5=0.70KN/m 2取大值 0.70KN/m 2计算屋架时应考虑下列三种荷载组合情况组合（一）：满载；KN p 12.2465.1)7.098.1(=⨯⨯+=组合（二）：在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为500N/m2）；KNp 48.1565.1)7.042.06.0(=⨯⨯++=左 KN p 78.365.142.0=⨯⨯=右组合（三）：在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。

目录1 设计资料 (1)2 屋架形式及几何尺寸 (1)3 支撑的布置 (2)4 荷载计算 (3)5 内力计算 (4)6 杆件复核 (5)7 节点复核 (10)采用PKPM 软件进行设计，对杆件和部分节点进行手算复核。

1 设计资料及设计依据1.1 结构形式跨度为21 m ，总长90 m ，柱距6 m ，采用梯形钢屋架。

1.2 屋架尺寸及选材屋架端部高度设计为1.8 m ，屋面坡度为1/10，采用Q235钢，E43型焊条。

1.3 荷载标准值恒载有：防水层、找平层、保温层等 1.7 kN/m 2 预应力混凝土屋面板（含灌缝） 1.5 kN/m 2 屋架及支撑自重 ()20.120.011kN /m k g L =+ 0.351 kN/m 2活载有：屋面均布活载 0.5 kN/m 2 雪荷载 0.35 kN/m 2 积灰荷载 0.5 kN/m 2屋面为重屋面，不考虑风荷载；抗震设防烈度为6度，不考虑地震作用。

2 屋架形式及几何尺寸(1) 计算跨度0215021000215020700mm L L =-⨯=-⨯=； (2) 屋架中部高度2100018000.1=2850mm 2H =+⨯； (3) 屋架跨中起拱高度L /500=42 mm ，实取50 mm ； (4) 几何尺寸如下图1所示：1508135715081508150815081508285030003000300018152100240027002850237627092964322624552699295342ABCDEF GHI JKLM屋架几何尺寸示意图（单位：mm）图1 屋架几何尺寸示意图（单位：mm ） 3 支撑的布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，上、下弦各设两道横向水平支撑，具体见支撑布置图2。

a 上弦支撑11b 下弦支撑CC1CC3CC1GG2LG2c 1-1剖面垂直支撑图2 屋面支撑布置（单位：mm）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4 荷载计算屋面活荷载与雪荷载不同时组合，屋面活荷载大于雪荷载，故只取屋面活荷载进行计算。

钢结构计算书设计资料某厂房总长60m，跨度21m，纵向柱距60m。

采用钢筋混凝土柱，梯形钢屋架，无檩体系屋盖体系。

柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；L为屋架跨度。

地区计算高度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m。

采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）。

荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位；=0.35KN/m2，施工②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；③积灰荷载0.7 kN/m2。

④屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4kN/m2水泥砂浆找平层 0.4kN/m2保温层 0.4kN/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m2预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2一、选择钢材和焊条钢材选用Q235-B。

焊条采用E43型，手工焊。

二、屋架形式及尺寸无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。

＝L-300＝20700mm，屋架计算跨度为L端部高度取H＝1990mm，+0.1 L/2＝1990+0.1×2100/2＝3040mm，中部高度取H＝H屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。

为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。

附图1:屋架杆件几何长度（单位：mm）三、屋盖支撑布置由于厂房长度只有60m，故仅在房屋两端部开间设置上、下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆（附图2）下附图2：屋面支撑布置图（单位：mm）四、荷载计算与组合1、荷载计算2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”。

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。

21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）一、设计资料厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s0=0.25 KN/m2，不考虑风压。

钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。

1、屋面荷载标准值：屋架及支撑自重0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 2KN M 压型钢板0.15* =0.1512KN M檩条（约0.5KN/M,间距1.5m）0.333 2KN M恒荷载总和0.832 2KN M雪荷载0.25 2KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2KN M）积灰荷载0.6 2KN M活载总和 1.1 2KN M2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7ml L=-⨯=-⨯=。

3、屋架形式及图示如图1：二、荷载与内力计算2.1、荷载计算根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。

屋面荷载汇总 ：表1 屋面荷载汇总2.2、荷载组合节点荷载设计值按可变荷载效应控制的组合(1.20.832 1.40.5 1.40.90.6) 1.51244.1792d F =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯= 2KN M其中永久荷载的分项系数 1.2G γ=,屋面活载或雪荷载载荷分项系数1 1.4Q γ=,组合只设计值1 0.7ϕ=，积灰荷载 1.4Q γ= 20.9ϕ=按永久荷载效应控制的组合(1.350.832 1.40.50.7 1.40.90.6) 1.51242.6456d F =⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=2KN M其中永久荷载的的分项系数 1.35G γ=，活荷载的分项系数1 1.4Q γ=，故节点荷载取44.17922KN M ,支座反力=7309.2544d d R F =2KN M 。

2.3、内力计算屋架在上述荷载组合作用的计算简图4所示，用软件求得在F=44.17922KN M作用下屋架各杆的内力入图4所示。

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。

一、21m焊缝提醒屋架的设计资料某厂金工车间跨度90m×21m，柱距6m。

柱网采用封闭结合。

车间内设有30/5t，中级工作制桥式吊车。

采用1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺15cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材防水，八层做法（参考）。

屋面坡度1∕10，基本雪压0.4kN/m2，基本风压0.35 kN/m2屋架支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土强度等级C20。

