梯形钢屋架设计

1.设计资料某工业厂房，总长度120M，屋架柱距6M，采用1.5⨯6M预应力钢筋混凝土大型屋面板。

20mm厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，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400⨯400mm,混凝土强度等级为C30，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。

屋面坡度i=1/10。

2.结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。

桁架支撑布置图3．荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可以知道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(2a=+=)1cos10110 1.005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（0.120.011P=+⨯跨度）计算，跨度单位为Wm。

1.永久荷载：三毡四油防水层： 0.4×1.005KN/M2=0.402KN/M2水泥砂浆找平层：0.4×1.005KN/M2=0.402KN/M2保温层： 0.45×1.005 KN/M2=0.45225KN/M2一毡二油隔气层： 0.05×1.005 KN/M2=0.05025KN/M2水泥砂浆找平层：0.3×1.005KN/M2=0.3015KN/M2预应力混凝土大型屋面板：1.4×1.005KN/M2=1.407KN/M2屋架和支撑自重为：（0.12+0.011×21）KN/M2=0.351 KN/M2 悬挂管道： 0.15KN/M2共 3.516 KN/M2 2.可变荷载屋面活荷载标准值：0.7 KN/M2雪荷载标准值：0.35 KN/M2因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值所以只考虑屋面活荷载标准值积灰荷载标准值： 1.1KN/M2共 1.8KN/M2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（按永久荷载为主控制的组合） 全跨节点荷载设计值：222(1.35 3.516/ 1.40.70.7/ 1.40.91.1/)1.5661.37F kN m kN m kN m m m kN=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=（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：21.1 1.35 3.516 kN/m 1.5642.72F m m kN =⨯⨯⨯=(按永久荷载为主的组合) 21.2 1.2 3.516 kN/m 1.5637.97F m m kN =⨯⨯⨯=(按可变荷载为主的组合)对结构有利时：21.1 1.35 3.516 kN/m 1.5642.72F m m kN =⨯⨯⨯=半跨节点可变荷载设计：222.1 1.4 (0.70.7 kN/m 0.9 1.1kN/m ) 1.5618.65F m m kN =⨯⨯+⨯⨯⨯= 222.2 1.4 (0.7 kN/m 0.9 1.1kN/m ) 1.5621.30F m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变为荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：23.1 1.2 0.351kN/m 1.56 3.79F m m kN =⨯⨯⨯= 对结构有利时：23.2 1.0 0.351kN/m 1.56 3.16F m m kN =⨯⨯⨯= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：224(1.2 1.4kN/m 1.40.7kN/m ) 1.5623.94F m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（1）（2）为使用阶段活荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

27m梯形钢屋架设计doc⽬录1.设计资料： (3)2.结构形式与布置： (4)3.荷载计算 (5)3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 (6)3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 (6)3.3.全跨屋架（包括⽀撑）⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载: (6)4.内⼒计算 (7)5.杆件设计 (9)5.1上弦杆： (9)5.2下弦杆： (10)5.3端斜杆aB: (11)5.4腹杆eg－gK: (11)5.5竖杆Ie： (12)6.节点设计 (14)6.1下弦设计：6.1.1⽀座节点“a” (14)6.1.2下弦节点b (16)6.1.3下弦节点c (17)6.1.4下弦节点d (18)6.1.5下弦节点e (19)6.1.6下弦节点f (20)6.1.7下弦节点g (21)6.2上弦设计6.2.1上弦节点“B” (22)6.2.2上弦节点D (23)6.2.3上弦节点F (24)6.2.4上弦节点H (26)6.2.5上弦节点“I ” .......................................................27 6.2.6屋脊节点K . (28)单层⼯业⼚房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：1．1由设计任务书的已知条件：某地⼀机械加⼯车间，长102m ，跨度30m ，柱距 6m ，车间内设有两台40/10T 中级⼯作制桥式吊车，轨顶标⾼18.5m ，柱顶标⾼27m ，地震设计烈度7度。

