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钢结构课程设计学生姓名：李兴锋学号：20094023227所在学院：工程学院专业班级：09级土木(2)班指导教师：目录1、设计资料 (3)2、屋架形式和几何尺寸 (5)3、节点荷载设计 (5)4、屋架荷载 (6)5、杆件截面选择 (6)6、屋架杆件计算总表 (13)7、焊缝计算 (14)8、杆件应力计算 (16)9、节点设计 (19)10、课程设计小结 (25)11、设计手写稿 (27)12、施工图 (28)T型钢架课程设计任务书一、设计资料某车间（或厂房）跨度L，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.55kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm×400mm。
其他设计资料如下：A．跨度B．永久荷载注：表中给出的永久荷载尚未包含屋架和支撑自重。
C．雪荷载D．积灰荷载二、题目分配注：土木07-1班执行D1组合；土木07-2班执行D2组合；土木07专升本执行D3组合。
各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。
三、设计要求计算书：内容应详尽，主要内容应包括：设计任务书，材料选择，屋架形式、几何尺寸，支撑布置，荷载汇集，杆件内力计算及组合，杆件截面选择，典型节点设计（屋脊、跨中拼接节点，上下弦节点）等。
图纸：应符合制图规范及要求，表达应完整；绘制要求：主要图面应绘制正面图、上下弦平面图，必要的侧面图、剖面图，以及某些安装节点或特殊零件的大样图；在图的左上角绘制屋架简图，并注明杆件几何长度（左半跨）及杆件内力设计值（右半跨），图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明，如钢材型号、（注：采用A1图纸594mm×841mm）附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。
四、主要参考资料1. 戴国欣主编．钢结构（第三版）．武汉：武汉理工大学出版社，20072. 夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，20043. 张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，20044. 汪一骏等．钢结构设计手册（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，20045. 建筑结构荷载规范（GB50009—2001 ）6. 钢结构设计规范（GB50017—2003）7. 建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）1、设计资料(1）某厂房跨度为24m，总长96m，柱距6m，檩条间距1.5m。
1、设计资料1）某厂房跨度为24m ，总长90m ，柱距6m ，屋架下弦标高为18m 。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上45柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
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）该车间所属地区为北京市5）采用梯形钢屋架 考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。
2、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=（3040－1990）/10500=1/10；屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （约1/7。
4）。
屋架几何尺寸如图1所示：拱50图1：24米跨屋架几何尺寸4、屋架节点荷载屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载） 节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝45.7992kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×60＝46.593 kN2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.2×2.584）×1.5×6＝27.9072kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝17.892kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.35×2.55）×1.5×6＝31.347 kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝31.347kN故应取P＝46.23kN3) 全跨屋架和支撑自重、（左）半跨屋面板荷载、（左）半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.2×0.384×1.5×6＝4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.2×1.4+0.7×1.4）×1.5×6＝23.94kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3＝1.35×0.384×1.5×6＝4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.35×1.4+1.4×0.7×0.7）×1.5×6＝23.184kN5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面按腹杆最大内力N ab =-413.28KN,查表7.6，选中间节点板厚度为8mm ，支座节点板厚度10mm 。
钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架指导教师：班级：学生姓名：学号：设计时间：2011年6月7号浙江理工大学科技与艺术学院建筑系梯形钢屋架课程设计计算书一.设计资料：1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m2、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0.384KN/m²；檩条0.2KN/m²；屋面防水层 0.1KN/m²；保温层0.4vKN/m²；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m²；悬挂管道0.05 KN/m²。
2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m²；施工活荷载标准值为0.7 KN/m²；积灰荷载1.2 KN/m²。
5、材质Q235B钢，焊条E43系列，手工焊。
二 .结构形式与选型1.屋架形式及几何尺寸如图所示:拱5根据厂房长度为60m、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为24m故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示：3.荷载计算屋面活荷载0.7KN/m²进行计算。
