钢结构屋架设计
钢结构课程设计三角形屋架
钢结构课程设计三角形屋架一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握三角形屋架的结构特点及其在钢结构中的应用。
2. 使学生掌握三角形屋架的稳定性分析及计算方法。
3. 让学生了解并掌握钢结构设计的相关规范和标准。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行三角形屋架结构设计和计算的能力。
2. 培养学生运用CAD软件绘制三角形屋架结构图纸的技能。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构及三角形屋架的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成遵循规范和标准的好习惯。
3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生在掌握三角形屋架相关知识的基础上，具备一定的设计计算和绘图能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成三角形屋架的设计计算和绘图任务，为后续专业课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 三角形屋架结构特点及其应用- 介绍三角形屋架的结构类型、受力特点及在钢结构中的应用。
- 教材章节：第二章第二节2. 三角形屋架稳定性分析及计算方法- 讲解三角形屋架的稳定性原理，推导相关计算公式。
- 教材章节：第三章第一节3. 钢结构设计规范与标准- 介绍我国钢结构设计的相关规范和标准，分析三角形屋架设计要求。
- 教材章节：第四章第二节4. 三角形屋架设计计算实例- 分析具体工程案例，讲解三角形屋架设计计算步骤及方法。
- 教材章节：第五章5. 三角形屋架结构绘图- 教授CAD软件操作，指导学生绘制三角形屋架结构图纸。
- 教材章节：第六章第三节6. 实践操作与团队协作- 安排实践操作环节，让学生分组进行三角形屋架设计计算和绘图。
- 教材章节：实践环节教学内容安排和进度：第一周：介绍三角形屋架结构特点及其应用，学习稳定性分析基本原理。
第三章 钢屋架设计要求
屋盖支撑布置
（1）上弦横向支撑；（2）下弦横向水平支撑；（3）下弦纵向水平支撑； （4）垂直(竖向)支撑；（5）系杆
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.3 钢屋盖的支撑系统
(a) 上弦横向水平支撑布置； (b) 下弦横向与纵向水平支撑布置； (c) 天窗架上弦横向水平支撑； (d) 屋架支座与跨中垂直支撑; (e) 天窗架侧竖杆垂直支撑
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.1 钢屋盖结构的组成和分类
装配式钢筋混凝土单层厂房结构
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.1 钢屋盖结构的组成和分类
天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗，一般常采用纵向天窗。 纵向天窗则需单独设置天窗架，常见的几种天窗架形式如下图所示。
钢结构-钢屋架设计要求
§3.4 钢屋架的设计计算
2、截面形式
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屋架的计算跨度
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.2 钢屋架的形式和尺寸
（2）屋架的高度取决于经济、刚度要求和运输界限等三个方面，同时 又和屋面坡度密切相关，有时还受到建筑要求的限制。 屋架高度确定的主要程序： ① 根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度；
② 按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；
③ 屋架、支撑和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
屋架上、下弦杆和靠近支座的腹杆按第一种荷载组合计算；而跨中附近 的腹杆按第二、三种荷载组合计算，取大值。
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.4 钢屋架的设计计算 杆件的截面形式与构造
1、截面选择 ① 为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢的规格不宜过多，一般
钢结构屋架设计
