钢结构课程设计21米梯形屋架

21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）

一、设计资料

厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s

=0.25

KN/m2，不考虑风压。钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。

1、屋面荷载标准值：

屋架及支撑自重 0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 2

KN M

压型钢板=0.151 2

KN M

檩条（约0.5KN/M,间距1.5m） 0.333 2

KN M

恒荷载总和 0.832 2

KN M

雪荷载 0.25 2

KN M）

KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2积灰荷载 0.6 2

KN M

活载总和 1.1 2

KN M

2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7m

l L

=-⨯=-⨯=。

3、屋架形式及图示如图1：

二、荷载与内力计算

2.1、荷载计算

根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。屋面荷载汇总：

表1 屋面荷载汇总

2.2、荷载组合

节点荷载设计值

按可变荷载效应控制的组合

(1.20.832 1.40.5 1.40.90.6) 1.51244.1792d F =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯= 2KN M

其中永久荷载的分项系数 1.2G γ=,屋面活载或雪荷载载荷分项系数1 1.4Q γ=,组合只设

计值1 0.7ϕ=

，积灰荷载 1.4Q γ= 20.9ϕ= 按永久荷载效应控制的组合

(1.350.832 1.40.50.7 1.40.90.6) 1.51242.6456d F =⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=2KN M 其中永久荷载的的分项系数 1.35G γ=，活荷载的分项系数1 1.4Q γ=，故节点荷载取

44.17922KN M ,支座反力=7309.2544d d R F =2KN M 。

2.3、内力计算

屋架在上述荷载组合作用的计算简图4所示，用软件求得在F=44.17922

KN M作用下屋架各杆的内力入图4所示。

内力计算

杆端内力值 ( 乘子 = 1)

-----------------------------------------------------------------------------------------------

杆端 1 杆端 2

---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

1 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000

2 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000

3 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000

4 522.48293

5 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000

5 522.482935 0.00000000 0.00000000 522.482935 0.00000000 0.00000000

6 531.366341 0.00000000 0.00000000 531.366341 0.00000000 0.00000000

7 433.138342 0.00000000 0.00000000 433.138342 0.00000000 0.00000000

8 182.434108 0.00000000 0.00000000 182.434108 0.00000000 0.00000000

9 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000

10 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000

11 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000

12 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000

13 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000

14 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000

15 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000

16 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000

17 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000

18 -540.902301 0.00000000 0.00000000 -540.902301 0.00000000 0.00000000

19 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000

20 -500.464791 0.00000000 0.00000000 -500.464791 0.00000000 0.00000000

21 -332.264738 0.00000000 0.00000000 -332.264738 0.00000000 0.00000000

23 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000

24 -22.0896000 0.00000000 0.00000000 -22.0896000 0.00000000 0.00000000

25 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000

26 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000

27 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

28 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000

29 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000

30 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

31 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000

32 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000

33 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

34 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000

35 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000

36 35.4192210 0.00000000 0.00000000 35.4192210 0.00000000 0.00000000

37 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

38 14.2081660 0.00000000 0.00000000 14.2081660 0.00000000 0.00000000

39 -69.2313881 0.00000000 0.00000000 -69.2313881 0.00000000 0.00000000

40 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

41 123.262805 0.00000000 0.00000000 123.262805 0.00000000 0.00000000

42 -194.890286 0.00000000 0.00000000 -194.890286 0.00000000 0.00000000

43 -44.1792000 0.00000000 0.00000000 -44.1792000 0.00000000 0.00000000

44 256.955055 0.00000000 0.00000000 256.955055 0.00000000 0.00000000

45 -340.214382 0.00000000 0.00000000 -340.214382 0.00000000 0.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

三、杆件截面选择

腹杆最大内力340.21KN（压），由屋架节点板的厚度参考表7.4可知，支座节点板的厚度取12mm，中间节点板厚度10mm。

3.1 上弦

整个上弦不改变截面，按最大内力计算max =-540.90N KN ,150.8ox l cm =,300oy l cm =. 选用2L110⨯12 A=63.22cm 3.35x i cm = 4.96y i cm = 150.8453.35

ox x x l i λ=== 300604.96

y y l i λ=== <[]λ=150 ()0.807y b ϕ=类双角钢T 型截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ 0.58110.583009.1715.81.211

oy l b t b ⨯==<== 4422220.4750.47511160163300 1.2yz y y oy b l t λλλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+=> ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝

⎭ 故max 63yz λλ==，按b 类附表查ϕ=0.791

2540.910108.20mpa<215mpa 0.79163.210

N A σϕ⨯===⨯⨯ 填板每个节间放一块（满足1l 范围内不少于两块）175.44040 3.35134l i cm =<=⨯=

3.2 下弦

整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算max =531.37N KN 300ox l cm =1050oy l cm = 连接支撑的螺栓孔中心至节点边缘的距离约为100mm ，可不考虑螺栓孔削弱。选用2L1258010⨯⨯（断肢相并） A=39.42cm 2.26cm x i = 6.11y i cm =

