目录
1、设计资料 (1)
2、屋架尺寸及结构形式与选型 (2)
3、檩条设计 (2)
3.1、檩条布置 (3)
3.2、刚度验算 (4)
4、屋架的内力计算 (5)
5、杆件设计 (7)
5.1、上弦杆 (7)
5.2、下弦杆 (8)
5.3、斜腹杆 (10)
六、节点设计 (11)
6.1、屋脊节点G (11)
6.2、下弦节点C (13)
6.3、上弦节点B (14)
6.4、支座节点A (15)
6.4.2参考资料 (17)
致谢 (20)
钢屋架设计计算书
1设计资料及屋架形式与材料
1.1某单跨厂房，长度为90m ，跨度21m ，车间内设有一台50KN 的中级工作制的吊车，计算温度高于-20℃。采用三角形钢屋架的屋面,坡度i=1：3，采用石棉水泥波形瓦屋面（重量200N/m 2
），规格：1820×725×8,轻钢檩条及拉条（重量100N/m 2
）.
钢屋架简支于钢筋砼柱上，上柱截面为400×400，砼强度等级为C30，基本风压W 0=350N/m 2
，屋面均布活载或雪载为500N/m 2
，积灰荷载为100~500N/m 2
，无抗震要求。钢材标号：Q345钢，其设计强度为f=310KN/m 2
,焊条采用E50型，手工焊接，荷载分项系数去：γG =1.2,γQ =1.4.
1.2屋架形式及几何尺寸
根据所用屋面材料的排水需要几跨度参数，采用人字形六节间三角形屋架。屋架坡度为
1：3，屋面倾角1
arctan 18.43
α==。
sin 0.3162α=, cos 0.9487α=
屋架计算跨度：m 2070030021000=-.
屋架跨中高度：m i l h 34506/1207002/0=?=?= 上弦长度：m l L 10910cos 2/0=?=α 节间长度：
m L
18186
=. 节间水平方向尺寸长度：m a a a 1725435.18cos 20700cos =??==. 根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。
图1 杆件的几何尺寸
2屋盖支撑设计
2.1 屋架的支撑（如图1所示）
根据厂房长度为90m>60m,跨度l=21m和有桥式吊车的情况，在厂房两端地二柱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；并在上弦及下弦设三道系杆。上弦有檩条亦可不设系杆如图2所示。
图 2 屋架的支撑
（a)
(b)
(c)
(a)上弦支撑系统 （b)下弦支撑系统 （c ）竖向支撑系统
3檩条设计 3.1 檩条布置
檩条采用槽钢檩条，每节间布置两根，檩距为1818/2=909m ，檩条跨中设一跟柱体。
荷载计算
屋面坡度?
施工荷载 m KN /207.09093.0=? 石棉瓦重 m KN /18.0909.02.0=?
合计 m KN g k /55.01=
活荷载 m KN q k /64.0909.07.01=?= 檩条均布荷载设计值
m
KN q g /56.164.04.155.02.1)(11=?+?=+m KN a q g q g x x /49.0)435.18sin(56.1sin )()(1111=??=+=+
m KN a q g q g y y /48.1)435.18cos(56.1cos )()(1111=??=+=+
内力计算：
m
KN l q g M y y x /66.6648.181
)(812211=??=+=m KN l q g M x x y /55.0349.08
1
)(812211=??=+=
强度验算
试选槽钢[12，自重12.05kg/m,2
15.36cm =A mm h 120= mm b 53=mm tw 5.5=
mm t 9=
37.57cm w x = 32.10cm w yb =32362.1/4.37cm w yA ==
05.1==yA xA γγ 4346cm I x = 2.1=yB γ
截面受力情况如图所示：
验算点A ：
2
23
3/215/7.13210
2305.1550000107.5705.16660000mm N mm N W M W M y y y x x x <=??+??=+γγ 验算B 点：
?整体稳定性验算
因在檩条跨中设有一道钢拉条，故可不进行该项验算。 刚度验算
验算与屋面垂直平面的相对挠度，按短期荷载效应组合进行。
3.2刚度验算
当檩条间设有拉条时，檩条只需计算垂直于屋面方向的最大挠度，计算挠度时，荷载应取其标准值。
荷载标准值： 11()0.55.64 1.19/k k g q KN m +=+=
则 1111()cos 1.19cos18.435 1.12/k y k y k k g q g q a KN m +=+=??=
431154()55 1.12600011
/384384 2.061034.610226150