一丶设计资料厂房总长60ｍ，跨度为24m，屋架间距b=6m，端部高度H=1990mm，中部高度H=3190mm1、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C20，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于—20℃，无需抗震设防。
2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附表图所示。
屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊3、屋盖结构及荷载采用无檩体系。
用1.5×6.0预应力混凝土屋板。
荷载：①屋架及支撑自重：q=0.384KN/m²②屋面活荷载：活荷载标准值为0.7 KN/m²，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.7 KN/m²，活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值③屋面个构造层的恒荷载标准值：水泥砂浆找平层0.4KN/m²保温层 0.4KN/m²预应力混凝土屋面板 1.6KN/m²永久荷载总和=2.784KN/㎡，活荷载总和=0.7 KN/㎡4、荷载组合。
一般按全跨永久荷载和全跨可变荷载计算。
节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.2；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.2×2.7844+0.7×1.4）×1.5×6=37.2 KN按永久荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.35；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.35×2.784+0.7×1.4×0.7）×1.5×6=38.2KN故取节点荷载设计值为F=38.2 KN，支座反力R=8F=305.6 KN二丶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=1/10；＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取屋架计算跨度L3190mm，下端起拱50mm。
27米钢屋架设计
钢结构课程设计例题－、设计资料某一单层单跨工业长房。
厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。
车间内设有两台中级工作制桥式吊车。
该地区冬季最低温度为－20℃。
屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。
上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。
屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。
屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。
柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。
根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。
构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示。
图1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图2所示。
符号说明：GWJ-（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）图2 屋架支撑布置图三、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。
永久荷载标准值放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值雪荷载0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡总计 1.25kN/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡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P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载P=4.0644×1.5×6=36.59 kN屋架上弦节点荷载1P=1.75×1.5×6=15.75 kN2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P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN屋架上弦节点荷载3P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN43.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。