[]300132.73502.26

ox x x l i λλ===<= 1050171.86.11

y y l i λ=== <[]λ=350

531.3710134.87mpa<215mpa 39.410N A σ⨯===⨯ 填板每个节间放一块 11508080 3.98318.4l i cm =<=⨯=

3.3 斜腹杆

（45）杆 N=-340.21KN 251.8oy l cm = 0.8201.44ox oy l l cm == 选用2110708L ⨯⨯(长肢相并) A=27.82cm 3.51cm x i = 2.92y i cm = []201.4457.41503.51

ox x x l i λλ===<= []251.886.21502.92

y y l i λλ===<= 0.4870.48251.88.7517.30.87

oy l b t b ⨯==<== 4422221.09 1.097186.2186.8251.80.8yz y y oy b l t λλλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+=> ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭

故由yz λ按b 类截面查表4.2的ϕ=0.6424

2340.2110190.5mpa<215mpa 0.624227.810

N A σϕ⨯===⨯⨯ 填板每节间放三块 150.364040 1.9879.2l i cm =<=⨯=

（44）杆 N=257.0KN 251.8oy l cm = 0.8201.44ox oy l l cm == 内力不大，按受压长细比控制截面

选用2100808L ⨯⨯（长肢相并）A=27.82cm 3.15cm x i = 3.49y i cm = []208.08663503.15

ox x x l i λλ===<= 260.174.533.49

y y l i λ=== <[]λ=350 截面验算 3

2571092mpa<215mpa 27.810N A σ⨯===⨯ 填板每个节间放一块 11048080 2.37189.6l i cm =<=⨯=

（42）杆 N=-194.9KN 285.1oy l cm = 0.8228.08ox oy l l cm == 选用2906L ⨯ A=21.282cm 2.79cm x i = 4.05y i cm = []228.0881.71502.79

ox x x l i λλ===<= []285.170.41504.05

y y l i λλ===<= 0.5890.58285.11518.40.69

oy l b t b ⨯==<== 4422220.4750.4759170.4177.9285.10.6yz y y oy b l t λλλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+=> ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝

⎭ 故max x 81.7λλ==，按b 类附表查ϕ=0.6768

2194.910135.3mpa<215mpa 0.676821.2810

N A σϕ⨯===⨯⨯

填板每节间放两块 1764040 2.79111.6l i cm =<=⨯=

（41）杆 N=123.3KN 285.1oy l cm = 0.8228.08ox oy l l cm == 选用2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = []228.081493501.53

ox x x l i λλ===<= 285.1116.42.45

y y l i λ=== <[]λ=350 截面验算 3

2123.310128mpa<215mpa 9.610

N A σ⨯===⨯ 填板每个节间放一块 11148080 1.53122.4l i cm =<=⨯=

(39) 杆N=-69.3 311.6oy l cm = 0.8249.28ox oy l l cm == 选用2635L ⨯（长肢相并）A=12.282cm 1.94cm x i = 2.96y i cm = []249.281281501.94

ox x x l i λλ===<= []311.6105.31502.96

y y l i λλ===<=

0.586.30.58311.612.628.70.5 6.3

oy l b t b ⨯==<== 4422220.4750.475 6.31105.31108.5311.60.5yz y y oy b l t λλλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+=> ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝

⎭ 故max x 128λλ==，按b 类附表查ϕ=0.397

269.310142mpa<215mpa 0.39712.2810

N A σϕ⨯===⨯⨯ 填板每节间放三块 162.324040 1.9477.6l i cm =<=⨯=

（38）杆N=14.2KN 由于内力较小2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 311.1oy l cm = 0.8248.98ox oy l l cm == 每个节间放两块填板 1838080 1.53122.4l i cm =<=⨯=

（36）杆 N=35.4KN 由于内力较小，2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 337.6oy l cm = 0.8270.1ox oy l l cm ==。每个节间放两块填板 1908080 1.53122.4l i cm =<=⨯=

3.4 竖向腹杆

（24）杆 N=-22.1KN 199oy l cm = 0.8159.2ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截面。

[]

159.2

1.06150

x l i cm λ=

= []

199

1.33150

y l i cm λ=

= 选2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放两块，

153.14040 1.5361.2l i cm =<=⨯=

(43) 杆 N=-44.18KN 227.5oy l cm = 0.8182ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截

面。

[]

182

1.22150

x l i cm λ=

= []

227.5

1.57150

y l i cm λ=

= 选2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放两块，

160.74040 1.5361.2l i cm =<=⨯=

(40) 杆 N=-44.18KN 257.5oy l cm = 0.8206ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择截

面。

[]

206

1.37150

x l i cm λ=

= []

257.5

1.52150

y l i cm λ=

= 选2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，

151.54040 1.5361.2l i cm =<=⨯=

（37）杆 N=-44.18KN 287.5oy l cm = 0.8230ox oy l l cm == 内力较小可按[]λ选择

截面。

[]

230

1.53150

x l i cm λ=

= []

