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钢结构屋架设计书

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一． 设计资料 某车间屋盖（无吊车、无天窗、无振动设备）跨度为27m，柱距为6m，厂房总长度为240m。 屋面采用1.5×6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）。

屋面可变荷载标准值：1.0 kN/2m，屋架自重：（0.12-0.011L）=0.417kN/2m（其

中L为屋架跨度），屋面板自重：1.4 kN/2m，不含屋架、屋面板自重的永久荷载标准值：2.5 kN/2m。屋架采用梯形钢屋架，且屋架支承于钢筋混凝土柱顶。 屋架计算跨度： l0=27-2×0.15=26.7m 屋架中间高度：h=3.340m 在26.7m的两端高度为：h0=1.990m

屋架跨中起拱54mm(≈L/500)

二． 结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸及屋架支撑布置如图、图2、图3、图4、图5所示 三.荷载计算 ⒈荷载 按永久荷载效应起控制作用：F=1.35·SGK+1.4×0.7·SQK

可变荷载效应起控制作用：F=1.2·SGK+1.4·SQK 分别计算各种荷载引起的节点荷载。 控制形式： 永久荷载效应控制 可变荷载效应控制 ⑴永久荷载：

屋面板 1.4 ×1.35=1.89kN/2m 1.4×1.2=1.68 kN/2m

屋架自重 0.417×1.35=0.5630 kN/2m 0.417×1.2=0.5004 kN/2

m

永久荷载（不含自重） 2.5×1.35 =3.375 kN/2m 2.5×1.2=3 kN/2m 总计 5.828kN/2m 5.1804 kN/2m ⑵可变荷载： 1×1.4×0.7=0.98N/2m 1×1.4=1.4 kN/2m 经验算可知⑴、⑵情况为永久荷载效应控制，⑶情况为可变荷载效应控制。所以按以下方式计算节点荷载： ⑴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： F=（5.828+0.98）×1.5×6=61.272kN ⑵全跨永久荷载+半跨可变荷载

全跨节点永久荷载：1F =5.828×1.5×6=52.452kN

半跨节点可变荷载：2F=0.98×1.5×6=8.82kN ⑶全跨屋架自重+半跨屋面板荷载+半跨可变荷载 全跨节点屋架自重：3F=0.5004×1.5×6=4.504kN

半跨节点屋面板自重及可变荷载：4F=（1.68+1.4）×1.5×6=27.72kN 其中⑴、⑵为使用阶段荷载情况，⑶为施工阶段荷载情况。

4.内力计算 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如图所示 由电算先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见下表： 屋架杆件内力组合表 5.杆件设计 钢材选用Q235-B级，焊条采用E43型，手工焊。 由内力组合表可各最大内力N=-626.26kN查规范可知，节点板厚度选12mm，支座处节点板厚度选14mm。 各杆件设计： ⑴上弦杆 整个上弦采用等截面，按IJ杆件之最大设计内力设计 N=-1177.53kN=-1177530N 上弦杆计算长度

在屋架平面内：为节间轴线长度oxl=150.8cm 在屋架平面外：根据支撑布置和内力变化情况，取oyl=3×150.8=452.4cm 因为oyl=3 lox ，故宜选用两个不等肢角钢短肢相并的T型截面形式。 设=60，查附表2.2得=0.807 需要截面积： A=φfN=215807.01177530=6786.7 2mm 需要的回转半径： xi=oxl=608.150=2.51㎝ yi=oyl=604.452=7.54㎝ 根据需要的A、xi、yi查角钢规格表（附表D-18），选用2L200×125×12，A=75.822cm，xi=3.57㎝，yi=9.62㎝，按所选角钢进行验算： x=xoxil=57.38.150=42.24<150

y=yoyil=62.94.452=47.03<150 满足长细比的要求。 由于y〉x，只需求y。查附表E-9-2得：y=0.807

则ANy=7582870.01177530=178.51N/2mm＜215N/2mm 又tb1=27.20125452456.056.042.10121251bloy 故取zy=y=47.03<150 所选截面合适。 ⑵下弦杆 整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的cd杆计算。

maxN=1121.40kN=1121400N

oxl=450㎝， oyl=1335㎝ 所需截面积为 2151121400fNAn=52.162cm 因为oyl》oxl，故选用两个不等肢角钢短肢相并截面形式。 选用2L180×110×12，xi=3.11，yi=8.75，A=67.422cm>An=52.162cm

x=xoxil=11.3450=144.69＜350

y=yoyil=75.81335=152.57＜350 由tb1=96.671101335056.056.017.9121101bloy 故取zy=y=152.57<350 所选截面合适。 ⑶端斜杆aB 杆件轴力 N=-626.26kN=-626260N 计算长度oxl=oyl=253㎝，因为oxl=oyl，故采用两个不等肢角钢长肢相并截面