24米跨钢结构屋架结构设计施工图
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。
1. 荷载计算：根据规范和实际情况，计算自重、活载和风载等荷载的作用下的弯矩和剪力。
2. 材料选择：选择Q235钢材作为梯形屋架的材料。
3. 结构设计：根据荷载计算结果，确定梯形屋架的截面形状和尺寸。
调整上下层梁的高度，使其逐渐减小，形成梯形的外形。
4. 连接方式：选择焊接连接方式，确保连接的牢固性和稳定性。
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——钢屋架施工图设计
屋架端部高度：H0 屋架中部高度：H=H0+0.5×L0×i
三. 支撑布置
仅布置上弦和下弦横向水平、垂直支撑 和系杆
• 四. 荷载和内力计算
1 荷载计算 永久荷载标准值: 屋面、钢屋架和支撑荷载 可变荷载标准值: 活载、雪载较大值
• 2 荷载组合
2 荷载组合 (1)全跨恒载+全跨活载 P=(1.2G+1.4Q) ×1.5×6 (2)全跨恒载+半跨活载 P全=1.2G×1.5×6 P半=1.4Q×1.5×6 P=P全+ P半
钢结构课程设计
▪题目：24m跨度钢屋架施工图设计
▪设计要求 1 一份钢结构课程设计说明书
2 一张钢屋架施工图 CAD绘制A3图纸
绘图比例：
跨度m 杆件轴线比例 节点板及杆件截面比例
18
1:35-45
1:15-1:20
241:45-50 Nhomakorabea1:20-1:25
27
1:50-55
1:25-1:30
30
1:55-60
4 斜腹杆 双角钢等肢相并 受压或受拉 试选截面A
5 竖杆 双角钢等肢相并 受压 选角钢型号 验算长细比与整体稳定
6 中竖杆 双角钢等肢十字形 零杆 按长细比选择验算截面A
将各杆件设计几何特性参数列成屋架杆件 一览表（表2-9）
六. 节点设计 焊缝计算（选择焊脚尺寸，计算焊缝长度） （1） 下弦节点 （ 2） 上弦节点 （3） 屋脊节点 （ 4） 下弦跨中节点 （5） 支座节点
1:30-1:35
▪钢屋架设计计算
一.材料选择 1 钢材: Q235D 2 焊条：E43型 手工焊
二.钢屋架形式及几何尺寸 平坡梯形屋架 标准跨度：L=18 24 27 30m （边柱外缘之间） 计算跨度：L0=L-2×0.15 m (0.15为支座中线至柱外边缘）
钢结构设计原理第七章(屋架)
7.5.1 结构形式和布置
（1）结构形式 单跨、双跨、多跨等
要求：构造简单、施工方便、易于连接， 具有一定的侧向刚度，取材方便，宜使杆 件对两个主轴有相近的稳定性 （1）单壁式屋架杆件的截面形式
双壁式屋架杆件的截面形式
双角钢杆件的填板
7.3.3.4 杆件的截面选择
（1）一般原则
①优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面， 但受压构件应满足局部稳定的要求，最小厚度为 4mm ②最小角钢∟45×4，当开有螺栓孔时，肢宽应 满足相应要求 ③屋架节点版（或T型钢弦杆的腹板）厚度，据 表7.4采用
（3）内力计算与荷载组合
内力组合：①解析法 ②图解法 荷载组合：①全跨永久荷载+全跨屋面活载（雪 载）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 ②全跨永久荷载+半跨屋面活载（雪 载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 （少数腹杆可能内力变号） 采用大型屋面板的屋架，应考虑安装 时可能的半跨荷载： 屋架及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨 施工荷载
2
(7.20)
(7.21)
（3）T型钢作弦杆的屋架节点
7.3.3.6 连接节点处板件的计算
（1）连接节点处的板件在拉、剪作用下的强度 必要时按下式计算：
N / i A1 f (7.24) (7.25)
i 1/ 1 2 cos2 i
（2）为保证桁架节点板在斜腹杆压力作用 下的稳定性，受压腹杆连接肢断面中点沿 腹杆轴线方向至弦杆边缘的净距离c应满足 下列条件：
↙
→底板→支承柱顶
计算： 支座底板毛面积： A ab
R fc
A0
2 M q a1
6M 支座底板厚度： t f 且t 16mm 加劲肋与节点板连接焊 缝：
重型厂房结构设计--钢屋架设计
重型厂房结构设计--钢屋架设计重型厂房结构设计--钢屋架设计一、设计概述由于重型厂房要承载大量设备和负荷，因此其结构设计极为重要。