287.5

1.92150

y l i cm λ=

= 选2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，

157.54040 1.5361.2l i cm =<=⨯=

（35）杆 N=0 272.3oy l cm = 272.3ox l cm = 内力较小可按[]λ选择截面。

[]

272.3

1.82150

x l i cm λ=

选2505L ⨯ A=9.62cm 1.53cm x i = 2.45y i cm = 填板放三块，

168.14040 1.5361.2l i cm ==⨯=略大于但实际节点板宽度较大，故仍可用。

屋架杆件截面选用表

[]

272.3

1.82150

y l i cm λ=

4、节点设计 4.1 下弦节点

（8）节点

1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=⨯==取 2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-= 先计算腹杆与节点板的连接焊缝：（44）杆N=257KN

肢背 3

25710328111.612020.78160w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取

肢尖 3

2571032679.720.76160

w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取90 (43)杆N=-44.12KN 内力较小，按构造确定焊缝h 4mm f = (42)杆N=-194.9KN

肢背 3

1941032888.510020.78160w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取

肢尖 32

194.91032660.320.76160

w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取70

根据上面计算结果和构建之间应有的制作和装配误差，确定节点板的尺寸260 ⨯350mm 其次验算下弦杆与节点板的连接焊缝内力差78433.1182.4250.7N N N KN ∆=-=-=

由节点板的长度350mm ，角焊缝的计算长度35 1.233.8w l mm =-= 采用h f =6mm ，肢背焊缝应力

250.710358.8716020.76338mpa mpa τ⨯⨯==<⨯⨯⨯

4.2上线节点

（23）节点

（44）杆N=257KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=⨯==取

2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=

肢背 3

25710328111.612020.78160w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取

肢尖 3

2571032679.720.76160

w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取90 (45)杆N=-340.2KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=⨯==取

2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=

肢背 3

340.210328142.715020.78160w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取

肢尖 32

340.21032696.420.76160

w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取100 验算上弦节点与节点板的连接焊缝：节点缩进8mm ，肢背采用塞焊缝，承受的节点荷载Q=44.172KN.

10522

f t h =

== 量的节点板的宽415mm 141510405w l mm =-=

焊缝承担的内力差332.30332.3N KN ∆=--=-

偏心距e=11-3.16=7.84mm 偏心力矩M=N ∆*e=332.3*7.84=26.05KNM

h f2=10mm

332.31060.8620.710390

f mpa τ⨯==⨯⨯⨯

6626.051073.4220.710390

f e w M mpa h l σ⨯⨯===⨯⨯⨯

4.3 屋脊节点

（17）节点 h f =10mm

590.410210140.715040.710160

w l mm mm ⨯=+⨯=⨯⨯⨯取

拼接角钢的长度220215020320w l l mm =+=⨯+= 上弦节点板之间的焊缝：

上弦肢尖与节点板的连接焊缝按上弦内力的15%计算，肢尖焊缝h f =10，节点板的长度45cm 则节点一侧弦焊缝的计算长度45

121952

w l mm =

--= 3

0.15540.91029.720.710195

f mpa τ⨯⨯==⨯⨯⨯

320.15540.91026.056

23.820.710195f mpa σ⨯⨯⨯⨯=

=⨯⨯⨯

=38.1mpa<160mpa =

4.4跨中节点

（5）节点 N 5=522.48KN 1111.2 1.289.68f f h t h mm ≤=⨯==取

2f h 6t mm ≥当 2826f h mm =-=

肢背 3

522.4810328210.420.78160w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取220

肢尖 32

522.4810326141.620.76160

w l mm mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取150 腹杆不受力，按构造焊接，f h =5mm 所以节点板取⨯⨯—49514012。

4.5 支座节点

（9）节点

为了便于施焊，下弦杆角钢的水平肢的底面与支座地板的净距离取160mm ，在节点中心加劲肋高度与节点板高度相等，厚度12mm 。 4.5.1 支座底板的计算

支座反力 R=309.2544KN 混泥土C20 9.6c f mpa = 所需底板面积

22n 309.254410==32214mm =322.14cm 9.6

A ⨯

锚栓直径取d=25mm 锚栓孔直径为50mm ，

所需底板面积A=A n +A 0=322.14+2*4*5+(3.14*52/4)=381.8cm 2 按构造要求采用底板面积为a*b=28*28=784>381.8cm 2 垫板采用—100*100*20，孔径26mm ，实际底板面积为

2n 3.145=784-245-=724.4cm 4

A ⨯⨯⨯ 地板实际应力：

309.254410 4.27724.410q mpa ⨯==⨯

118.9a cm ==

113.4

13.39.4318.9

b cm =⨯

= 119.430.518.9

b a == 查表4.8的β=0.056，则： M=2qa β=0.056⨯4.27⨯1892=8542Nmm 底板厚度：

15.816mm t ≥

==取所以底板尺寸⨯⨯—28028016

4.5．2 加劲肋与节点板连接焊缝的计算

一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力取V=R/4=309.2544/4=77.3KN

M=Ve=77.3⨯7=541.1KNcm 。加劲肋的高度，厚度取与中间节点板相同（即⨯⨯—49514012）,。采用f h =6mm ，验算焊缝应力：

()377.3101920.7649512f mpa τ⨯==⨯⨯⨯-

()

