钢结构梯形屋架课程设计
梯形钢屋架钢结构课程设计
1.80
216.12
216.12
cF
-2.46
-0.71
-1.75
-143.69
-143.69
Fd
1.12
-0.45
1.56
65.42
34.35(F1,1,F2,1)
74.11
(F1,1,F2,1)
-6.9
(F3,2,F4)
41.99(F3,1,F4)
-6.90
74.11
dH
0.02
1.55
250.3
312.9
1.94
3.04
128.62
105.75
350
61.13
dH
37.19
2L63×5
12.286
271.2
339.0
1.94
3.04
139.79
114.61
350
30.27
He
-92.48
2L63×5
12.286
271.2
339.0
1.94
3.04
139.79
114.61
150
0.349
上弦与节点板间焊缝长度为505mm。同书上。
节点荷载由槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，这时槽肯定是安全，可不必验算。肢尖焊缝验算如下：
所需截面积：
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 0.45
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。
梯形钢结构课程设计
梯形钢结构课程设计
一、课程目标
知识目标：
1. 让学生掌握梯形钢结构的基本概念、分类和特点；
2. 使学生了解梯形钢结构在建筑、桥梁等工程领域的应用；
3. 引导学生理解梯形钢结构的受力分析及计算方法。
技能目标：
1. 培养学生运用几何知识进行梯形钢结构尺寸的测量与计算；
2. 提高学生运用力学原理分析梯形钢结构受力的能力；
3. 培养学生运用相关软件或工具进行梯形钢结构设计与优化的技能。
情感态度价值观目标：
1. 培养学生对工程结构的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；
2. 培养学生具备团队合作精神，懂得在工程实践中与他人沟通交流；
3. 增强学生的环保意识，让他们认识到梯形钢结构在节能环保方面的优势。课程性质分析：
本课程为工程技术类课程，旨在让学生掌握梯形钢结构的相关知识，提高他们的实际操作能力。
学生特点分析：
学生在本年级已具备一定的几何、力学基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：
1. 结合实际工程案例，提高课程的实用性和趣味性；
2. 注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力；
3. 采用启发式教学，引导学生主动探究，提高他们的创新能力。
二、教学内容
1. 梯形钢结构基本概念与分类
- 梯形钢结构的定义与特点
- 梯形钢结构的分类及适用场景
2. 梯形钢结构的应用领域
- 建筑结构中的应用
- 桥梁工程中的应用
- 其他工程领域的应用案例
3. 梯形钢结构的受力分析
- 梯形钢结构受力特点
- 受力分析方法与计算步骤
- 典型梯形钢结构受力分析实例
4. 梯形钢结构设计与优化
- 设计原理与方法
- 优化目标与策略
钢结构课程设计_完整版跨度30米长
钢结构课程设计
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
2013年12月30日
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
风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2。该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000m 。
（2） 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 。 （3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用 E43型。
（4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m
（5） 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 210.20=',屋架的中间高度h=3.710（为lo/8）。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：
梯形钢屋架支撑布置如下图：
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(0.120.011)/k g l kN m =+
（1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载：
kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=
梯形钢屋架课程设计
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：
钢结构课程设计梯形钢屋架设计
课程设计