k k x g q l f l EI l +?=?=?=<
??? 能满足刚度要求。
4屋架的内力计算 4.1荷载计算
因檩条沿节间布置，先将檩条作为屋架集中荷载计算，再按经验公式计算屋架和支撑自重最后折算为屋架上弦节点荷载。因为屋面坡度较小，风荷载为吸力，课不考虑风荷载和积灰荷载影响。
檩条作用在屋架上弦的集中力为：
112()/22 1.566/29.36Q q g l KN =?+?=??=
屋架和支撑自重，按轻屋盖估算：
220.318 1.20.382/g l KN m β==?=
节点荷载设计值为：
23639.360.382 1.725632F Q g KN =+?=?+??=
屋架杆件内力计算
芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下，腹杆内力不变号，故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合就是那屋架杆件内力。根据力学求解器，二节间芬克式屋架/6n l h ==先求得杆件内力系数，再乘以节点荷载32F KN =,即可得到杆件内力。最不利组合设计值。见表
。
表 1 杆件内力系数及内力值
杆件内力系数内力设计值(KN)
全跨屋面荷载P的内力系数AB -20.72 -66304
BC --18.97 -607.04 CD -9.16 -607.04 DE -22.01 -704.32 EF -19.02 -477.44 FG -13.87 -443.84 AH +19.85 +635.2
HI +16.5 +528
IJ +10.25 +328
DI -4.43 -141.76 BH
CH
EK
FK
HD
IK
KG
GJ
-1.75
-1
-7.94
1.82
2.25
4.17
4.3
-56
-32
-254.08
58.24
72
133.44
137.6
注：负为受压，正为受拉
全跨荷载布置图
全跨荷载内力图
上弦杆局部弯矩计算。按两跨连续梁计算，如图所示
0/39.36 3.449/310.76/M Ql KN m ==?=
端节间：100.80.810.768.6M M KN m ==?=?
中间节间及节点：200.60.610.76 6.45M M KN m =±=±?=±?
5杆件截面的选择
5.1上弦杆
按弦杆最大内力-704.32KN ，选出中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度为12mm 。
上弦杆内力计算：704.32AB N KN =-，607.04.32BC N KN =-,18.6M KN m =?
2 6.45M KN m =-?；故按压弯杆计算。
选2L10014?组成的T 形截面：2
226.2652.52
A cm =?=，23x i cm =，25y i cm =，310/236.5/3.469.55x x W I y cm ===，31233.7366.46x W cm =?=，03Z cm =
121.05, 1.2x x γγ==
强度验算：截面强度验算由负弯矩控制
362
23
1704.3210 6.4510214310/52.5210 1.266.4610
x n x x M N f KN mm A W γ??+=+=<=??? 弯矩作用平面内的稳定性验算：
0/18.18/360.6150x x x l i λ===<按b 类截面查附表
2223223/2061052.5210/(60.610)925Ex x N EA KN πλπ==?????=
按有端弯矩和横向荷载同时作用是弦杆产生反向曲率，故取等效弯矩系数为0.85mx β=，采取正弯矩验算：
2
3
26
231/310)10925/1032.7048.01(55.6905.11045.685.01052.52575.01032.704)/8.01(mm N N N W M B N
Ex x x x mx A
补充验算：
22223
22/310)
/25.11(1008.851032.704)/25.11(mm N N N W M B N N W M B A N Ex x x x mx Ex x x x mx <--??=--γγ 弯矩平面外的稳定性验算 由负弯矩控制：
cm N N l l y 51.332.704/04.60775.108.1812/25.075.0(1210=+??=+=
1501.3510/351/0<===y y y i l λ
查附表得：984.0=y ?，1=b ?，85.0=tx β
3622
23
1704.32100.85 6.4510116.6/310/0.98485.08101 1.68910tx x y b x M N N mm f N mm A W βφφ???+=+=<=????