541.110616.620.7649512f mpa σ⨯⨯=

=⨯⨯⨯-

=23.4mpa<160mpa = 4.5.3节点板、加劲肋与底板连接焊缝的计算采用

f h =8mm ，实际焊缝总长度：

()22811.82120.893.6w

cm =⨯+⨯-⨯=∑

焊缝设计应力：

3501.11059 1.22160195.20.78936

w f f f mpa f mpa σβ⨯==<=⨯=⨯⨯

钢结构课程设计21米梯形屋架

21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）一、设计资料厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s =0.25 KN/m2，不考虑风压。钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。 1、屋面荷载标准值：屋架及支撑自重 0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 2 KN M 压型钢板=0.151 2 KN M 檩条（约0.5KN/M,间距1.5m） 0.333 2 KN M 恒荷载总和 0.832 2 KN M 雪荷载 0.25 2 KN M） KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2积灰荷载 0.6 2 KN M 活载总和 1.1 2 KN M 2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7m l L =-⨯=-⨯=。 3、屋架形式及图示如图1：

二、荷载与内力计算 2.1、荷载计算根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。屋面荷载汇总：表1 屋面荷载汇总 2.2、荷载组合节点荷载设计值按可变荷载效应控制的组合 (1.20.832 1.40.5 1.40.90.6) 1.51244.1792d F =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯= 2KN M 其中永久荷载的分项系数 1.2G γ=,屋面活载或雪荷载载荷分项系数1 1.4Q γ=,组合只设计值1 0.7ϕ= ，积灰荷载 1.4Q γ= 20.9ϕ= 按永久荷载效应控制的组合 (1.350.832 1.40.50.7 1.40.90.6) 1.51242.6456d F =⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=2KN M 其中永久荷载的的分项系数 1.35G γ=，活荷载的分项系数1 1.4Q γ=，故节点荷载取 44.17922KN M ,支座反力=7309.2544d d R F =2KN M 。

21米轻型工业厂房钢屋架课程设计

钢屋架课程设计班级：土木班姓名：学号：指导老师：轻屋面钢屋架设计

一、设计资料 1、工程地点：：兖州，设计使用年限：50年。 2、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度180m ，屋架铰支于钢筋混凝土柱上；屋架跨度21m ；柱距6m ；屋面离地面高度约20m 。室内正常环境，吊车起重量16/3.2 t ，工作制为A5，无较大的振动设备。 3、自然条件：基本风压为2/4.0m KN ，基本雪压为2/35.0m KN ，积灰荷载标准值为2/5.0m KN 地震设防烈度为6度。地面粗糙度类别为B 类，场地类别Ⅲ类，重要性级别为二级，（0.10=γ）。 4、材料选用：（1）、屋架钢材采用《碳素结构钢》GB ／T700-1988规定的Q235B 级镇静钢或沸腾钢。（2）、焊条采用规定的E43型焊条，（3）、普通螺栓采用等级为4.6级的C 级螺栓，锚栓采用Q235级钢制成。（4）、角钢型号按《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9787-1988和《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9788-1988选用。（5）、混凝土强度等级为C25. 6、结构及各组成构件形式：（1）、钢屋架：梯形钢屋架，（2）、屋面板：选用轻型屋面板，材料可选择夹芯板，选用长尺压型钢板、夹芯板时按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。（3）、檩条及屋面支撑：计算或从相关标准图集中选用。屋面板：对于长尺压型钢板、夹芯板可按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建

筑构造》01J925-1选用。卷材防水的1.56m 预应力钢筋混凝土屋面板，可按图集《1.5m×6m 预应力混凝土屋面板》04G410-1～2选用。（4）、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。二、屋架形式的选定和结构平面的布置 1、采用缓坡梯形屋架，坡度为1/10, 无天窗。：屋架计算跨度为每端支座中线缩进 150mm ，屋架支座反力点与厂方纵向轴线，则屋架计算跨度l mm l 207003002100021500=-=?-= 屋架端部高度取mm h 20000= 1.2 屋架端部、中部高度按屋架端部高度的选择要求，宜在 1.8- 2.1m ，本设计选用屋架端部高度为 H0=2000mm ，则中部高度 h=2000+（21000/2）×0.1=3050mm ，满足刚度以及经济性对跨中高度的要求。跨中高度mm l i h h 30502 21000 1.020002 0=? +=+= 高跨比 147.00 =l h ，属于常用范围之内。屋架起拱度,42500 21000 500 mm l f == = 取45mm. 屋架腹杆采用人字式，使得上弦节点受荷，上弦杆节点水平间距取1500mm. 单位：mm 2、屋架支撑布置