课题名称钢结构课程设计
学生姓名****
学号**********
系、年级专业城市建设系土木工程
指导教师******** 老师
2011年12月30日
邵阳学院课程设计任务书
年级专业09级土木工程专业学生姓名**** 学号***** 题目名称梯形钢屋架设计设计时间2012-6
课程名称钢结构课程设计课程编号 5 设计地点教学楼1B103、1C403
一、课程设计目的
通过这次课程设计要使学生获得以下知识：
1、了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点。
2、掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。
3、综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计
算，并绘制钢结构施工图。
二、已知技术参数和条件
1. 本课程设计为一梯形钢屋架设计，根据标准图集05G511《梯形钢屋架》，屋架跨度为15，18，21，24，27，30，33，36m；柱距为6，7.5，9m；荷载等级分为1，2，3，4，5共5个等级。
2. 其他未尽事宜详见标准图集05G511《梯形钢屋架》。
三、任务和要求
1.完成设计计算书一份
内容：
（1）设计资料、设计依据
（2）选择钢屋架的材料，并明确提出对保证项目的要求；
（3）确定屋架形式及几何尺寸，屋盖及支撑布置；
（4）进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面并进行验算；
（5）节点设计：选择该榀屋架中有代表性的节点进行节点设计；（可选）
（6）填板设计。（可选）
要求：
（1）书写工整（不能用圆珠笔或铅笔），表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据；
钢结构课程设计之梯形屋架完整版解析
钢屋盖设计任务书（梯形屋架）
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
C．雪荷载
D
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、附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。（注：采用A1图纸594mm×841mm）
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，2007
2. 夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，2004
3. 张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，2004
4. 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，2004
梯形屋架钢结构课程设计
xx大学
钢结构原理与设计
课程设计
题目钢结构课程设计学生姓名xxxx
学院xxxxxx
专业班级xxxxxx
学生学号x
目录
第一章梯形钢屋架设计资料----------------------------2 第二章屋架支撑系统的设置----------------------------4
第三章杆件内力的计算
3.1 荷载计算--------------------------------------- --------------------------------------6 3.2 荷载组合------------------------------------------------------------------------------6 3.3 内力计算------------------------------------------------------------------------------8
第四章杆件截面设计
4.1节点板厚 ----------------------------------------------9 4.2上弦杆 ------------------------------------------------9 4.3下弦杆 ------------------------------------------------11 4.4腹杆 --------------------------------------------------11 4.5杆件截面选择列表--------------------------------------16 第五章节点设计
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架
设计概述：
本设计为一座21m梯形屋架的钢结构课程设计。屋架采用梯形结构形式，主要由主梁、次梁、剪力墙和支撑系统组成。设计要求满足屋顶承受风、雪、自重等荷载的要求，并确保结构的稳定性和安全性。
设计步骤：
1. 确定屋架结构形式：本设计采用梯形结构形式，其中主梁跨度为21m，次梁根据需求进行设置。
2. 计算屋架荷载：根据工程要求和设计标准，计算风、雪和自重等荷载，并确定设计荷载。