形式，为尽量使xi≈yi： 选用2L140×90×12，则A=52.802cm，xi=4.44㎝，yi=3.77㎝

x=xoxil=44.4253=56.98<150

y=yoyil=77.3253=67.11<150 因y〉x，只需求y：y=0.768 =2mm/44.1545280768.0626260NANy＜215N/2mm

由67.8140253048.048.067.111214022bltboy 故15070.67)4.171(1.542222bbltboyzy 所需截面合适。 ⑷腹杆dg-gJ 此杆在g节点处不断开，采用通长杆件。 最大拉力gJN=135.68kN

另一段 dgN89.89kN 最大压力dgN49.16kN 另一段 gJN=45.68kN 此处为再分式桁架中的斜腹杆，在桁架平面内的计算长度取节点中心间距 oxl=224.5cm

在桁架平面外的计算长度oyl

oyl=)25.075.0(121NNl4490×（0.75+0.25×16.4968.45）=4410.5mm=441.05mm 因oyl≈2oxl，故宜选用两个等肢角钢组成的截面形式。 选用2L75×5，由附录中附表D-17得 A=14.822cm，xi=2.32㎝，yi=3.50㎝

x=xoxil=32.25.224=96.77＜150

y=yoyil=50.36.439=126.0＜150 因y〉x，查表得y=0.406 =2mm/70.811482406.049160NANy＜215N/2mm 拉应力=2mm/55.911482135680NAN＜215N/2mm 由3.30755.441058.058.015575bltboy 可推出zyy（1+224457.0tlboy）=129.89<150 所选截面合适。 腹杆cf、fG 同样此杆在f节点处不断开，采用通长杆件

kNNcf55.212 kNNfG62.162

又oxl=208.3cm

oyl=)25.075.0(121NNl416.6×（0.75+0.25×)55.21262.162=3921.3mm=392.13cm 因oyl≈2oxl，故宜选用两个等肢角钢组成的截面形式。 选用2L75×5，A=14.822cm，xi=2.32㎝，yi=3.50㎝

x=xoxil=32.23.208=89.78＜150

y=yoyil=50.313.392=112.04＜150 因y〉x，查表得y=0.481 =2mm/17.2071482481.0212550NANy＜215N/2mm

由3.30753.392158.058.015575bltboy 可推出zyy（1+224457.0tlboy）=116.42<150 所选截面合适。 （5）竖杆Hd N=-91.66kN=-91660N

oxl=0.8l=0.8×304.0=243.2cm

oyl=l=304.0cm 内力较小，按150选择，需要的回转半径为 xi=oxl=1502.243=1.62㎝

yi=oyl=1500.304=2.03㎝ 查型钢表选取截面时，其xi和yi应较上述计算的xi和yi略大些 故选用2L70×5，截面几何特性 A=13.752cm，xi=2.16㎝，yi=3.31㎝

x=xoxil=16.22.243=112.59＜150

y=yoyil=31.30.304=91.84＜150

因x＞y，只要求x。查表得x=0.477 =2mm/75.1391375477.091660NANx＜215N/2mm

由2.2570304058.058.014570bltboy 可推出zyy（1+224457.0tlboy）=96.37<150 所选截面合适。 各杆件的设计截面选择如下表所示：

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24m梯形钢屋架设计

24m梯形钢屋架设计

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。

梯形屋架钢结构课程设计长跨度24m..

梯形屋架钢结构课程设计长跨度24m..