钢结构设计-跨度为21m的设计ji计算书

目录 1、设计资料 (1) 1.1结构形式 (1) 1.2屋架形式及选材 (1) 1.3荷载标准值（水平投影面计） (1) 2、支撑布置 (2) 2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2) 2.2桁架支撑布置如图 (3) 3、荷载计算 (4) 4、内力计算 (5) 5、杆件设计 (8) 5.1上弦杆 (8) 5.2下弦杆 (9) 5.3端斜杆A B (10) 5.4腹杆 (10) 5.5竖杆 (15) 5.6其余各杆件的截面 (17) 6、节点设计 (18) 6.1下弦节点“C” (18) 6.2上弦节点“B” (19) 6.3屋脊节点“H” (20) 6.4支座节点“A” (22) 6.5下弦中央节点“H” (24) 致谢 (25) 参考文献 (25) 图纸 (25)

1、设计资料 1.1、结构形式某厂房跨度为21m，总长90m，柱距6m，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，屋面坡度为10 i。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7 :1 = 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。 1.2、屋架形式及选材屋架跨度为21m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用Q345钢，焊条为E50型。 1.3、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 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.65KN/m2(按附表取) 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L .0+ 12 =计算) 0.351 KN/m2 .0 q011 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载：屋面活荷载标准值：2 / kN 7.0m 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.3 KN/m2(按附表取)

钢结构课程设计-跨度21m长度75m柱距6m梯形钢屋架厂房设计

钢结构课程设计学生姓名：何昕桐学号：20122023017 指导教师：刘少东所在学院：工程学院专业：土木工程 2015年12月

目录 1.设计材料 (1) 2.材料选择 (1) 3.屋架形式，尺寸，材料选择及支撑布置 (1) 4.支撑及檩条布置 (1) 5.屋架节点荷载 (2) 6.屋架杆件内力计算 (3) 7.杆件截面选择 (3) 8.节点设计 (12)

1.设计材料某厂房跨度21m ,长度75m ，柱距m 6，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为m 6m 5.1?的预应力混凝土大型屋面板，屋架坡度1/10i =，屋面活荷载标准值为2/5.0m kN ，当地基本风压为2/45.0m kN ，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为30C ，柱截面 mm mm 400400?。屋面永久荷载标准值为2/3m kN (永久荷载尚未包含屋架和支撑自重)，雪荷载标准值为20.65/kN m ，水泥厂机修间（屋面有挡风板）。 2.材料选择钢材选用B Q 235，焊条采用43E 型，手工焊。 3.屋架形式，尺寸，材料选择及支撑布置屋架的计算跨度03002100030020700L L mm =-=-=，屋架端部高度01800mm H =，中部高度2850mm H =，屋架形式如图1所示。根据建造地区的计算温度荷载性质，钢材采用Q235B 。焊条采用E43型，垂直支撑和系杆，见图2和图3. 图1 屋架几何尺寸 4.支撑及檩条布置厂房长度为75m,跨度L=21m,故设置三道上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑，其他屋架只在下弦跨中央设一道柔性系杆，上弦因有檩条可不设系杆，另外在第一开间下弦设三道刚性系杆。每节间放两根檩条在檩条跨中设一道拉条。

2015年21米钢屋架课程设计算书要点

课程设计（论文）任务书题目名称钢结构课程设计学院专业班级姓名学号一、课程设计（论文）的内容通过某工业厂房钢屋架的设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决钢结构设计实际问题的能力。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，按进度独立完成设计计算，并绘制钢屋架施工图。具体内容包括：选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；进行荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；对钢屋架的各个节点进行设计及验算；绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表。二、课程设计（论文）的要求与数据 1、课程设计（论文）的要求学生的课程设计资料包括封面（按学校统一规定格式打印）、课程设计（论文）任务书、目录（三级标题按1……、1.1……、1.1.1……的格式编写）、正文、参考文献、致谢及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交。课程设计说明书正文应采用A4复印纸书写，上边距30mm，下边距25mm，左边距30mm，右边距20mm。可以用铅笔或钢笔等书写。字体要清晰、端正，行距要固定，内容要有系统地编排。要求计算过程清晰、整洁，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据。插图应按一定比例绘制，做到简明清晰，文图配合。参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。

工程图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2010）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105—2010）》的要求。要求用铅笔绘制白纸图，尺寸及标注应齐备，满足构造要求。课程设计过程中应严格遵守纪律。要求在课程设计集中周每天的规定时间必须到专用课室进行设计并接受指导教师的指导，要定期检查设计进度。学生有事请假按《广东工业大学学生考勤管理规定》的有关规定办理。所有的计算书及图纸必须独立按时完成。 2、课程设计数据 (1) 结构形式某厂房位于广州，使用功能为机械厂铸造车间。厂房跨度为21m，总长90m，柱距6m，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，屋面坡度为1:10。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。 (2) 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材为，焊条为。图2.1 21米跨屋架几何尺寸 (3) 荷载标准值 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 0.5 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2