本设计采用钢屋架结构来满足建筑的要求。
钢屋架结构具有自重轻、强度高、刚度好、施工周期短等优点，非常适合用于重型厂房的设计。
二、结构选型钢屋架结构主要由柱、梁和屋面系统组成。
柱和梁采用矩形钢管作为主要构件，选用Q345钢材，具有优良的强度和耐腐蚀性。
屋面系统采用彩钢板作为覆盖材料，具有防水、防火、耐腐蚀等特点。
三、结构设计1. 主悬挂梁的设计主悬挂梁是承载屋面系统和顶墙板的关键构件。
根据厂房的平面布置和荷载计算结果，确定主悬挂梁的位置和尺寸。
为了提高刚度，悬挂梁采用双T剖面型钢。
根据荷载计算和构造要求，确定主悬挂梁的截面尺寸和材料规格。
2. 柱的设计柱是厂房结构的主要承载构件，承受来自屋面荷载和其他附属设备的力。
根据实际设计要求和荷载计算结果，确定柱的尺寸和材料规格。
为了提高抗震性能，柱采用矩形钢管，并在柱的底部设置地震支座。
3. 屋面系统的设计屋面系统主要由钢梁、彩钢板和防水层组成。
钢梁用于支撑彩钢板和屋面荷载，彩钢板作为覆盖材料，防水层用于保证建筑不受外部湿气影响。
根据建筑布置和屋面系统的荷载计算结果，确定钢梁和彩钢板的尺寸和材料规格。
四、结构分析与验算根据上述设计结果，进行结构分析与验算。
主要包括静力荷载、动力荷载和抗震性能的计算。
通过对设计结构进行静力和动力分析，验证其满足规范要求和安全性能。
五、结构施工方案根据结构设计结果，制定施工方案。
包括施工工艺、施工周期、材料选用、焊接工艺等。
确保施工过程中的质量与安全。
六、结构优化和改进根据施工实践和使用反馈，对结构进行优化和改进。
包括减少材料使用、提高结构性能等。
以满足客户的实际需求和经济效益。
七、结论本设计采用钢屋架结构满足重型厂房的设计要求，具有自重轻、强度高、刚度好等优点。
通过结构分析与验算，证明了设计的合理性和安全性。
某车间27m梯形钢屋架设计
某车间27m梯形钢屋架设计
梯形钢屋架是指钢结构中采用梯形钢材构成的屋架，它具有重量轻、强度高、施工方便等优点，在工业厂房，商业大厦等建筑物中得到广泛应用。
本文将结合某车间27m梯形钢屋架设计，从梁柱、节点、荷载等方面详细讲解其设计流程。
一、设计参数
该梯形钢屋架的设计参数如下：
跨度：27m
净高：5m
屋面坡度：5%
风压：0.8kN/m²
二、梁柱的设计
梁柱是梯形钢屋架的主要组成部分，其主要承受落在屋面上的荷载，设计时需要考虑其受力情况。
1. 梁的设计
该梯形钢屋架的梁一般为双梁结构，采用H型钢。
设计时需要根据结构计算确定梁的大小和型号。
据计算，该梯形钢屋架的梁的尺寸为800mm * 300mm * 14mm。
三、节点的设计
节点是梯形钢屋架中连接梁柱的重要部分，其设计需要考虑承载能力和连接方式等因素。
该梯形钢屋架的节点采用角钢板焊接，其连接方式牢固，能有效承受荷载。
节点设计时应根据结构计算确定其大小和具体焊接方式。
四、荷载的设计
荷载是梯形钢屋架设计中需要考虑的重要因素，其大小以及分布情况对结构的安全性有很大影响。
风荷载是梯形钢屋架设计中需要考虑的重要荷载之一，其大小与风速有关。
该梯形钢屋架的设计风压为0.8kN/m²，根据结构计算，该荷载下的梁柱满足强度要求。
综上所述，该车间27m梯形钢屋架的设计采用H型钢作为梁柱的材料，节点采用角钢板焊接，具有承载能力强，连接牢固等特点。
荷载设计中考虑了风荷载和雪荷载，保证了结构的安全性。
在施工时需要严格按照设计方案进行，确保其质量和安全。
《钢结构》(钢屋架)课程设计任务书
《钢结构》(钢屋架)课程设计任务书课程设计任务书《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书一、设计任务的目的与要求：本次课程设计的任务是设计一个钢屋架结构，要求学生运用所学的钢结构设计知识与技能进行设计，包括荷载计算、结构分析与设计、构件尺寸确定等。
通过本次设计任务，旨在提高学生的综合应用能力，加深对钢结构设计原理的理解，并培养学生的团队合作和解决实际工程问题的能力。
二、设计任务的内容与流程：1. 设计内容：设计一个三层多跨度的钢屋架结构，用于承担一定的荷载和风力荷载。
要求设计满足结构安全、稳定和经济性的要求。
2. 设计流程：(1) 根据设计要求和建筑功能确定结构基本参数，包括跨度、层数、荷载类型和大小等。
(2) 进行荷载计算，包括使用现行规范确定荷载，并对各种荷载进行组合计算。
(3) 进行结构分析与设计，包括确定结构的受力情况和选择适当的材料和截面形式。
(4) 进行构件尺寸确定，包括对主要构件进行动静力分析，确定其合理的尺寸和型号。
(5) 进行结构的耐久性设计，包括使用合适的防腐措施，保证结构的使用寿命。
(6) 进行结构的施工图设计，包括绘制结构的剖面图、节点连接图等。
三、设计任务的要求与评价指标：1. 设计要求：(1) 结构安全可靠，满足国家规范要求的承载能力和稳定性要求。
(2) 结构经济合理，材料使用充分，尺寸合理。
(3) 结构施工方便，构件可制造性好。