荷载计算表荷载组合方法：1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F3、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2F4．内力计算计算简图如下屋架构件内力组合表4．内力计算 1.上弦杆整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度：在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==×上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。
腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm设λ＝60，φ＝0.807，截面积为32N 895.73110A 4955.1mm f 0.807215=××＝＝φ 需要回转半径：0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60==＝＝λ＝＝λ查表选用2┐ ┌ 160×100×10上弦截面××验算:0x x x 0yy y l 1508m 59.2mmi 28.5l 3016m 39.9mmi 75.6==λ＝＝λ＝＝满足长细比要求，x y >λλ查表30.813N 895.73110a a A 0.8135063.0××φ＝＝＝208.86MP <215MP φ 满足要求其余计算结果见下表屋架杆件截面选择表2.节点设计下弦节点用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值wff＝160MPa。
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。
24m 钢结构开 始 设 计1、设计资料1）某厂房跨度为24m ，总长90m ，柱距6m ，屋架下弦标高为18m 。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上45柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
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）该车间所属地区为北京市 5）采用梯形钢屋架考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。
2、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=（3040－1990）/10500=1/10；屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ；端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （约1/7。
4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1拱50图1：24米跨屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90米，故在房屋两端及中间设置上、下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。
（如图2所示）上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、屋架节点荷载屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载）节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝45.7992kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×60＝46.593 kN2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.2×2.584）×1.5×6＝27.9072kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝17.892kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.35×2.55）×1.5×6＝31.347 kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝31.347kN故应取P＝46.23kN3) 全跨屋架和支撑自重、（左）半跨屋面板荷载、（左）半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.2×0.384×1.5×6＝4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.2×1.4+0.7×1.4）×1.5×6＝23.94kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3＝1.35×0.384×1.5×6＝4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.35×1.4+1.4×0.7×0.7）×1.5×6＝23.184kN5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面=-413.28KN,查表7.6，选中间节点板厚度为8mm，支座按腹杆最大内力Nab节点板厚度10mm。
土木工程24米跨度钢结构课程设计计算书（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）井冈山大学工学院建筑系钢结构课程设计姓名：李文中班级：07级土木工程本（1）班学号：70615002指导老师：王玉娥一、设计资料1.屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，柱的混凝土强度等级为C25，柱顶截面尺寸为400mm×400mm。
2.厂房总长度120m，柱距和屋架跨度见任务分组表。
3.屋面采用预应力钢筋混凝土大型屋面板或压型钢板，屋面板不考虑作为侧向支撑。
4.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。
5.屋面坡度见任务分组表。
6.荷载永久荷载：可变荷载：屋面活荷载（d）0.70kN/m27.梯形钢屋架的形式、尺寸及内力系数见图1所示。
8.钢材采用Q235B 钢，焊条为E43XX 系列，手工焊。
图1 钢屋架形式2.荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：(1)组合一：久荷载+全跨可变荷载1.2D+1.4L=4.62 KN/m21.2D+1.4×0.7L=4.78/m2所以上弦节点荷载为P=q×1.5×6=43.02 KN(2)组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载：q=1.35D=1.35×3.03=4.0905 KN/m2P1=q1×A=4.091×1.5×6=36.81 KN/m2半跨可变荷载q2=1.4×0.7L=0.686KN/m2P2=q2 ×A=0.686×1.5×6=6.17 KN(3)组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载全跨屋架及支撑自重：q3=1.0×0.384 KN/m2=0.384 KN/m2P3=q3×A=0.384×1.5×6=3.46 KN/m2半跨屋面板重+半跨屋面活荷载：q4=1.2×1.4+1.4×0.7=2.66KN/m2P4=q4×A=2.52×1.5×6=23.94KN3.内力计算本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆的内力系数（单位节点力分别作用于全跨、左半跨和右半跨），内力计算见表1所示。