21米跨度钢结构课程设计

1 设计资料梯形屋架，建筑跨度为21m，端部高度为2.00m，跨中高度为3.05m，屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用20 C。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图1-1所示）。

屋面采用1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，15mm 厚1：2.5水泥砂浆保护层，SBC120聚乙烯丙纶双面复合防水卷材防水层，水泥与5%107胶粘结层，20mm 厚1：3水泥砂浆基层，塑料袋装珍珠岩80厚，上压一层芦苇的保温层，SBC120聚乙烯丙纶单面复合防水卷材隔气层，20mm 厚1：3水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为0.45KN/m 2 2 荷载计算 2.1 永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板：2/68.14.12.1m kN =? 保护层：2/36.03.02.1m kN =? 防水层：2/007.0006.02.1m kN =? 基层：2/480.040.02.1m kN =? 保温层：2/422.036.02.1m kN =? 隔气层：2/003.00025.02.1m kN =? 找平层：2/480.040.02.1m kN =? 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=21m ） 2/1.35211.12.11.12.1m kg l P w ≈?+=+= 2/4212 .0351.02.1m kN =? 总计：g=3.852/m kN 2.2 可变荷载屋面雪荷载：q=2/63.045.04.1m kN =? 2.3 荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为： kN q g F 32.4065.1)63.085.3(65.1)(=??+=??+=

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，不考虑风荷载，积灰荷载和地震荷载。 W2：二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)

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。 5. 防腐措施：确定防腐措施，如热镀锌等，保护梯形屋架免受腐蚀。 6. 施工工艺：制定施工方案和施工图纸，安排好各个施工工序，确

21m跨厂房梯形钢屋架设计

21m跨厂房梯形钢屋架设计本文将针对21m跨厂房梯形钢屋架的设计做出详细的分析和论述。首先，我们将介绍梯形钢屋架的概念、使用场景以及设计考虑因素。接着，我们将探讨该结构的计算以及力学分析，并分析不同参数条件下的屋架性能。最后，我们将总结设计中需要注意的事项和优化建议。梯形钢屋架是一种适用于大跨度厂房的结构形式，在钢结构领域得到了广泛的应用。它由钢材制成，具有高强度、刚度好、重量轻、施工方便等特点，可实现承载大型机械设备和防水、隔热等功能。在设计中，需要考虑外界环境、荷载、地基等因素，确定合适的梯形钢屋架尺寸和材料，以保证结构的稳定性、安全性和经济性。对于21m跨厂房梯形钢屋架的设计，需要考虑的重要因素包括荷载、跨度和材料强度等。荷载方面，包括静荷载（屋面自重）、活荷载（雨水、风载、设备等）和雪荷载。跨度方面，跨度增加，所用材料强度和断面尺寸需要相应增加，以保证结构的强度和稳定性。材料方面，根据设计荷载和跨度，可以选择相应的材料规格和强度等级。在进行计算和力学分析时，应考虑梯形钢屋架的静力学、动力学和抗震性能等。具体而言，需要计算梁柱系统受力、节点刚度和形变等参数，以评估结构的强度和稳定性。如下是一个21m跨厂房梯形钢屋架结构的计算示例。 1. 荷载计算根据设计要求，该屋架荷载组合如下： - 静荷载：γ = 0.4 kN/m2 - 活荷载：G = 1.0 kN/m2，Q = 1.5 kN/m2 - 雪荷载：S = 0.7 kN/m2（山区为2.5 kN/m2） 2. 结构分析根据力学分析，该屋架采用钢板梁和钢柱组成的框架结构。采用Westergaard的理论计算结构荷载，在达到规定的钢材强度等级后，计算出横、竖向的轴向力和弯矩。 3. 断面设计选择相应的钢材材料和规格，并根据荷载及跨度计算出梁、柱截面尺寸。 4. 节点设计设计节点刚度，如节点和抗拔螺栓等，以保证节点的可靠性和稳定性。

21m跨度钢结构课程设计(完整版)

目录 1.0 设计资料 (1) 1.1 结构形式与布置 (2) 1。1。1 桁架形式及几何尺寸 (2) 1.1.2 屋架支撑布置 (2) 1.2 荷载计算 (4) 1。2.1屋面活荷载选择 (4) 1。2.2屋架和支撑自重计算 (4) 1。2。3荷载组合 (4) 1。3 杆件设计及内力计算 (6) 1。3.1 屋架计算简图 (6) 1。3。2 杆件内力计算和杆件内力表 (6) 1。3.3 杆件设计 (7) （1)上弦杆 (7) （2）下弦杆 (8) (3）腹杆 (9) （4）竖杆 (11) (5)屋架杆件截面选择表 (11) 1.4 节点设计 (12) 1.4。1 下弦节点“c” (12) 1.4。2 上弦节点“B” (13)