《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位同学依次按序号进行选取。

活载KN/m2 1 2 3 4 5 6 7基本雪压0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35基本风压0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.453、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。

钢结构屋架设计

钢结构屋架设计

普通钢屋架设计--------焊接梯形钢屋架设计－、设计资料1、某一单层单跨工业厂房，总长度为102m，跨度为24m。

2、厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土的强度等级C20，柱头截面为400mm×400mm，屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。

3、车间设有两台中级工作制桥式吊车，一台150T，一台30T，吊车平台标高+12.000m。

4、荷载标准值（按水平投影面计）：（1）永久荷载：二毡三油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/ m水泥砂浆找平层0.4 KN/ m2保温层0.5 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屋架及支撑自重0.384KN/m2（2）可变荷载：屋面活荷载标准值0.7KN/ m2荷载标准值 0.35 K N/ m2积灰荷载标准值 1.3KN/ m25．屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度如图所示由上图可知：屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=1990mm（轴线处）。

6、钢材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，最大的运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装条件。

二、设计内容一）、屋盖的支撑系统布置（1）屋架上弦支撑系统的具体布置对上弦平面，横向支撑应设置在房屋两端的第一个柱间内，为了增加屋盖的刚性，两道横向支撑的间距不宜超过60m。

所以在屋盖中间应设置一道横向支撑，由于屋架跨度L≤30m应在屋架中坚和两端设置垂直支撑，无垂直支撑的其他柱间的屋架点间应设纵向系杆与之相连。

上弦支撑具体布置图如下（2）下弦平面支撑系统布置同上弦平面支撑一样，设置相应的横向支撑、垂直支撑和系杆，加之纵向支撑一般设在屋架两端的节点间处，仅当房屋的跨度和高度较大、或房屋为厂房并设有壁行吊车或有较大震动设备，因而对房屋的整体刚度要求较高时设置之，对梯形屋架一般设置在下弦平面。

三角形刚屋架

三角形刚屋架

三⾓形刚屋架钢结构设计原理课程设计——三⾓形钢屋架结构设计指导教师：班级学⽣姓名学号设计时间⽬录1课程设计指导书 (6)2屋架杆件⼏何尺⼨的计算 (6)3屋架⽀撑布置 (7)3.1屋架⽀撑 (7)3.2屋⾯檩条及其⽀撑 (8)3.2.1截⾯选择 (8)3.2.2强度计算 (9)3.2.3强度验算 (9)3.2.4荷载计算 (9)4屋架的内⼒计算 (10)4.1杆件的轴⼒ (10)4.2上弦杆的弯矩 (10)5屋架杆件截⾯设计 (10)5.1上弦杆 (11)5.2下弦杆 (12)5.3腹杆 (13)5.3.1中间竖腹杆JG (13)5.3.2主斜腹杆IK、KG (14)5.3.3腹杆DI (14)5.3.4腹杆BH、CH、EK、FK (15)5.3.5腹杆HD、DK (15)5.4填板设置与尺⼨选择 (15)6屋架节点设计 (16)6.1⽀座节点A (16)6.2上弦⼀般节点B、C、E、F、D (20)6.3屋脊拼接节点G (21)6.4下弦⼀般节点H (23)6.5下弦拼接节点I (23)6.6下弦中央节点J (25)6.7受拉主斜杆中间节点K (25)8参考资料 (25)三⾓形钢屋架课程设计指导书西南交通⼤学⾃考班课程设计任务书——钢屋架设计⼀、设计资料1.某地区某⾦⼯车间，长18×Sm，跨度Lm，柱距Sm，采⽤⽆檩屋盖结构体系，梯形钢结构屋架，1.5m×Sm预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板，膨胀珍珠岩制品保温层（容重4kN/m3，所需保温层厚度由当地温度确定），卷材屋⾯，屋⾯坡度i。

基本风压W，基本雪压S. 活荷载q2.某地区某车间，长18×S m，跨度L m，采⽤有檩屋盖体系，三⾓形屋架，屋⾯采⽤压型钢板0.15Kn/m2，不保温，屋⾯坡度i。

基本风压W，基本雪压S.活荷载q根据附表选择题⽬。

屋架均简⽀于钢筋混凝⼟柱⼦上，混凝⼟标号为C20，建造地点见附表。

屋架所受荷载，包括恒载，活荷载，及风雪荷载等，均应该根分组表采⽤。