(4) 结构具有良好的耐久性，能满足设计寿命要求。
2. 评价指标：(1) 结构的安全性：承载能力满足设计要求，结构稳定性好。
(2) 结构的经济性：材料使用充分，构件尺寸合理。
(3) 结构的可施工性：结构构件制造方便，施工条件易于满足。
(4) 结构的耐久性：防腐措施合理，能满足设计寿命要求。
四、设计任务的开题与验收：1. 开题内容：(1) 设计题目的背景与意义。
(2) 设计任务的目的与要求。
(3) 设计内容与流程。
2. 验收内容：(1) 设计任务书完整准确。
《工业厂房钢结构屋架设计》计算书
（1）下弦节点“”（如图9示） 设杆的肢背和肢尖的焊缝高度和，则所需的焊缝长度为： 肢背：，取 肢尖：，取 图9下弦节点“” 设杆的肢背和肢尖的焊缝高度和，则所需的焊缝长度为： 肢背：，取 肢尖：，取 杆的内力，焊缝尺寸可按构造确定,取。 根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙以及制作和装配等误差，按比例绘出节点详 图，从而确定节点板尺寸为。 下弦与节点板连接待焊缝长度为。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差，受力较大的肢背处的焊 缝应力为： ,焊缝满足强度要求。
合计 可变荷载： 屋面活荷载 积灰荷载 合计 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 (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： 半跨节点可变荷载： (3)全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点桁架自重： 半跨节点屋面板自重及活荷载： (1)、(2)为使用阶段荷载情况，(3)为施工阶段荷载情况。
需要截面积： 需要的回转半径：， 根据需要的查角钢规格表，选用，，，，按所选角钢进行验算： 图4上弦截面 9 满足要求。 截面在和平面皆属类，由于，只需求。查表得。则 ,满足要求。 （2）下弦杆 整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的加杆计算： ,（因跨中有通长系杆） 所需截面积： 图5下弦截面 选用，因，故用不等肢角钢，断肢相并。
屋架钢材采用。235-B,焊条采用E43型，手工焊。
桁架计算跨度：
跨中及端部高度：
桁架的中间高度：
在的两端高度：
在轴线处端部高度：
桁架跨中起拱（）。
2）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。
桁架上.弦支撑布置 桁架下弦支撑布置 垂直支撑1-1 垂宜支撑2-2 图2桁架支撑布置 符号说明：SC-上弦支撑；XC一下弦支撵；CC一垂直支撵；GG-刚性系杆：LG-柔性系杆 3）荷载计算 永久荷载： 预应力钢筋混凝土大型屋面板 卷材层 找平层(厚20mm) 60mm厚保温层 桁架和支撑自重 管道荷载
钢结构屋架设计计算书
一、设计资料天津某车间，屋架跨度为18m，房屋总厂为60m，屋架间距6m，屋面坡度i＝1／10，屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN／m2），80mm厚泡沫混凝土（0.3KN／m2），20mm厚水泥砂浆（0.3KN／m2），二毡三油铺绿石砂（0.3KN ／m2），屋面活荷载0.7KN／m2，雪荷载0.5KN／m2，积灰荷载0.5KN／m2，屋架端高1990mm，两端较之于钢筋混凝土柱上，柱混凝土强度C20。
二、屋架形式和几何尺寸屋架计算跨度l0＝l－300＝1800－300＝17700mm屋架端部高度取h0＝1990mm屋架跨中高度h＝h0＋i×l0／2＝1990＋0.1×17700／2＝2875mm屋架高跨比l0／h＝2.875／17.7＝1／6.16为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，上弦节点用平间距取1.5m。
三、屋盖支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况，设置三道上下弦横向水平支撑。
由于房间端部为山墙，第一柱间间距小于6m，因此该厂房两端的横向水平支撑设在第二间柱。
设置两道下弦纵向水平支撑。
在第一柱间的上弦设置刚性系杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性系杆以传递山墙的风荷载。
在设置水平支撑的柱间，在屋架跨中及两端，两屋架间共设置三道竖向支撑。
屋脊节点及屋架支座处延厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦设置一道柔性系杆。