采⽤梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板（1.43/m kN ），上铺100mm 厚泡沫混凝⼟保温层（容重为13/m kN ），三毡四油（上铺绿⾖砂）防⽔层（0.43/m kN ），找平层2cm 厚（0.33/m kN ），卷材屋⾯，屋⾯坡度i=1/10，屋架简⽀与钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟强度等级C20，上柱截⾯400×400mm 。

梯形屋架设计一、设计题目：某车间单层厂房钢屋架设计二、设计资料和条件：（一）建筑地点：成都。

（二）屋架形式１、梯形屋架（无天窗）（１）屋架跨度：３０米（２）柱距６米，采用钢筋混凝土柱，上柱截面为４００×４００，混凝土强度等级为Ｃ２5。

（３）厂房总长度：８４米（４）屋面坡度：ｉ＝１：１０（５）屋架端部高度：Ｈｏ＝1500；Ｈ＝3000（６）屋面采用1.5×6.0m大型预应力钢筋混凝土屋面板。

三、屋架支撑：本题采用无檩屋盖方案，根据屋架跨度，柱距和荷载状况，设置上，下弦横向水平支撑，垂直支撑和系干。

具体布置如图：上弦横向水平支撑布置屋架，下弦水平支撑布置图1-1 ，2-2 剖面图四、荷载计算：恒载：二毡三油上铺小石子0.35 KN/m2水泥砂浆找平层（20 mm）0.40 KN/m2泡沫混凝土保温层（80mm）0.50 KN/m2大型屋面板及灌缝(1.5×6 m) 1.40 KN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011×L=0.12+0.11×30=0.45 KN/m2悬挂管道0.10 KN/m23.20KN/m2活载：雪荷载0.60 KN/m2积灰荷载0.50 KN/m21.10KN/m2屋面坡度不大，对荷载影响小，位于考虑。

风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。

五、荷载组合：一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载。

本题中跨中斜腹杆均按压杆控制长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨荷载作用下的杆件内力。

节点荷载设计值：（一）：按可变荷载效应控制的组合：F d=(1.2×3.20+1.4×0.60+1.4×0.9×0.50) ×1.50×6.00=47.79KN永久荷载，荷载分项系数γQ1=1.2组合系数ψ1=0.7积灰荷载γQ2=1.4 ψ2=0.9。

（二）：按永久荷载效应控制的组合：F d=(1.35×3.20+1.4×0.60×0.7+1.4×0.9×0.50) ×1.50×6.00=48.96KN永久荷载，荷载分项系数γG=1.35屋面雪荷载，荷载分项系数γQ1=1.4组合系数ψ1=0.7积灰荷载γQ2=1.4 ψ2=0.9。

跨度21⽶梯形钢屋架课程设计计算书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。

梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计计算书⼀、设计资料1、某车间跨度为24m，⼚房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级⼯作制软钩桥式吊车，地区计算温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为18m；2、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，桁架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、屋架采⽤的钢材及焊条为：Q345钢，焊条为E50型。

结构形式与布置图屋架计算跨度：Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。

端部⾼度Ho=1.74m屋⾯坡度i=1/12节间为3m的⼈字形式，屋⾯板传来的荷载，正好作⽤在节点上，使之传⼒更好。

⼆、荷载与内⼒计算1、荷载计算永久荷载：改性沥青防⽔层0.4kN/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝） 1.5kN/m2悬挂管道0.15N/m2屋架和⽀撑⾃重为（0.120+0.011L）=0.384kN/m2总计：3.434KN/m2可变荷载基本风压：0.35 kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2（可变荷载可按⽔平投影⾯积计算）荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较⼤的活荷载计算。

0.7>0.5 kN/m2总计：1.2KN/m2由于屋⾯夹⾓较⼩，风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不考虑。

永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、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F=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。