3. 选取钢材和连接方式：根据荷载计算结果，选取适当的钢材规格和连接方式，保证结构的强度和刚度。
4. 进行结构模型分析：利用结构分析软件，建立屋架的三维模型，并进行荷载分析、刚度分析和稳定分析，确保结构的安全性和稳定性。
5. 进行结构设计：根据分析结果，进行结构设计，包括确定材料尺寸、梁柱截面尺寸、连接件尺寸和布置等。
6. 绘制结构施工图：根据设计结果，绘制结构施工图，包括平面布置图、节点图和详图等，用于施工实施。
7. 进行结构检验：对设计结果进行结构检验，确认设计的合理性和安全性。
8. 编写设计报告：整理设计过程和结果，编写设计报告，包括设计说明、结构计算和绘图等内容。
以上为钢结构课程设计21m梯形屋架的主要步骤，具体的设
计过程需要根据实际条件和要求进行调整和细化。在设计过程中，需要合理应用结构分析软件、设计规范和工程经验，保证设计的科学性和合理性。同时，还要注意施工工艺和质量控制，确保设计方案的顺利实施和结构的安全可靠。
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架
梯形屋架是一种常用的屋架结构形式，具有良好的承载能力和稳定性。本文将以21m梯形屋架为例，探讨其设计过程和关键要点。
一、梯形屋架的结构特点
梯形屋架是一种由多个梯形单元组成的结构，其特点是上下层梁高度逐渐减小，形成梯形的外形。这种结构形式可以合理分配荷载，提高整体的承载能力。
二、梯形屋架设计要点
1. 荷载计算：首先需要进行荷载计算，包括自重、活载和风载等。根据规范和实际情况确定荷载参数，计算荷载作用下的弯矩和剪力。
2. 材料选择：在进行梯形屋架设计时，需要选择适用的钢材。一般情况下，Q235钢材是常用的选择，其具有良好的可焊性和承载能力。根据实际情况，也可以选择其他材料。
3. 结构设计：梯形屋架的结构设计是整个设计过程中的核心环节。根据荷载计算结果，确定梯形屋架的截面形状和尺寸。在设计过程中，应考虑梁的弯矩和剪力的分布情况，合理配置截面尺寸，确保结构的稳定性和安全性。
4. 连接方式：梯形屋架的连接方式也是设计中需要考虑的重要因素。常见的连接方式有焊接和螺栓连接两种。在设计中，需要根据实际
情况选择合适的连接方式，并进行合理的连接设计。
5. 防腐措施：钢结构在室外长期暴露于空气中，容易受到腐蚀。为了延长梯形屋架的使用寿命，需要采取防腐措施。常见的防腐方法包括涂漆、热镀锌和喷涂防腐等。
6. 施工工艺：梯形屋架的施工工艺也需要考虑。在施工中，需要合理安排工序，确保施工质量和安全。同时，还需要制定相应的施工方案和施工图纸。
三、梯形屋架设计案例分析
以一座21m梯形屋架为例，进行设计分析。
梯形屋架钢结构课程设计
.11
+11.53 e
.70
+14.65
g
+15.17 i
+15.17
0.5 A
0.000
1.0Baidu Nhomakorabea
1.0 C
1
1.0 D -9.04
1.0 E
1.0 F -9.17
1.0 G
1.0 H -7.355
1.0
I
-7.355
9
H'
G'
-6.09
-1.5
0.00
F'
+0.97
-0. 71
-1.0
55
B -6.25
桁架平面内的计算长度
桁架平面外的计算长度
l0 y N2 l1 0.75 0.25 N 1
且l0y 0.5l1
5.节点设计
桁架节点板根据所连接杆件最大内力按照教材P228表7-2 选取。双角钢间的填板厚度与节点板厚度相等。填板间距： 拉杆80i1，压杆40i1。
钢结构课程设计---梯形钢屋架设计.doc
课程设计
课题名称钢结构课程设计
学生姓名****
学号**********
系、年级专业城市建设系土木工程指导教师******** 老师
2011年12月30日
邵阳学院课程设计任务书
注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
邵阳学院课程设计评阅表
学生姓名******* 学号*******
系城市建设系专业班级09级土木工程专业房建方向题目名称梯形钢屋架设计课程名称钢结构
二、指导教师评定
注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
普通梯形屋架设计
1、设计资料
哈尔滨某厂房金工车间跨度15m ，长度90m ，柱距9m ，车间内设有30/5t 中级工作制桥式吊车。屋面坡度i=1/10，屋架两端铰支于钢筋混凝土柱柱顶。无天窗，抗震设防烈度为7
度，地面粗糙度类别为B 类，结构重要性系数为0 1.0γ=，基本风压2
00.6/kN m ω=。屋
架采用Q235B,焊条采用E43，手工焊，混凝土强度等级C20。 2、屋架形式及几何尺寸
屋架计算跨度 030014700l l mm =-= 端部高度取 01500h m =
跨中高度 0111
1500150002250
2210
h h l i m =+⨯⨯=+⨯⨯= 屋架高跨比
022501
14700 6.5
h l ==
屋架图尺寸图 3、支撑布置
参考标准图集05G511《梯形钢屋架》，如下：
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计
一、设计资料
题号80，屋面坡度1：16，跨度30m ，长度96m ，柱距6m ，地点：哈尔滨，基本风压：m 2,基本雪压： kN/m 2