屋架支撑的布置如下图：四、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大雨雪荷载取屋面活荷载计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（P10＝0.12＋0.011×跨度）计算，跨度单位为米。
荷载：永久荷载：防水层（二毡三油铺绿石砂）0.3×1.2＝0.36KN／m2找平层（20厚水泥砂浆）0.3×1.2＝0.36KN／m2保温层（80厚泡沫混凝土）0.5×1.2＝0.6KN／m2预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4×1.2＝1.68KN／m2屋架及支撑自重（0.12＋0.011×18）×1.2＝0.38KN／m2恒载总和∑＝3.38KN／m2可变荷载：屋面荷载0.7×1.4＝0.98KN／m2积灰荷载0.5×1.4＝0.7KN／m2活荷载总和∑＝1.68KN／m2计算荷载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P 恒＝3.38×1.5×6＝30.42KN P 活＝1.68×1.5×6＝15.12KN2、全跨永久荷载＋半跨可变荷载P 恒＝3.38×1.5×6＝30.42KN P 活＝1.68×1.5×6＝15.12KN3、 全跨屋架包括自重＋半跨屋面板自重＋半跨屋面活载P 恒'＝0.38×1.5×6＝3.42KN P 活'＝（1.68＋0.98）×1.5×6＝23.94KN1、2为使用阶段和在情况，3为施工阶段荷载情况，经过计算，第二种荷载组合所产生的杆件内力，对本题的杆件不起控制作用，所以不列入以下计算中。
钢结构屋架设计计算书【范本模板】
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）1 2 3 ４５2＋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。
钢结构屋架计算书
钢结构屋架计算书一、工程概述本工程为_____钢结构屋架，用于_____建筑。
屋架跨度为_____m，长度为_____m，屋面坡度为_____。
屋架所承受的荷载包括恒载、活载、风载和雪载等。
二、设计依据1、《钢结构设计规范》（GB 50017-2017）2、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）3、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2020）三、荷载计算1、恒载屋面自重：包括屋面板、檩条、保温层等，取_____kN/m²。
屋架自重：根据所选屋架形式和尺寸，估算屋架自重为_____kN/m。
2、活载屋面活载：根据建筑使用功能，取_____kN/m²。
3、风载基本风压：根据当地气象资料，取_____kN/m²。
风荷载体型系数：根据屋架形状和屋面坡度，确定风荷载体型系数。
4、雪载基本雪压：根据当地气象资料，取_____kN/m²。
屋面积雪分布系数：根据屋面坡度和形状，确定屋面积雪分布系数。
四、内力计算1、采用结构力学方法，建立屋架计算模型，计算在各种荷载组合作用下屋架杆件的内力。
2、考虑恒载、活载、风载和雪载的最不利组合，计算屋架杆件的最大内力。
五、杆件截面选择1、根据杆件内力，选择合适的钢材型号和截面形式。
2、考虑强度、稳定性和刚度要求，对杆件截面进行验算。
强度验算：σ ＝N/A ≤ f，其中 N 为杆件内力，A 为杆件截面面积，f为钢材强度设计值。
稳定性验算：根据杆件的长细比和截面类型，查稳定系数，进行稳定性验算。
刚度验算：控制杆件的长细比在规范允许范围内。
六、节点设计1、节点形式的选择：根据杆件连接方式和受力特点，选择合适的节点形式，如焊接节点、螺栓连接节点等。
2、节点计算：对节点进行强度验算，确保节点能够可靠传递杆件内力。
七、屋架支撑设计1、为保证屋架的空间稳定性，设置上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑和垂直支撑。
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钢结构屋架设计一丶设计资料厂房总长60ｍ，跨度为24m，屋架间距b=6m，端部高度H=1990mm，中部高度H=3190mm1、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C20，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于—20℃，无需抗震设防。
2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附表图所示。
屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊3、屋盖结构及荷载采用无檩体系。
用1.5×6.0预应力混凝土屋板。