（建议屋架钢材Q235，焊条E43型。

）二、钢材和焊条的选择根据经验选择，钢材采用Q235,焊条E43，手工焊。

三、屋架的杆件布置和几何尺寸1.几何尺寸计算跨度ιo=ι－300=20700㎜端部高度在1.8 ~2.1m,取1990㎜，那么，跨中高度H=1990＋0.5×21000×0.1=3040㎜高跨比3040/20700=1/6.8,在梯形屋架的常用范围内(几何尺寸如图a)。

1a．21m屋架几何尺寸b.屋架上弦支撑布置图2.支撑布置(如图b,c,d,e)①L=21m<30m,所以仅在跨中设置一道垂直支撑；②房屋内设有中级工作制的桥式吊车，应在屋架下弦端节间设置纵向水平支撑；③30/5 t 的桥式吊车，为了防止屋架水平方向振动，必须设置下弦横向水平支撑；④因为采用大型屋面板（无檩条）应设置屋架上弦横向水平支撑。

四、荷载统计和内力计算 1.荷载统计永久荷载标准值分别防水层 0.35KN/㎡ 找平层 0.40KN/㎡ 保温层 0.50KN/㎡ 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.5m ×6.0m ）㎜ G K1=1.4KN/㎡ 屋架及支撑自重 G K2=0.12＋0.011ιℓ=0.351KN/㎡ 永久荷载标准值总和为 G K =3.001KN/㎡ 可变荷载标准值分别为d.垂直支撑1-1e.柱顶处屋架垂直支撑c.屋架下弦支撑布置图雪荷载Q K1=0.40KN/㎡积灰荷载 0.55KN/㎡可变荷载标准值总和Q K=0.95KN/㎡根据建筑荷载规范，屋坡度小于30度时，活荷载中可不考虑风荷载，并且题中未告知活荷载，所以取雪荷载和积灰荷载。

目录一、设计资料 (2)1、设计题目 (2)2、屋架结构荷载 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。

2、支撑布置 (3)3、屋架内力 ............................. 错误!未定义书签。

4、杆件设计 (7)1.上弦杆 (8)2.下弦杆 (10)3.端斜杆A B (11)4.腹杆 (13)5.竖杆 (21)5、节点设计 (24)1.下弦节点“C” (24)2.上弦节点“B” (25)3.屋脊节点“H” (26)4.支座节点“A” (27)一、设计资料1、设计题目某校办工厂厂房总长度90m，跨度为21m,纵向柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下标高18m，采用1.5×6m的预应力混凝土大型屋面板（考虑屋面板起系杆作用），Ⅱ级防水，卷材屋面。

桁架采用梯形钢屋架，屋面坡度为10i，两端铰支于钢筋混凝土柱上，柱截面尺寸为450×450.柱的混凝土强度等级为C30，屋架采:1用Q235钢；焊条为E43型.2、屋架结构荷载二、支撑布置由于厂房长度为90m，故需在屋架两端部及跨中开间设置上，下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

其他屋架则在垂直支撑出分别于上，下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆（如图所示）桁架下弦支撑布置图垂直支撑上——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、屋架内力屋架设计中，荷载组合一般考虑以下三种情况：1、全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（1.35×3.43 +1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=51.5kN其中屋面活荷载分享系数为1.4 组合系数为0.7；机会何在为1.4；2、全跨永久荷载+半跨可变荷载永久荷载设计值：F=1.35×3.43×1.5×6=41.7kN1=（1.4×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=14.49kN 可变荷载设计值：F23、半跨屋面板荷载+半跨安装活荷载屋面板荷载设计值：F=1.5×1.35×1.5×6=18.2kN3=1.4×0.7×1.5×6=8.82kN 安装活荷载设计值：F4内力计算:杆件名称内力系数第一种组合F*第二种组合第三种组合计算杆件内力全跨左半跨右半跨F1*＋F2*F1*＋F2*F3*＋F4*F3*＋F4*上弦AB000000000 BC,CD-7.472-5.31-2.162-399.752-388.5243-342.90978-182.8246-155.05924399.752 DE,EF-11.26-7.339-3.923-602.517-575.96751-526.46967-269.69838-239.56926602.517 FG,GH-12.18-6.861-5.319-651.63-607.32189-584.97831-282.19002-268.58958651.63下弦ac 4.1 3.01 1.09219.35214.5849186.7641101.168284.2338219.35 ce9.744 6.663 3.081521.304502.87167450.96849236.10846204.51522521.304 eg11.9627.326 4.636639.967604.96914565.99104282.32372258.59792639.967 gh11.768 5.884 5.884629.588575.98476575.98476266.07448266.07448629.588腹杆aB-7.684-5.641-2.043-411.094-402.16089-350.02587-189.60242-157.86806411.094 Bc 5.808 3.96 1.848310.728299.574268.97112140.6328122.00496310.728 cD-4.409-2.633-1.776-235.8815-222.00747-209.58954-103.46686-95.90812235.8815 De 2.792 1.222 1.57149.372134.13318139.175761.5924464.6618149.372 eF-1.572-0.047-1.525-84.102-66.23343-87.64965-29.02494-42.060987.64965 Fg0.328-1.039 1.36717.548-1.3775133.48543-3.1943818.0265433.48543 gH0.713 1.913-1.238.145557.4514712.344129.84926 2.392657.45147 Aa-0.5-0.541-0.043-26.75-28.68909-21.47307-13.87162-9.4792628.68909 Cc-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.19 Ee-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.19 Gg-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.191、上弦杆整个上弦架采用等截面，按FG 、GH 杆件最大设计内力计算。