5.2下弦杆
下弦杆也采用等截面，按最大内力计算。屋架平面内的计算长度取最大节间IJ 长度，。因屋架下弦在跨中央设有一道通长的系杆，故屋架平面外的计算长度取侧向固定点间的距离，
max N =635.2kN
ox l =3450mm oy l =1035mm
所需截面面积为：n A =N f =
3
2635.21029.54215
cm ?= 选用2∟100×63×10，短肢相并，短肢相距12mm 。
由型钢表查得
A =312cm ,x i =17.5mm ，y i =50.2mm
x λ=
ox x l i =
3450
204.917.5
=＜[]λ=350 y λ=
oy y l i =10355.02
=206.18＜[]λ=350 σ=n N A =
3
635.210204.931000
?=2N mm ＜f =3152N mm
故所选截面合适。
JG 杆
中间竖腹杆JG ，N=0，L=345cm
CG N =-103.6kN ,oy l =ox l =1870mm
选用2∟56×4，长肢相并，长肢相距12mm
由型钢表查得 A=812mm 2
，x i =21.8mm ，y i =11.1mm
x λ=
ox x l i =310.52.18
=142＜[]λ=150
所选截面合适。
IK,GK 杆
杆IK,GK 杆端部相连故采用通杆
max N =133.44kN
ox l =3450mm oy l =6900mm
选用2∟45×5，短肢相并，短肢相距12mm 。
由型钢表查得
A =620.652mm ,x i =13.7mm ，y i =22.4mm
x λ=
ox x l i =3451.37
=251.8＜[]λ=350 y λ=
oy y
l i =
690
2.24
=308＜[]λ=350 σ=n N A =
3
133.4410860
?=1552N mm ＜f =3102N mm 故所选截面合适。
DI 杆
FC 、CK 杆因内力较小故按[]λ=350选择需要的回转半径
max N =-141.76kN
ox l =195.2cm
oy l =244cm
选用2∟60×8，长肢相并，长肢相距12mm 由型钢表查得
A=18.04cm 2
，x i =18.1mm ，y i =53mm
x λ=
ox x l i =
195.2
107.841.81
=＜[]λ=350 σ=n N A =32
141.76100.50818.0410
???=155.72N mm ＜f =3102
N mm 故所选择的截面合适。
5.3腹杆HD DK 杆
max N =72kN
ox l =243.9cm
选用2∟60×8，长肢相并，长肢相距12mm 由型钢表查得
A=18.04cm 2
，x i =18.1mm ，y i =53mm
x λ=
ox x l i =
195.2
107.841.81
=＜[]λ=350 σ=n N
A =32
721018.0410
??=39.92N mm ＜f =3102N mm 故所选择的截面合适。
屋架各杆件截面选择情况见表。
屋架杆件界面选择
杆件
截面规格
截面
面积 mm
计算长度
回转半径
长细比
容许长
细比
[]λ
稳定系数
名称
编号 ox l mm
oy l mm
x i mm
y i
mm
x λ y λ
x ? yz ?
上
弦
杆
AB BC CD DE 2∟100×14
5252
1818
2383
30
50
60.6
35.1
150
0.575
下
弦
杆
AH HI 2∟56×4
3100
3450
8850
17.5
50.2
197.1
206.2
350
1
腹杆
DI 2∟60×8 1804 1952 2440 18.1 53 107.8 104 150 0.508 BH 2∟60×8 1804 1952 2440 18.1 53 107.8 104 150 0.508 CH 2∟60×8
1804
1952
2440
18.1
53
107.8
104
150
0.508
EK
2∟60×8
1804
1952
2440
18.1
53
107.8
104
150
0.508
FK 2∟60×8
1804
1952
2440
18.1
53
107.8
104
150
0.508
DK
HD 2∟60×8
1804
1952
2440
18.1
53
107.8
104
150
0.508
竖
杆
EH 2∟63×4
995
3540
3540
i =24.6
143.9 200 0.508
6节点设计
本例只选择几个有代表性的、重要的节点进行计算，其余节点的计算过程从略，可参见屋架施工图。
6.1屋脊节点
腹杆EG 与节点板的连接焊缝，取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为1f h =6mm 和2f h =5mm ，则杆端所需的焊缝长度分别为
w f f =2002N mm （以下同）
肢背：1l =f w
f f h f h N
k 27.021+??=
20067.02105.22475.03?????＋10=112mm 故取1l =120mm 。
屋脊节点（单位：mm ）
故肢尖：2l =f w
f f h f h N
k 27.022+??=
20057.02105.22425.03?????＋10=50.1mm 取2l =55mm 。
拼接角钢采用与上弦杆等截面，肢背处削棱，竖肢切去V=t+f h +5=18mm ，取V=20mm ，并将竖肢切口后经热弯成型用对接焊缝焊接。拼接接头一侧所需的焊缝计算长度为
w l =w
f f f h N
??7.04=200
67.04105.2243????=142mm 拼接角钢的总长度为
l =2（w l +12）+d=2（142+12）＋50=358mm
取l =450mm