荷载：①屋架及支撑自重：q=0.384KN/m²②屋面活荷载：活荷载标准值为0.7 KN/m²，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.7 KN/m²，活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值③屋面个构造层的恒荷载标准值：水泥砂浆找平层0.4KN/m²保温层 0.4KN/m²预应力混凝土屋面板 1.6KN/m²永久荷载总和=2.784KN/㎡，活荷载总和=0.7 KN/㎡4、荷载组合。
一般按全跨永久荷载和全跨可变荷载计算。
节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.2；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.2×2.7844+0.7×1.4）×1.5×6=37.2 KN按永久荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.35；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.35×2.784+0.7×1.4×0.7）×1.5×6=38.2KN故取节点荷载设计值为F=38.2 KN，支座反力R=8F=305.6 KN二丶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=1/10；＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取屋架计算跨度L3190mm，下端起拱50mm。
屋架几何尺寸如图1所示：四、杆件界面设计（1） 上弦杆整个上弦不改变截面，按最大内力计算：N max =-580.3KN ，l 0x =150.8cm ，l 0y =301.6cm 故截面应选择等边角钢截面。
假定λ=50，则ϕ=0.856，A req =N/ϕf=5803/（0.856×215）31.5 cm 2i yreq =l ox /λ=150.8/50=3.02cm i yreq = l oy /λ＝301.6/50＝6.03cm 由附表7.6选2L110×10, 肢背间距a=10mm A=2×19.26=38.52cm 2、i x =3.05cm 、i y =4.52cm截面验算：x λ＝l ox / i x ＝150.8/3.05=49.4<［λ］＝150(满足)y λ＝l oy / i y =301.6/4.52=66.7<［λ］＝150(满足) b/t=10/1=10＜0.58×301.6/10=17.54220.415169.7yz y oy b l t λλ⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭ yz λ＞x λ,故max yz λλ=查表得ϕ＝0.7528由N/ϕA=5803/(0.7528×38.52)=200.1N/mm ²＜f=215 N/mm ² 故上弦杆采用2 L110×10（2） 下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力N=576.9 KN 计算l ox ＝300cm l oy =1185cm A nqeq =N/f=26.83cm 2由附表7.6选2 L100×8 , a=10mmA ＝2×15.64＝31.28 cm 2，i x ＝3.08cm ，i y ＝4.48cmn A /N ＝σ=5769/31.28=185N/2mm < 215 N/2mm (满足)x λ＝l ox / i x ＝300/3.08=97.4<［λ］＝350(满足)y λ＝l oy / i y =1185/4.48=264.5<［λ］＝350(满足) 故下弦杆采用2 L100×8（3）腹杆aBN=-336.7KN ，l 0x =l 0y =253cm选用截面2L90×8, a=10mm 截面几何特性：几何面积：A=27.88cm 2回转半径：i x =2.76cm ，i y =4.09cm[]253.591.71502.76x λλ==〈=长细比：[]253.561.91504.09y λλ==〈= b/t=9/0.8=11.25＜0.58×253/9=16.34220.41516691.7yz y x oy b l t λλλ⎛⎫=+=〈= ⎪ ⎪⎝⎭max 91.7x λλ==查表得x ϕ=0.610则A x /N ＝ϕσ=3367/0.610×27.88=198N/2mm < 215 N/2mm (满足) 所以选择截面为2L90×8的等肢角钢，肢背间距为a=10mm（3） 腹杆BcN=262.1KN ，l 0x =0.8×261.3=209cm ，l 0y =261.3cm 选2 L70×5, a=10mmA ＝2×6.88＝13.76 cm 2，i