梯形钢屋架课程设计计算书1．设计资料：1、车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度18m2、屋面坡度：1：103、屋面材料：预应力大型屋面板4、荷载1）静载：屋架及支撑自重0.45KN/m²;屋面防水层 0.4KN/m²；找平层0.4KN/m²;大型屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m²。

2）活载：屋面雪荷载0.3KN/m²；屋面检修荷载0.5KN/m²5、材质 Q235B钢，焊条E43XX系列，手工焊。

2 . 结构形式与选型屋架形式及几何尺寸如图所示上弦横向水平支撑一般设置在房屋两端且间距不宜大于60m，根据厂房长度(90m>60m)、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道。

下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑对应的布置在同一柱间距内，以形成稳定空间体系。

下弦纵向水平支撑不进行布置。

垂直支撑设置在上、下弦横向支撑的柱间内，在屋架两端及跨中的竖直面内。

系杆沿房屋纵向通长设置，以保证屋架的侧向稳定。

支撑布置如图所示：梯形钢屋架支撑布置如图所示：3 . 荷载计算屋面雪荷载与检修荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。

故取屋面活荷载0.5KN/m²进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2g (0.120.011)/k l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）荷载计算表设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： 1、 全跨永久荷载1F ＋全跨可变荷载2F全跨节点永久荷载及可变荷载：F (3.578+0.7) 1.5638.502kN =⨯⨯=2、 全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F全跨节点永久荷载：1F 3.578 1.5632.202kN =⨯⨯=半跨节点可变荷载：2F 0.7 1.56 6.3kN =⨯⨯=3、 全跨屋架（包括支撑）自重3F ＋半跨屋面板自重4F ＋半跨屋面活荷载2F全跨节点屋架自重：3F 0.608 1.56 5.47kN =⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：4F (1.890.5) 1.5621.51kN =+⨯⨯=1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。

普通梯形钢屋架设计指导书§1概述钢屋架是屋盖结构的一部分，是主要的承重构件。

按结构形式可分为三角形屋架、梯形屋架、两钗拱屋架、三饺拱屋架和梭形屋架；按照所采用的钢材规格的不同，屋架可分为普通钢屋架、轻型钢屋架（杆件为圆钢和小角钢）和薄壁型钢屋架。

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Z45X4,不等边角钢不小于Z56X36X4o屋架钢材一般采用Q235B.F （3号沸腾钢）钢材，冬季计算温度等于或低于30°C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）。

§ 2屋架的形式及主要尺寸一、普通梯形钢屋架概述屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等几种，选择屋架的外形和腹杆形式应该经过综合考虑分析确定。

屋架的形式主要取决于房屋的使用要求，屋面材料及需要的屋面坡度，屋架与柱的连接方式（较接或刚接），屋盖的整体刚度等。

同时，屋架的外形还考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相接近，使弦杆的内力差别较小。

屋面坡度i根据所采用的屋面材料可取为：卷材防水屋面z =1/12—1/8长尺压型钢板和夹芯板屋面z =1/20-1/8波形石棉瓦屋面1=1/4〜1/2.5瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面z =1/6-1/3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）I。

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，且可以和柱刚接或钗接，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）I,通常取2.0〜2.5m；与柱钗接的梯形屋架，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。

梯形钢屋架课程设计一、 设计资料（1）题号72，屋面坡度1：10，跨度30m ，长度102m ，，地点：哈尔滨，基本雪压：0.45 kN/m 2，基本风压：0.45kN/m 2。

该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.5m 。

采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/10。

屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为0.1 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。

屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm 。

混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用 E43型。

（2）屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m 。

（3）跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。

平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 005.20='。

屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图：根据厂房长度（102>60）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。

因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间的支撑规则有所不同。

梯形钢屋架支撑布置如下图：三、荷载计算1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2/)11.012.0(m kN l g k +=计算，跨度单位为米（m ）。

荷载计算表如下：荷载名称标准值（kN/m 2）设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板 1.41.4×1.35=1.89三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.480.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和 0.31.82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： 全跨节点永久荷载及可变荷载：kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=（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：kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载：kN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。