钢结构屋架设计计算书.docx
钢结构梯形屋架课程设计计算书
2、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；屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ；端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1990135022902590289031902608285931193370253528593129339615091508150Aac egIB CD FG H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图1：24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。
（如图2所示）上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、设计屋架荷载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于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影α=+=换算为沿水平投影面响。
沿屋面分布的永久荷载乘以21c o s111111.004分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式P=0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m。
（w标准永久荷载：二毡三油防水层 1.004x0.35=0.351kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m260mm厚泡沫混凝土保温层 1.004x 0.06x 6=0.36kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.004x 1.4=1.406kN/m2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m2_____________________________共 2.90kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载 0.7kN/m2积灰荷载 0.75kN/m 2雪荷载 0.5kN/m2_____________________________共 1.95kN/m 2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③ 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：F=(1.35x 2.90kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2+1.4x 0.9x 0.75kN/m 2 )x 1.5mx 6m=49.91kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值： 对结构不利时：KN m m m KN F 235.3565.1/90.235.122,1=⨯⨯⨯=（按永久荷载效应控制的组合）KN m m m KN F 32.3165.1/90.22.122,1=⨯⨯⨯=（按可变荷载效应控制的组合） 对结构有利时：KN m m m KN F 1.2665.1/90.20.123,1=⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值：()(组合按永久荷载效应控制的KN m m m KN m KN F 68.1465.1/75.09.0/7.07.04.1221,2=⨯⨯⨯+⨯⨯=()22,2F 1.40.70.90.75k N m 1.5m 6m =17.33k N =⨯+⨯⨯⨯（按可变荷载效应控制的组合）（3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：23,1F 1.20.384k N m 1.5m 6m =4.15k N =⨯⨯⨯ 对结构有利时：23,2F 1.00.384k N m 1.5m 6m =3.46k N =⨯⨯⨯ 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：()224F 1.21.4k N m 1.40.7k N m 1.5m 6m =23.94k N =⨯+⨯⨯⨯5、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。
钢屋架设计计算书
1 设计资料1.1 基本资料①某厂房总长度90m，纵向柱距6m，跨度L＝18m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距6m。
②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；屋架铰接于柱上。
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10m；厂房内无吊车梁。
③屋盖结构为无檩体系：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：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；雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.55kN/m2，不考虑施工活荷载，积灰荷载0.2kN/m21.2 荷载标准值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保温层0.4kN/m2一毡二油隔气层0.1kN/m2水泥砂浆找平层0.1kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m22 结构形式与布置2.1屋架形式屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架，屋面坡度i=L/10 ，L为屋架跨度。
2.2屋架尺寸的确定屋架计算跨度。
mm L l 17700300180003000=-=-=屋架端部高度取：H O =19900mm,中部高度取H=2890mm屋架高跨比：16.01770028850==l H 。
屋架跨中起拱,36500/mm l f ==。
为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m ，屋架几何尺寸及内力值如图所示。
15图1 18m 跨屋架几何尺寸02.279图2 18m 跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值A acege 'c 'a '+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.170+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933B C D E F G F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.01.01.01.01.01.0图3 18m 跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.3钢材和焊条的选用根据计算温度、荷载性质和连接方法，屋架刚材采用 Q345沸腾钢，要求保证屈服强度 fy 、抗拉强度 fu 、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫（S ）、磷（P ）、碳（C ）三项化学成分的合格含量。