24米梯形钢屋架课程设计1. 引言钢屋架是一种以钢材为主要材料的轻型钢结构体系，具有自重轻、强度高、稳定性好、施工方便等特点。
本课程设计以24米梯形钢屋架为对象，通过对钢屋架的设计、分析和优化，探讨其在实际工程中的应用。
2. 设计要求钢屋架的设计要求如下：•跨度：24米•屋架类型：梯形•荷载标准：GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•材料标准：GB50017-2017《钢结构设计规范》3. 分析与计算3.1 载荷分析根据荷载规范，对24米梯形钢屋架进行荷载分析。
包括永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等。
3.2 结构方案设计根据荷载分析结果，选择合适的结构方案进行设计。
考虑梯形钢屋架的自重以及承受外部荷载的能力。
3.3 结构计算与优化根据结构方案，进行钢屋架的各项计算，包括受力分析、截面设计、节点设计等。
通过对结构的计算与优化，提高钢屋架的性能和安全性。
4. 设计流程4.1 载荷分析流程1.确定荷载标准和设计要求；2.分析永久荷载、活载、风荷载和温度荷载等；3.计算每种荷载的作用效果；4.求取每个节点的内力。
4.2 结构方案设计流程1.根据荷载分析结果，选择合适的结构方案；2.绘制结构草图，确定主要构件的尺寸和数量；3.进行初步计算，确定杆件的选型和布置。
4.3 结构计算与优化流程1.进行各构件的截面设计；2.进行节点设计，以保证节点的强度和刚度；3.对结构进行全面计算审查，进行必要的优化和调整。
5. 结果与讨论通过对24米梯形钢屋架的设计、分析和优化，得到了满足设计要求的结构方案。
经过计算和优化，结构的性能和安全性得到了提高。
6. 结论本课程设计以24米梯形钢屋架为对象，通过对其进行荷载分析、结构方案设计、结构计算与优化等步骤，得到了满足设计要求的结构方案。
钢屋架作为一种轻型钢结构体系，在建筑工程中具有广泛的应用前景。
参考文献•GB50009-2012《建筑结构荷载规范》•GB50017-2017《钢结构设计规范》。
《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书1.设计资料： (2)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (5)4.内力计算 (6)附件：设计资料1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》2、设计任务及参数：应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。
钢材选用Q235B，焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学3、设计成果要求在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。
1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。
2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。
3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。
A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。
B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。
C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。
4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。
单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，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（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。
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。
目录一、设计资料 (1)二、屋架形式和几何尺寸确定 (1)三、支撑布置 (1)四、屋架节点荷载计算 (3)五﹑屋架杆件内力计算 (4)六﹑杆件截面选择 (6)七、节点设计 (16)八、课程设计小结 (24)一、设计资料厂房的跨度为24m，长度为60m，柱距6m车间内设有两台30／5吨中级工作制吊车梯形屋架，屋架端高为1.9m，屋面坡度i=1/12屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土标号为C25计算温度最低－20℃采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。
屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。
屋面活荷载标准值0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值0.5kN/m2。
由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。
二、屋架形式和几何尺寸确定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1/12i=屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1900mm，中部高度取H=2900mm，屋架跨中起拱，按0/50023700/50047l mm==。
屋架几何尺寸如图1所示图1：24米跨钢屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端设置上、下横向水平支撑，厂房两端的的横向支撑设在第一柱间，在所有柱间的上弦平面内设置刚性与柔性杆，以保证安装时弦杆的稳定，在各柱间的下弦平面的跨中和端部设置柔性系杆，以传递上墙风荷载，屋架两端及跨中设置垂直支撑。
（如图2所示）桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2：梯形钢屋架支撑布置SC ：上弦支撑 XC ：下弦支撑 CC ：垂直支撑 GG ：刚性系杆 LG ：柔性系杆四、屋架节点荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大荷载标准值计算；屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为（m ） 屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：荷 载 计 算 表计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载）F ＝（4.131×+1.4）×1.5×6＝49.779kN 2) 全跨永久荷载和半跨可变荷 F1=4.131×1.5×6＝37.179kN 半垮节点可变荷载F2＝1.4×1.5×6＝12.6kN3) 全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载全跨节点屋架自重： F3=0.513×1.5×6＝4.617KN 半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.89+0.7）×1.5×6＝23.31kN屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图3所示（a）（b）（c）图3：荷载计算简图五﹑屋架杆件内力计算见下表2其中左半跨节点及杆件编号如下图4所示图4：节点及杆件编号六﹑杆件截面选择按腹杆最大内力N ab =-449.52KN,查表7.4，选中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度12mm 。