采用×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=1/16。屋面活荷载标准值，雪荷载标准值为 kN/m 2，积灰荷载标准值为 kN/m 2。
混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型。 屋架计算跨度：l 0=30m-2×=
跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。 取屋架在轴线处的高度m h 972.10=
取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10
=' 屋架的中间高度m il h h 900.22
7
.29161972.12/00=⨯+
=+= 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：
梯形钢屋架支撑布置如下图：
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 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(0.120.011)/k g l kN m =+
全跨永久荷载+全跨可变荷载：
kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=
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：
梯形钢屋架钢结构设计屋架设计
目录
一、设计资料 (1)
二、荷载与内力计算 (1)
1、荷载计算 (1)
2、荷载组合 (1)
3、内力计算 (2)
三、杆件截面设计 (2)
1．上弦杆 (2)
2．下弦杆 (4)
3．端斜杆 aB (5)
4．再分式腹杆 eg-gK (6)
5．竖腹杆Ie (7)
四、节点设计 (11)
1．下弦节点“b” (11)
2．上弦节点“B” (13)
3．有工地拼接的下弦节点“f” (15)
4．屋脊节点“K” (17)
5．支座节点“a” (19)
五、填板设计 (25)
六、材料表 (25)
附表 (27)
一、设计资料
1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；
2、车间柱网布置：柱距 9m ；跨度 L=20m ；
3、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；
4、屋面坡度 1:10；
5、钢材采用 Q235B 钢，焊条为 E43XX 系列，手工焊;
6、屋面荷载标准值见表 1
表1 荷载标准值
7、屋架计算跨度：020.152020.1519.7m l L =-⨯=-⨯=，屋架形式和几何尺寸如图1 所示。
图1 屋架形式及几何尺寸
二、荷载与内力计算
1、荷载组合
由永久荷载起控制作用：
2
1.35 3.064 1.40.70.5 1.40.91 5.8864/KN m ⨯+⨯⨯+⨯⨯= 由可变荷载起控制作用：
2
1.2 3.064 1.41 1.40.70.5 5.5668/KN m ⨯+⨯+⨯⨯=
3、内力组合
设计屋架时，应考虑以下三种组合：
（1） 组合一：全跨永久荷载＋全跨可变荷载。根据荷载规范，具体有以下2 种情况
梯形钢屋架钢结构课程设计
钢结构
课程设计任务书
课程设计题目：梯形钢屋架
班级：
设计期限：2012年12月31日～2013年1月7日指导教师：
一、课程设计的意义与目的
钢结构课程设计是建筑工程专业教学计划中一个重要的实践教学环节，对培养学生的基本技能、提高学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识有重要作用。课程设计应达到如下目的：了解钢屋盖设计的一般程序和内容，为毕业后从事实际设计工作奠定基础：
巩固钢结构课程中所学内容(例如材料性能及材料的选择，连接设计及计算，基本构件的设计计算等)，并应用于课程设计中：
掌握钢屋架施工图的表达方法和制图规定：
学习书写结构计算书
学习运用规范及有关技术资料。
二、设计资料
机械厂欲建一金工车间，其平面及柱网布置如图所示，厂房的跨度分别取l8m、21m、24m，长度为54m，柱距6m。车间内设有两台20／5吨中级工作制吊车。采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。梯形屋架，屋架端高分别为1.8m、1.9m、2.0m，屋面坡度为i=1/10，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℃．
L分别为18m、21m、24m。
柱网布置图
1. 屋面做法：
W1：二毡三油上铺小石子防水层（0.35 kN/m2）
20厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2)
80厚泡沫混凝土保温层(0.5 kN/m2)
1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板（1.4 kN/m2）
钢屋架及支撑自重：0.12+0.011L （kN/m2）
基本雪压0.25kN/m2，