1.4。3 上弦节点“D” (14) 1.4。4 下弦节点“e” (15) 1。4.5 上弦节点“F” (16) 1.4.6 下弦节点“g" (17) 1。4.7 屋脊节点“H” (18) 1。4。8竖杆与上弦节点“C，E,G” (19) 1.4。9支座节点“A” (19) 1.4.10支座节点“a” (21) 参考文献 (22) 致谢 (22) 附录 (22) 1。0 设计资料某厂房总长度90m,跨度21m，纵向柱距6m。 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=L/10;L 为屋架跨度.地区计算温度高于—200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。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。 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）如图1.11及下图所示。

钢结构设计原理课程设计21米梯形钢结构屋架设计

钢结构课程设计 --- 21m 跨钢屋架设计计算书 1设计资料某厂房总长度90m,跨度L=21m ,屋盖体系为了无橡体系,纵向柱距 6m . 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了 C30,屋面坡度 i=L/10; L 为了屋架跨度.地区计算温度高丁 -200C,无侵蚀性介质,不考虑地震设防,屋架下弦标高为了18m;厂房内桥式吊车为了2台150/30t （中级工作制）,锻锤为了2台5t . 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）如附图所示.屋架采用的钢材、焊条为了：用Q 345钢,焊条为了E 50型. 3. 屋盖结构及荷载无橡体系：采用1.5）6.0m 预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载： ① 屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L, L 为了屋架跨度,以m 为了单位,q 为了屋架及支撑自重,以kN/m 2为了单位； ② 屋面活荷载：施工活荷载标准值为了 0.7kN/m 2,雪荷载的根本雪压标准值为了 S 0=0.35kN/m 2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值；积灰荷载坚kN/m 2. 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/m 2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2 2 保温层 0.7kN/m 一毡二油隔气层 0.05kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3kN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m 2 2结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图7.30所示. 屋架支撑布置如图7.31所示. 2 3 图7.30屋架形式及几何尺寸 3 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丁雪荷载,故取屋面活荷载计算. 屋架沿水平投影面积分布的自重（包含支撑）按经验公式计算,跨度单位为了 m . 1 507.5 1507.5 D 3 3 2 4 4 % 13 07.5 1507*^ 4 F H A 135 0 15°『 150 0 X 7=1050

(整理)梯形钢屋架课程设计例题21m

梯形钢屋架课程设计一、设计资料（1）题号61，屋面坡度1：16，跨度21m ，长度96m ，，地点：上海，基本风压：0.20kN/m 2,基本雪压：0.55 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8.5m 。（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=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为 0.55 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。屋架铰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=21m-2×0.15m=20.7m （5）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21m 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：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/m2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 =+计算，跨度单位为米（m ）。荷载计算表如下：荷载名称标准值（kN/m 2）设计值（kN/m 2）预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135 永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 0.3 1.82 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载： kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+= （2）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： kN F 47.565.1608.03=⨯⨯= 半跨接点屋面板自重及活荷载： kN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+= （1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 4、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:

21米长120米梯形钢结构屋架设计计算书

梯形钢屋架课程设计一、设计资料: 某市（室外最低计算温度–29℃）某车间（或厂房），厂房跨度21米，长度120m，柱距6m，采用梯形钢屋架，屋面板采用1.5×6.0m的预应力砼大型屋面板，屋面坡度i =1/10，卷材屋面，屋架简支于钢筋砼柱上，上柱截面400mm ×400mm，砼强度等级C25，试布置屋盖支撑并设计钢屋架。二、屋架形式和几何尺寸：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=21m，每端支座中线缩进150mm 计算跨度：l0=21000-2×150=20700mm 屋架高度：轴线处的端部高度取h =1990mm，屋架支座反力点处的高度取h=2005mm，跨中高度H=3040mm，起拱按L/500，取45mm。屋架几何尺寸见下图所示： A B C D E F G H h g e c a 屋架外形图三、结构形式与布置：房屋长度为120m，且屋架跨度小于30m，故在房屋两端开间设置上、下弦横向水平支撑、屋架两端及跨中三处设置垂直支撑、纵向水平支撑。上、下弦各在两端和中央设三道系杆，其中下弦屋架支座处以及上弦屋脊处共三道为刚性系杆，其他为柔性系杆。屋架支撑布置下图：

四、荷载计算： 1、荷载清算：（1）永久荷载： 0.02kN/m 1) 保护层: 1mm20% 107胶水泥素浆2 0.003kN/m 2) 防水层: SBC120聚乙烯丙纶双面复合防水卷材(300g/m2) 2