上弦杆与节点板的塞焊缝，假定承受节点荷载F ／2，验算从略。上弦肢尖与节点板的焊缝连接按弦杆内力EG N 的15%计算，且考虑由此产生的偏心弯矩作用（偏心距e=84mm ）。设肢尖焊缝焊脚尺寸f h =5mm ，节点板总长度为700mm ，则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为
w l =（700／2）／cos α-20-10＝（700/2）/0.9285－20－10=347mm 焊缝应力为
f τ=0.1520.7f w N h l ?=347
57.02103.47715.03?????=29.52N mm
f σ=2
0.15620.7f w
Ne h l ??=2334757.02103.4778515.0??????=42.82
N mm 22(
)()f f f στβ+=22
5.29)22
.18.42(+=42.82N mm ＜w f f =2002N mm 由以上计算结果可知，因弦杆与节点板的连接焊缝受力不大，且连接长度较大，故可按照构造进行满焊，不必计算。
6.2下弦节点
G
下弦节点（单位：mm ）
EG 杆焊缝长度与屋背节点相同
腹杆CG 与节点板的连接焊缝，取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为1f h =6mm 和2f h =5mm ，则杆端所需的焊缝长度分别为
肢背：1l =f w
f
f h f h N
k 27.021+??= 20067.02106.10365.03?????＋12=52.1mm 故1l 取60mm 。
肢尖：2l =f w
f
f h f h N
k 27.022+??= 20067.02106.10335.03?????＋10=35.9mm 故2l 取40mm 。
根据上述求得焊缝长度，确定节点板尺寸为360mm ?250mm 下弦与节点板连接焊缝长度为600mm ，f h =5mm
KN N 7.2501.1678.417=-=?
其肢背应力较大
()
KN KN f 2005.665236057.02107.25065.03
<=?-?????=τ
故满足要求
6.3上弦节点C
上弦节点C （单位：mm ）
CG 杆与下弦节点相同
腹杆FC 与节点板的连接焊缝，取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为1f h =6mm 和2f h =5mm ，则杆端所需的焊缝长度分别为
肢背：1l =f w
f
f h f h N
k 27.021+??= 20067.02106.6965.03?????＋12=38.9mm 故1l 取45mm 。
肢尖：2l =f w
f
f h f h N
k 27.022+??= 20067.02106.6935.03?????＋10=27.4mm 故2l 取40mm 。
腹杆KC 与节点板的连接焊缝，取肢背和肢尖的焊脚尺寸分别为1f h =6mm 和2f h =5mm ，则杆端所需的焊缝长度分别为
肢背：1l =f w
f
f h f h N
k 27.021+??= 20067.02108.8565.03?????＋12=45mm 故1l 取50mm 。
肢尖：2l =f w
f
f h f h N
k 27.022+??= 20067.02108.8535.03?????＋10=31.45mm 故2l 取40mm 。
上弦肢槽焊缝承受檩条传来的集中荷载（节点荷载）F ，取节点板缩进肢背8mm ，
f h =t ／2=6mm ，则f σ=
20.7f f w F h l β??=400
67.0222.11070.553?????=13.52
N mm ＜0.8f h =1602
N mm
肢尖与节点板的焊缝承受弦杆的内力差为
N ?=-CD BC N N -=504.1-498.5=-5.6kN
偏心距e=85mm ，因内力很小且节点板长度较大，故可不作计算，按构造要求布置焊缝进行满焊即可满足条件。
6.4支座节点A
支座节点（单位：mm ）
屋架支撑与钢筋混凝土柱上，混凝土强度为C30，c f =14.32
N mm 为便于施焊，
取下弦轴线至支座底板上表面的距离为160mm ，并设置加劲肋。
6.4.1支座节点焊缝计算
下弦杆端与节点板的焊缝取肢背和肢尖的焊缝尺寸分别为1f h =8mm 和2f h =5mm ，则所需焊缝长度为
肢背：1l =f w
f
f h f h N
k 27.021+??= 20087.02104.48775.03?????＋16=179.2mm 故1l 取180mm 。
肢尖：2l =f w
f
f h f h N
k 27.022+??= 20057.02104.48725.03?????＋10=97mm 故2l 取100mm 。
上弦杆端与节点板的焊缝，由于焊缝长度较大，可不必计算，按构造要求即可。
6.4.2 支座底板计算
支座反力为
R=4F=4×55.7=222.8kN c f =14.32
N mm
底板的厚度按屋架反力作用下的弯矩计算。支座节点板和加劲肋将支座底板分成四
块，每块板均为两相邻边固定支撑而另两相邻边自由的板。
3
.14108.2223?=n A =155.8cm 2
锚栓直径取d=25mm ，锚栓孔径50mm ，并开U 型孔。
22
04.2154
514.355.528.155cm A A A n =?+??+=+=
底板采用25cm ?25cm=625cm 2
>215.4cm 2
实际底板面积：
22
4.5504
514.355.52625cm A n =?-??-=
底板实际应力：
22
3/410
4.550108.222mm N q =??=
两支撑边之间的对角线长度：
m m a 9.1662141252141252
21=??? ??-+??? ?