屋面活荷载0.30kN/m2，
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计1000字
梯形钢屋架是一种常用于工业建筑和商业建筑的结构形式，其具有轻质、高强、易安装等优势。本文将针对梯形钢屋架的课程设计进行探讨，包括设计背景、设计思路和具体方案等方面。
设计背景
本次课程设计要求设计一座面积为5000平方米的梯形钢屋架，用于建造一栋商业综合体，其中包括商场、酒店、办公室等多个功能区域。设计要求考虑建筑的整体性、美观性、安全性等方面，同时满足建筑的使用需求。
设计思路
首先，在选择梯形钢屋架的材料和结构形式时，需要考虑设计的可行性和经济性。因此，我们选择采用Q345钢材作为梯形钢屋架的材料，同时采用双层梁柱结构形式，以增加钢结构的稳定性和使用寿命。
其次，在确定设计方案时，需要考虑建筑的不同功能区域和使用要求。商场区域需要采光充足，因此梯形钢屋架的上部设计成透明的玻璃幕墙；酒店区域需要更好的隔音效果，因此梯形钢屋架的内部需要加入隔音材料；办公室区域需要通风良好，因此可以在屋顶加入几处通风口。
最后，在建筑的安全性方面，我们需要考虑地震和风灾等自然灾害的影响，采取相应的防护措施。可以通过在梯形钢屋架底部增加钢板连接，以增强钢架的整体稳定性；同时，采用钢丝绳等材料进行固定，防止风灾对建筑的影响。
具体方案
结合以上的设计思路，我们采用如下梯形钢屋架方案：
1. 梁柱结构采用Q345钢材，采用焊接连接方式，以保证连接的稳定性和安全性。
2. 底部设置钢板连接件，以增强梯形钢屋架的整体稳定性。
3. 梯形钢屋架的上层采用透明的玻璃幕墙，以增加商场区域的采光
效果。
4. 梯形钢屋架的内部设置隔音材料，以增加酒店区域的隔音效果。
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屋架采用的钢材为：Q235钢；焊条为：E43型。
3.荷载标准值（水平投影面计）
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；
在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：
因为 ，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并(详见图3)。
腹杆最大内力N=347.86KN，查表9.6.4，节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度用12mm。
设λ=60，查附录4得
需要截面积
需要回转半径：
，
根据需要A、 、 的查角钢型钢规格表(附录8)，选2L125×80×10，A=3942 ， =2.26cm、 =6.11cm，按所选角钢进行验算：
-1.00
-1.00
-53.50
-53.50
-53.50
-27.40
-27.40
-53.50
Gg
0.81
0.46
0.41
43.44
37.23
36.28
13.82
12.53
43.44
1、上弦杆(FG杆)；
整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=486.96kN（压）。
上弦杆计算长度：
在桁架平面内，为节间轴线长度：
A=28.19cm2, 。
截面刚度和稳定性验算：
，
，因为 ，只求 ：
，所需截面合适。
4、斜腹杆(eF、fg)
杆件内力： 二杆可以选择内力较大杆件进行计算。
计算长度： ,
内力较小，按 选择，需要的回转半径为：
。
查型钢表(附录8)，选项截面的 和 比上述计算的 和 略大些。选用2L63×5，得截面几何特性：A=12.286cm2,
选用2L125×80×7。因为 ，故用不等肢角钢，短肢相并(见图4)所示。
A=28.19cm2>23.09cm2, 。
按所选角钢进行截面验算，取
，
，
所选取的截面满足要求。
3、端斜杆(aB杆)：
杆件轴力：N=347.86KN(压)，
计算长度: 因为 ，故采用不等肢角钢，长肢相并，使 。选用角钢2L×125×80×7，详见图5所示。
-154.12
-148.09
-56.28
-48.09
-180.94
De
1.88
0.54
1.34
100.79
77.09
91.27
19.45
38.69
100.79
eF
-0.69
0.62
-1.31
-36.92
-13.89
-47.76
12.34
-33.63
-47.76
12.34
Fg
-0.46
-1.63
1.17
T形截面
2L70X5
12.29
199.00
199.00
1.53
2.45
130.07
150
0.387
71.93
Cc
-53.50
T形截面
2L56X5
10.83
183.20
229.00
1.72
2.69
106.51
150
0.514
96.11
Ee
-53.50
T形截面
2L56X5
10.83
207.20
259.00
，
，因为 ，只求 ：
查附表4.2得
，
，所需截面合适。
5、中竖杆(Ee杆)：
杆件轴力：N=53.50KN(压)，
计算长度: ,
内力较小，按 选择，需要的回转半径为：
。
查型钢表(附录8)，选项截面的 和 比上述计算的 和 略大些,选用2L56×5，得截面几何特性：A=10.83cm2,
，