x ＝2.16cm ，i y ＝3.24cmn A /N ＝σ=2621/13.76= 190.5N/2mm < 215 N/2mm (满足)x λ＝l ox / i x ＝209/2.16=96.8<［λ］＝350(满足)y λ＝l oy / i y =261.3/3.24=80.6<［λ］＝350(满足)选用截面2L70×5 ， a=10mm（5）腹杆 FgN=43KN, l ox =l oy =0.8×312.4=249.9cm 选2L56×5，A=2×5.42=10.84cm ² 满足最小角钢要求i x ＝1.72cm ，i y ＝2.69cm[]249.9145.31501.72ox x x l i λλ===〈= 满足要求 []312.4116.11502.69oy y yl i λλ===〈= 满足要求。
（6）腹杆gHN=0.46KN, l ox =0.8×339=271.2cm ，l oy =339cm选2L63×5，i x ＝1.94cm ，i y ＝2.97cmx λ=l ox /i x =139.8﹤150 满足 y λ=l oy /i y =114.1﹤150 满足。
（7）腹杆HiN=-40.9KN l ox =0.8×339=271.2cm ，l oy =339cm选2L63×5，i x ＝1.94cm ，i y ＝2.97cmx λ=l ox /i x =139.8﹤150 满足 y λ=l oy /i y =114.1﹤150 满足。
按第二种荷载组合N Hi 压力略微增加，但其值小，可满足要求。
（8）腹杆IiN=78.2KN l ox =0.9×319=287.1cm选2L63×5，十字相连 ，A=12.28， i x ＝2.45cmx λ=l ox /i x =117.2﹤350 满足承载力验算：A /N ＝σ=782/12.28=63.7N/mm 2< 215(满足)所以选择截面为2L63×5的等肢角钢，肢背间距为a=10mm其余截面选择见下表：五、节点设计（1）屋脊节点。
竖杆Ii 杆端焊缝按构造取f h 和w l 为5mm 和80mm 。
上弦与节点板的连接焊缝，角钢肢背采用塞焊缝，并假定仅承受屋面板传来的集中荷=载，一般可不做计算。
角钢肢尖焊缝应取上弦内力N 的15%进行计算，即：∇N=0.15×562=84.3(kN).其产生的偏心弯矩M=∇Ne=384.31050⨯⨯=4215000（N •mm ）现取节点板尺寸如图所示。
设肢尖焊脚尺寸2f h =6mm ，则焊缝计算长度2w l =200－2×16－5=183（mm ）。
验算肢尖焊缝强度：=91.9（N/mm 2）<w f f =160N/mm 2（满足要求）上弦杆起拱后坡度为6.91。
拼接角钢采用与上弦相同截面，热弯成型。
拼接角钢一侧的焊缝长度按弦杆所受内力计算。
设角焊缝焊脚尺寸f h =t －2=10－2=8（mm ）。
则接头一侧需要的焊缝计算长度为：()356210156.840.740.78160w wf f N l mm h f ⨯===⨯⨯⨯⨯ 拼接角钢的总长度为：()()1222156.828102100376.4()9.6w f l l h a mm ⎛⎫=++=⨯+⨯++⨯⨯= ⎪⎝⎭取l =400mm拼接角钢竖肢需切去的高度为：∇=)(2358105mm h t f =++=++取∇=25mm ，竖肢余留高度为75,mm 。
（2）下弦拼接节点。
拼接角钢采用与下弦相同截面。
拼接角钢一侧的焊缝 长度按与杆件等强设计。
设角焊缝焊脚尺寸)(6282mm t h f =-=-=，则接头一侧所需要的焊缝计算长度为：231.2810215250.2()40.740.76160w wf f Af l mm h f ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 拼接角钢的总长度为：()()22250.22610534.4()w f l l h a mm =++=⨯+⨯+=取l=540mm ，拼接角钢水平肢较宽，故采用斜切，不但便于焊接，且可增加焊缝长度，水平肢上的安装螺栓孔，待屋架拼装完后可用于连接屋架下弦横向水平支撑。
竖肢因切肢后余留高度较小，不设安装螺栓。
拼接角钢竖肢需切去的高度为：586519t h mm ∇=++=++=（mm ） 取∇=20mm ，即竖肢余留高度为80mm 。
取两斜腹杆杆端至节点中心距离为230mm ，竖杆杆端至节点中心则取90mm （按工程惯例梯形屋架通常取下弦节点中心至各腹杆下端的距离为5mm 的倍数，各腹杆的角钢长度亦取5mm 或10mm 的倍数，而让上弦节点中心至腹杆上端的距离为不规则尾数）。
节点板按布置腹杆杆端焊缝需要，采用—330×10×380。
（3）支座节点。
根据端斜杆和下弦杆杆端焊缝，节点板采用—380×12×440. 为便于施焊，取底板上表面至下线轴线的距离为160mm ，且在支座中线处设加劲肋—90×10，高度与节点板相同，亦为440mm 。