?
-=
1b =1a ／2=83.5mm
1b ／1a =85／170=0.5，查表得β=0.056，则
M=2
1qa β=0.056×4×166.92
=6239.7N mm
底板所需厚度（f 按厚度t 在16~35范围取值）：
f =295
t=
6M
f
=2957.62396?=11.3mm
故取t=20mm
6.4.3加劲肋与节点板的连接焊缝
加劲肋的计算简图（单位：mm ）
加劲肋与节点板的连接焊缝计算与牛腿焊缝相似。假定一块加劲肋的受力为屋架支座反力的1／4，即
4R V =
=4
8.222=55.7kN M =Ve =
mm KN .3.32867.552
7
125=?- 加劲肋厚度采用14mm ，焊脚尺寸f h 取6mm ，焊缝计算长度为
w l =180-15×2-2×6=138mm
则焊缝应力为：
f σ=22
2
6(
)()20.720.7f f w f w
M V h l h l β+??? =2
32
23
13867.02107.5513867.0222.1103.32866???
? ??????+???? ???????? =111.92N mm ＜w
f f =2002N mm
6.4.4加劲肋、节点板与支座底板的连接焊缝
切口宽度为15mm ，两条节点板和四条加劲肋焊缝的总长度为
w
l
∑=2（250-2×6）+2×（250-14-2×15-4×6）=840mm
f σ=
0.7f f w R
h l β?∑=223/200/8.51840
67.022.1108.222mm N f mm N w f =<=???? 故满足要求。
其余各节点的计算过程从略。
钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架结构，屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限：50年 2.自然条件 （1）地理位置：兰州市某郊区 （2）环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重（Q235）：容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载（雪荷载）：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载（吊车）：起重最大量10吨 4.材料 （1）Q235碳素结构钢 （2）①热轧普通槽钢（格构式柱） ②冷弯薄壁方钢管（横梁、檩条） ③热轧普通工字钢（吊车梁） ④热轧普通H型钢（吊车轨道） ⑤钢板（缀板）
⑥压型钢板（屋面） 4.安装条件：梁与柱铰接，柱与基础固定连接，其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算，选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得：ψ=0.856，f=215N/mm2 所需截面面积： A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径： i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选： 2[25a A=2×34.91=69.82cm2，i y =9.81cm，i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定：λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得：ψ=0.852(b类截面)
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日
结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 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 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 （1）某工业厂房（上海市）：梯形钢屋架跨度为21m ，长度90m ，柱距7.5m ，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/m 2 计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。屋面排水坡度i=1:20,有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m ，柱截面尺寸为400×400mm 。不考虑灰荷载。屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.402/m kN 计算。基本雪压取0.42/m kN ，基本风压取0.452/m kN 。 （2）屋架计算跨度： m m m l 7.2015.02210=?-= （3）跨中及端部高度：采用缓坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度 m h 990.1' 0=，屋架中间的高度h=2.515m 则屋架在20.7m 处，两端的高度为9975.10=h 。 三、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度90m 、跨度及荷载情况，设置四道道上、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，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载，在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道×垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图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2—2 梯形钢屋架支撑布置图 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、荷载计算及内力组合 1.荷载计算 屋面活荷载为0.62/m kN ，雪荷载为0.42/m kN ,计算时取两者最大值。故取屋面活 荷载0.62/m kN 进行计算。 风荷载：基本风压为0.452/m kN ，查表可知，风压高度变化系数为1.0，当屋面夹角α（2.86°）小于15°时，迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面体形系数为-0.5，风载为吸力，起卸载作用，所以负风的设计值（垂直屋面）为 迎风面：1ω=1.4×0.6×1.00×0.45＝0.3782/m kN 背风面： 2ω=1.4×.0.5×1.00×0.45＝0.3152/m kN 对于轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，腹杆中的内力可能变号，必须考虑风荷载组合，但此处风荷载小于永久荷载，可不考虑风荷载的组合。（因为 1ω 2ω均小于屋面永久荷载0.65（荷载分项系数取1.0），由此可见，风吸力较小）而且 在截面选择时，对内力可能变号的腹杆，不论在荷载作用下是拉杆还是压杆，均控制其长细比不大于150。
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 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：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于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）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．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 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