，因为 ，只求 ：
肢背: 取
肢尖： 取
(2)、斜杆eF与节点的连接焊缝计算:N=47.76KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm.所需焊缝长度为:
肢背: 取
肢尖： 取
(3)、竖杆eE与节点板连接焊缝计算：N=53.5KN
因为其内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸 =5mm，焊缝长度
12.29
209.04
261.30
1.94
2.96
107.75
150
-
206.30
cD
-180.94
T形截面
2L75X5
14.82
229.12
286.40
2.32
3.43
90.10
150
0.620
196.92
De
100.79
T形截面
2L50X5
2.96
229.12
286.40
1.53
2.45
149.75
屋架杆件内组合表
注：表内负责表示压力：正值表示拉力。表1
杆件
名称
内力系数(F=1)
第一种
组合
F×
第二种组合
第三种组合
计算杆件内力/KN
全跨
左半
全跨
右半
全跨
F1× +
F2×
F1× +
F2×
F3× +
F4×
F3× +
F4×
上
弦
AB
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
BCD
屋架上弦节点荷载F1=3.984KN/m2×1.5×6=35.86kN
F2=1.96KN/m2×1.5×6=17.64kN
组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载
屋架上弦节点荷载F3=(0.12+0.11×18m)×1.2×1.5×6=3.46N
F4=(1.4×1.2+0.70×1.4)×1.5×6=23.94kN
因为其内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸 =5mm，焊缝长度
(4)、下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为左右下弦杆的内力差
△N=425.97KN-186.65=239.32KN，设肢尖与肢背的焊脚尺寸为6mm，所需焊缝长度为：
肢背: 取
肢尖： 取
(5)、节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙和制作装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为290mm×420mm。
(1)、斜杆Bc与节点的连接焊缝计算:N=253.54KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm.所需焊缝长度为:
肢背: 取
肢尖： 取
(2)、斜杆Dc与节点的连接焊缝计算:N=180.94KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm.所需焊缝长度为:
肢背: 取
肢尖： 取
(3)、竖杆Cc与节点板连接焊缝计算：N=53.5KN
水泥砂浆找平层0.3KN/m2
预应力混凝土屋面板1.45KN/m2
钢屋架和支撑自重0.12+0.011×18m=0.32KN/m2
总计：3.32KN/m2
可变荷载标准值
雪荷载0.35KN/m2<屋面活荷载标准值0.70KN/m2，取0.70KN/m20.70KN/m2
积灰荷载0.70KN/m2
总计：1.14KN/m2
②可变荷载：活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准 值为S0=0.35KN/m2，活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。
积灰荷载标准值：0.7KN/m2
③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
查附表4.2得
，所需截面合适。
其余各杆件的截面选择计算过程不作一一列出，计算结果详见表2。
杆件截面选择表表2
杆
件
内力
/KN
截面规格
面积
/cm2
计算长度/cm
回转半径/cm
应力
/(N/mm2)
上
弦
-486.96
短肢相并
2L125X80X10
39.42
150.75
301.5
2.26
6.11
132.74
150
，
满足允许长细比：<[λ]=150的要求。
截面在x和y平面皆属b类，由于 ，只需求 。
查(附录4)轴心受力稳定系数表得 。
，所选截面合适。
2、下弦杆
整个下弦杆采用同一截面，按最大的内力eg杆计算:N=496.43kN（拉）
计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度：
屋架平面外根据支撑布置取：
计算所需要净截面面积为：
-140.44
-140.44
-486.96
下
弦
a-c
3.47
2.54
0.93
185.65
169.19
140.89
72.74
34.34
185.65
c-e
7.96
5.33
2.64
425.97
379.45
332.03
155.03
90.68
425.97
e-g
9.28
5.31
3.97