3) 粘结层: 水泥与5%107胶2 0.02kN/m 4) 基层: 20mm厚1:3水泥砂浆2 0.40kN/m 5) 保温层: 150mm厚水泥膨胀珍珠岩(自重4.5kN/m3) 2 4.50.15=0.675kN/m 6) 隔汽层: SBC120聚乙烯丙纶单面复合防水卷材(250g/m2) 2 0.0025kN/m 7) 找平层: 20mm厚1:3水泥砂浆2 0.40kN/m 8) 结构层: 预应力钢筋砼大型屋面板 1.45kN/m² 合计：2 2.9705kN/m （2）可变荷载：积灰荷载：C3 该厂房为某水泥厂的机修间，且屋面无挡风板；0.5kN/m2 屋面活荷载：0.50kN/m2 屋面雪荷载：0.65kN/m2 屋面活荷载和雪荷载中的较大值与积灰荷载组合： 1.15kN/m2 2、荷载组合：考虑三种荷载组合：（1）全跨永久荷载设计值+全跨可变荷载设计值按永久荷载效应控制的组合：F=（1.3×2.9705＋1.5×1.15）×1.5×6=50.28kN （2）全跨永久荷载设计值+半跨可变荷载设计值全跨节点永久荷载：F1=1.3×2.9705×1.5×6=34.75kN 半跨节点可变荷载：F2=1.5×1.15×1.5×6=15.53kN （3）全跨屋架（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：F3=1.3×0.351×1.5×6=4.11kN 半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=（1.3×1.45＋1.5×1.15）×1.5×6=32.49kN （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况五、屋架杆件内力：经计算屋架分别在全跨荷载和半跨荷载作用下的杆件内力系数见表，据此进行内力组合，计算得出各杆件的最不利内力，如下表所示：

梯形钢屋架设计(21m跨)

梯形钢屋架设计（21m跨）一、设计资料北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。跨度为21 m，柱距6 m,厂房长度为144 m，厂房高度为15.7 m。车间内设有两台150/520 kN中级工作制吊车，计算温度高于-20 ℃。采用三毡四油防水屋面上铺小石子设计荷载标准值0.4 kN/m2，水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.4 kN/m2，泡沫混凝土保温层设计荷载标准值0.1 kN/m2，水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.5 kN/m2，1.5 m×6.0 m预应力混凝土大型屋面板设计荷载标准值1.4 kN/m2。屋面积灰荷载0.35 kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45 kN/m2，风荷载为0.5 kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400 mm×400 mm，砼标号为C20。二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 1、钢材及焊条选择根据建造地区（北京）的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 2、屋架形式及尺寸本设计采用无檩屋盖，i＝1/10，采用梯形屋架。屋架跨度为L=21000 mm L＝L-300＝20700 mm，屋架计算跨度为 H＝2000 mm ，（1/16 ～ 1/12）L，（通常取为2.0 ～2.5 m）端部高度取 H+0.5i L＝2000 + 0.1×21000/2＝3050 mm，中部高度取H＝屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42 mm（f = L /500考虑）。为使屋架上弦承受节点荷载，配合宽度为1.5 m的屋面板，采用上弦节间长度为3.0 m。

21米梯形钢屋架课程设计计算书

《钢结构设计》课程设计姓名学号专业指导老师

《钢结构》课程设计任务书

一、设计资料： 1、某工业厂房跨度为21m,厂房总长度72m ，柱距6m 。 2、采用1.5m ×6.0m ，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚 100mm ，檩距不大于 1800mm 。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢 C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.0m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为 400mm×400mm ，所用混凝土强度等级为 C30，轴心抗压强度设计值 fc ＝14.3N/mm 2。抗风柱的柱距为 6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4、钢材用 Q345-B ，焊条用 E50 系列型。 5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图 1 所示。图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸屋面采用1.5m ×6m 的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架；屋架上弦节点用大写字母 A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母 a, b, c…连续编号。由于梯形屋架跨度 L = 21m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f = L / 500 = 42mm 。屋架计算跨度 l 0 = L - 2 ⨯ 0.15 = 21 - 2 ⨯ 0.15 = 20.7m 。跨中高度H 0=h 0+i ⨯ l 0 /2=2935mm 。为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示屋架。 1990 1350 2290 2590 2890 3040 2613 28 64 31 24 25 30 28 64 31 24 33 90 1507.51507.51507.51507.51507.51507.5 1507.5 150 A a c e g h B C D F G H 15007=10500 ×图2

钢结构课程设计

钢结构课程设计题目钢屋架课程设计姓名潇学号（序号）班级学院指导教师时间

目录钢结构课程设计任务书 (2) 钢结构课程设计计算书 (4) 几何尺寸及内力图 (31) 梯形钢屋架施工图 (31)

钢结构课程设计任务书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m，总长90m，柱距6m，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，屋面坡度为10 i。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋:1 = 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。 2、屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：235 Q钢，焊条为43 E型。 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 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.4 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0.120.011 =+计算： KN/m2 q L 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： 0.75 KN/m2 二、设计内容 1、屋盖及屋盖支撑的布置； 2、钢屋架设计：对钢屋架进行内力计算（不考虑风荷载、地震作用，仅需考虑全跨荷载作用下内力情况）、杆件截面设计、节点设计； 3、绘制钢屋架施工图。（2号图纸）（1）桁架索引图比例1：100：左半为几何尺寸，右半为杆件计算内力；（2）正面图（对称半榀）轴线比例1：20或1：30，杆件、节点比例1：10或1：15；（3）节点板大样图；（4）材料表；（5）施工图说明（附注）