. 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋 混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm×400mm,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2?。屋面的活荷载为kNm=1.0，屋面的恒荷载的标准值为0.5γ2.1米。结构的重要度系数为022??，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布m，雪荷载为0.350.2 kN kNm状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 1′°2618=檩距arctan,=屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为α3。为1.866m 屋架形式和几何尺寸1 图 支撑的布置3.上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细。2杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图
'. . 图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 荷载标准值5.35.31kN6=×6×=0.51.77××=0.5×1.866P上弦节点恒
荷载标准值110√3×61.866×0.35=60.35=×1.77×=3.72kN×P上弦 节点雪荷载标准值210√3 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图 上弦节点恒荷载图3 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 '. . 图4 上弦节点雪荷载 6.内力组合 内力组合见表—1
毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日
摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点
Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，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。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。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） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： 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：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计内力IJ 、JK 计算，根据表得： N = -1139.63KN ，屋架平面内计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和内力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示： 图四 上弦杆
钢结构课程设计2016/3/20 目录 一、设计资料????????????????（1） 二、结构形式与布置?????????????（1） 三、荷载计算????????????????（2） 四、内力计算????????????????（2） 五、杆件设计????????????????（3） 六、节点设计????????????????（8）参考文献???????????????????（12）
钢屋架设计 一．设计资料 人字形屋架跨度19.8 m，屋架间距6 m，铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为C 25。厂房长度51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为6 m，屋面积灰核载0.91kN/m2,.屋面离地面高度15 m，雪荷载为0.1 kN/m2。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。 二．结构形式与布置 屋架计算跨度L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做2500 mm。屋架杆件几何长度及支撑布置如下图所示：
三．荷载计算 1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板0.15×101/10=0.151 kN/m2 檩条0.1 kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计0.767 kN/m2 2．因屋架受荷水平投影面积超过60 m2，故屋面均布活荷载为0.30 kN/ m2大于雪荷载，顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为1.14，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2ω1和ω2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN · 四．内力计算 跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图1）。
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24m 2、屋面坡度：1：10 3、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/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 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50 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2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 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 4．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
2010年1月 一、设计资料 某厂房跨度30m，总长90m，柱距6 m，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C30， :1 i。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，抗震设防烈度为7度，屋屋面坡度为10 架下弦标高为18m；厂房桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 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0.55 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 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L 计算：0.45KN/m2
悬挂管道：0.15 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 积灰荷载标准值： 1.0 KN/m2 钢材采用Q235-B。焊条采E43型，手工焊。 桁架计算跨度： l o=30-2 0.15=29.7m 跨中及端部高度： 桁架中间高度：h=3.490m 在29.7m处的两端高度：h o=2.005m 在30m处轴线处端部高度：h o=1.990m 桁架跨中起拱60mm（L/500）。 1.结构形式与布置 桁架形式及几何尺寸如图1所示。
桁架支撑布置如图2所示
2、荷载计算 由于i=1/10，则：α=5.71°，cosα=0.995。计算竖向节点荷载时，按水平投影面计算。节点荷载即为1.5m*6m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（P W=0.12+0.011×跨度）计算，跨度单位为米。 恒载计算： 防水层（三毡四油）：0.4/0.995=0.402 kN/m2 预应力钢筋混凝土大型屋面板： 1.4/0.995=1.407 kN/m2 隔气层、找平层：0.35/0.995=0.3518 kN/m2 保温层、找平层：0.95/0.995=0.9548 kN/m2
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22