496.43
426.45
402.72
159.27
127.08
496.43
斜腹杆
aB
-6.50
-4.75
-1.75
-347.86
-317.02
-264.00
-136.31
-64.34
-347.86
Bc
4.74
3.16
1.58
253.54
225.65
197.83
92.00
54.25
253.54
cD
-3.38
-1.86
-1.52
-180.94
150
-
104.88
eF
-47.76
T形截面
2L63X5
12.29
249.92
312.40
1.94
2.96
128.82
150
0.393
98.88
12.34
Fg
-45.36
T形截面
2L63X5
12.29
249.92
312.40
1.94
2.96
128.82
150
0.393
93.91
4.07
Aa
-26.75
一、设计资料：
1.结构形式: 某厂房总长度90m，跨度为18m.，纵向柱距6m，采用梯形钢屋架，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
3．内力计算
本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
四、杆件截面设计
腹杆最大内力，N=448.43kN（压），由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm；其余节点板与垫板厚度取10mm。
-24.72
-45.36
4.07
-40.67
26.41
-45.36
4.07
竖杆
Aa
-0.50
-0.50
0.00
-26.75
-26.75
-17.93
-13.70
-1.73
-26.75
Cc
-1.00
-1.00
-1.00
-53.50
-53.50
-53.50
-27.40
-27.40
-53.50
Ee
-1.00
一毡二油隔气层0.05KN/m2
水泥砂浆找平层0.3KN/m2
预应力混凝土屋面板1.45KN/m2
二、结构形式与布置图：
屋架支撑布置图如下图所示。
符号说明：WGJ-钢屋架；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
a.18米跨屋架(几何尺寸) b.18米跨屋架全跨单位荷载
下弦与节点板连接的焊缝长度为420mm， =6mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差△N=425.97KN-186.65=239.32KN,受力较大的肢背处的焊缝应力为：
焊缝强度满足要求。
2、下弦节点e点(详见图7-1)：
(1)、斜杆eD与节点的连接焊缝计算:N=100.79KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm.所需焊缝长度为:
永久荷载设计值 1.2×3.32KN/m2=3.984KN/m2
可变荷载设计值 1.2×1.40KN/m2=1.96KN/m2
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
屋架上弦节点荷载F=(3.984KN/m2+1.96KN/m2)×1.5×6m=53.50kN
组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载
作用下各杆件的内力值
c .18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
三、荷载与内力计算：
1、荷载计算
荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。
永久荷载标准值：
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
-6.22
-4.37
-1.85
-332.82
-300.19
-255.72
-126.17
-65.81
-332.82
DEF
-8.99
-5.64
-3.36
-481.13
-421.91
-381.71
-166.04
-111.48
-481.13
FG
-9.10
-4.55
-4.55
-486.96
-406.68
-406.68
0.771
160.22
下
弦
496.43
短肢相并
2L125X80X7
28.19
300.00
600.00
2.298
6.04
130.55
150
-
176.1
aB
-347.86
长肢相并
2L125X80X7
28.19
253.00
253.00
4.02
3.33
75.98
150
0.714
172.83
Bc
253.54
T形截面2L63X5
1.72
2.69
120.47
150
0.435
113.56
Fra Baidu bibliotekGg
43.44
T形截面
2L63X5
12.29
260.10
260.10
1.94
2.96
134.07
150
-
35.35
五、节点设计：
本设计采用E43焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 。各杆件内力由表1查得，最小焊缝长度应小于8 。
1、下弦节点c点(详见图7)：