1） 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力6N =-827.31KN 计算在屋架平面内：计算长度为节间轴线长度，即 l ox =l 。
=150.6cm, l oy =300cm ϕ＝0807 A req ＝N/ϕf ＝827310/(0.807×215)=4768.22mm 2假定λ＝60i xreq = l ox /λ＝150.6/60＝2.51cmi yreq ＝l oy /λ＝300/60＝5.00cm由附表7选2140×90×12，短肢相并，如下图所示，A ＝2×26.4＝52.8 cm 2 、i x =2.54cm 、i y =6.81cm截面验算：x λ＝l ox / i x ＝150.6/2.54=59.29<［λ］＝150(满足) y λ＝l oy / i y =300/6.81=44.05<［λ］＝150(满足)x y λλ>查附表4.2得ϕ＝0.813由N/ϕA=827310/(0.0.813×5280)＝192.73N/ 2mm <215(满足)故上弦杆采用2 140×90×12截面形式图5：上弦杆截面2）下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力12N =827.41KN 计算 l ox ＝300cm l oy =2370/2=1185cm, A nreq =N/f=827.41×1000/(215×100)=38.48 cm 2由附表7选2140×90×12短肢相并A ＝2×26.4＝52.8 cm 2，i x ＝2.54cm ，i y ＝6.81cmn A /N ＝σ=827.41×103/(52.8×102)= 156.71N/ 2mm < 215(满足) x λ＝l ox / i x ＝300/2.54=118.11<［λ］＝350(满足) y λ＝l oy / i y =1185/6.81=174.01<［λ］＝350(满足)故下弦杆采用2140×90×12短肢相并图6：下弦杆截面3）腹杆aB （杆件27）449.522438210010ox oy N KN l l mmL =-==⨯选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 23852 3.05x i cm = 4.52y i cm =243.879.931503.05243.8531504.52ox x x oyy y l i l i λλ===<===<x x ,,=0.688N 449520===63.08MPa<215MPa A 0.6883852x y λλϕϕσϕ>⨯因只需求查表得则满足要求图7：斜腹杆aB 截面4）腹杆bB （杆件28）3542012mm 2515210010ox oy N KNl l mmL ===⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 23852 3.05x i cm = 4.52y i cm =201.265.953503.05251.555.643504.52ox x x oy y yl i l i λλ===<===<N 354000===91.90MPa<215MPa A 3852σ满足要求图8：斜腹杆bB 截面5）竖杆bC （杆件29）-49.781720mm 21502505ox oy N KNl l mmL ===⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 2960 1.53x i cm = 2.45y i cm =172112.411501.5321.587.751502.45ox x x oy y yl i l i λλ===<===<x x ,,=0.475N 49780===109.16MPa<215MPa A 0.475960x y λλϕϕσϕ>⨯因只需求查表得则满足要求、 图9：竖杆bC 截面6）斜腹杆bD （杆件30）-282.532184mm 27302906ox oy N KNl l mmL ===⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 22128 2.79x i cm = 4.05y i cm =218.478.271502.79273.067.401504.05ox x x oyy y l i l i λλ===<===<x x ,,=0.701N 282530===189.39MPa<215MPa A 0.7012128x y λλϕϕσϕ>⨯因只需求查表得则满足要求图10：斜腹杆bD 截面7）斜腹杆cF （杆件33）133.772353.6mm 29422805ox oy N KNl l mm L =-==⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 21582 2.48x i cm = 3.63y i cm =235.3694.901502.48294.281.041503.63ox x x oyy y l i l i λλ===<===<x x ,,=0.588N 133770===143.80MPa<215MPa A 0.5881582x y λλϕϕσϕ>⨯因只需求查表得则满足要求图11：斜腹杆cF 截面8）斜腹杆dF （杆件34）71.882345.6mm 29322405ox oy N KNl l mm L ===⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 2758 1.21x i cm = 2.06y i cm =234.56193.853501.21293.2142.333502.06ox x x oy y yl i l i λλ===<===<N 71880===94.82MPa<215MPa A 758σ满足要求图12：斜腹杆dF 截面9）斜腹杆Hd （杆件36）43.312528mm 31602565ox oy N KNl l mmL =-==⨯，选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 21084 1.72x i cm = 2.69y i cm =252.8146.971501.72316.0117.471502.69ox x x oy y yl i l i λλ===<===<x x ,,=0.31N 43310===125.64MPa<215MPa A 0.311084x y λλϕϕσϕ>⨯因只需求查表得则满足要求当N=29.27KN 时验算截面应力N 29270===27.00MPa<215MPaA 1084σ满足要求图13： 斜腹杆Hd 截面10）竖杆Ie （杆件38）杆Ie 位于跨中采用十字型截面90.7626102505ox oy N KN l l mmL ===⨯选用的角钢，查角钢规格表得A=mm 2960计算其回转半径 x i≈0.35 2.06y i cm ===261.0124.293501.21ox y x x l i λλ====< N 90760===94.54MPa<215MPa A 960σ满足要求图14：跨中竖杆Ie 截面其余各杆件的截面选择计算过程不再一一列出，现将计算结果列于下表3表3 梯形钢屋架杆件截面选择表七、节点设计在确定节点板的形状和尺寸时，需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。
先算出各腹杆杆端需要的焊缝尺寸。