钢结构设计-24米钢屋架计算书
目录一、设计资料 (3)二、荷载与内力计算 (3)1、荷载组合 (3)2、内力计算 (3)三、杆件截面设计 (5)1．上弦杆 (5)2．下弦杆 (6)3．竖杆 (6)4．斜腹杆 (8)屋架杆件截面选用表 (9)四．节点设计 (10)1.“下弦节点b” (10)2.“上弦节点B” (12)3.屋脊节点“E” (13)4．支座节点“a” (15)一、设计资料柱距6m ，跨度L=24m ；荷载标准值：活荷载=0.6KN m ⁄2，恒荷载=1.0KN m ⁄2，，屋架布置如下图所示。
二、荷载与内力计算1、荷载组合F d =(1.3×1.0+1.5×0.6)×3×6=42.3KN故节点荷载取为42.3KN ，支座反力为R d =4F d =169.2KN2、内力计算本设计采用数解法计算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力。
其内力设计值见图，内力计算结果如表所示。
三、杆件截面设计腹杆最大内力N =-209.39kN ，查表，中间节点板厚度选用t=8mm，支座节点板厚度选用10mm。
1．上弦杆整个上弦不改变截面，按最大内力计算：N max=215.73KN在屋架平面内，计算长度系数为1.0，计算长度：l ox=l=305.8cm在屋架平面外，计算长度系数偏安全地取为2.0，计算长度：l oy=2l=2×305.8=611.6cm假定λx=λx=80,A=Nϕf =215.73×1030.687×215=14.6m2i x=l ox=305.8=3.82cm i y=l oyλy=611.680=7.65cm根据平面内外的计算长度，上弦截面选用2L160×16。
肢背间距a=8mm，所提供的A=98.14cm2,i x=4.89cm,i y=6.89cmλx=l oxx=305.8=62.54<[λ]=150λy=l oyi y =611.66.89=88.81<[λ]=150，满足()0.736byϕ=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λyzb t =160.8=20<0.58×l oyb1=0.58×611.616=38.24λyz=λy(1+0.475b4l oy2t2)=88.81×(1+0.475×164611.62×0.82)=100.36>λy故由λmax=λyz=100，按b类查附表4.2得：φ=0.555σ=NϕA=215.73×1030.555×98.14×102=39.61N/mm2<f=215N/mm22．下弦杆下弦也不改变截面，按最大内力计算：N max=226.73 kN下弦杆为受拉构件，可只需计算面内的长细比，计算长度系数为1.0，计算长度：l ox=l=300.0cm选用2L160×10，提供：A=63.00cm2,i x=4.97cm(1).刚度验算λx=l oxi x =3004.97=60.36<[λ]=350，满足(2).强度验算N A =226.73×10363×102=35.99N/mm2<f=215N/mm2，满足3．竖杆面内和面外的计算长度系数分别为0.8和1.0，计算长度(1).A-a杆：N=−21.15kN,l ox=0.8l=192cm,l oy=l=240cm 取2L63*6, A=11.44cm2,i x=2.43cm，i y=3.06cmλx=l oxi x=1922.43=79.01<[λ]=150λy=l oyi y =2403.06=78.43<[λ]=150，满足。
钢结构屋架计算书
因屋架为对称结构，以下只设计了左半跨的杆件，右半跨的杆件与左半跨的相同。
（1）Aa杆
杆件轴力N=—272.302kN， 。
设 ，查表得 。取强度设计值 ，则需要的截面积：
需要回转半径：
根据需要的 、 ，查角钢型钢表，选用2∟ ， ， 。
按所选角钢进行验算
，满足长细比的要求。
所以 图10竖杆Aa截面
-86.319
-34.100
-182.721
-303.141
-269.040
-216.822
-303.141
GC
-4.588
-3.052
-7.640
-124.070
-82.533
-313.494
-520.098
-437.565
-396.028
-520.098
CH
-4.589
-3.052
-7.641
-124.097
，由 ，查表得 。则
截面满足要求。截面如图10所示。
（2）Bb杆
杆件轴力N=—68.688kN，
设 ，查表得 。取强度设计值 ，则需要的截面积：
需要回转半径：
根据需要的 、 ，查角钢型钢表，选用2∟ ， ， 。
按所选角钢进行验算
，满足长细比的要求。
图11竖杆Bb截面
所以
，由 ，查表得 。则
截面满足要求。截面如图11
-313.494
-520.098
-396.028
-437.565
-520.098
JE
-1.261
-3.192
-4.453
-34.100
-86.319
-182.721
-303.141
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。
钢结构屋架计算书
一、 设计资料1、 车间平面尺寸为150m ×30m ，柱距7.5m ，跨度为30m ，术网采用封闭结合，车间内有两台15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车。
2、 屋面采用长尺复合屋面板，板厚100m ，檩距不大于1800mm ，檩条采用冷弯薄壁斜卷边Z 形钢Z250×75×20×2.5，屋面坡度1/20i =。
3、 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.000m ，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，轴上抗压强度设计值214.3N/mm c f =。
抗风柱的柱距为6m ，上端与层架上弦用板铰连接。
4、 钢材用Q235—B ，焊条采用E43系列型。
5图1 屋架外形尺寸及腹杆布置形式6、 该车间建于深圳近郊。
7、 屋盖荷载标准值：(1)屋面活荷载 0.50kN/m 2(2)基本雪压S O 0kN/m 2(3)基本风压W 0 0.75kN/m 2(4)复合屋面板自重 0.30kN/m2(5)檩条自重 0.0821kN/m 2(6)屋架及支撑自重 0.45kN/m28、运输单元最大尺寸长度为15m ，高度为4.0m 。
二、屋架几何尺寸及檩条布置1、屋架几何尺寸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=30m ＞24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱。
屋架/50060mm f L ==计算跨度2m o l L =-⨯0.15=30-2⨯0.15=29.7。
起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图2所示（基中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。
图2 屋架几何尺寸运输单元的最大尺寸为长度15m，高度4m。
此屋架跨度30m，高度3.3m，所以可将屋架从屋脊处断开，取一半屋架作为运输单元，长度为15m，高度为2.85m。
《工业厂房钢结构屋架设计计算书》
1)设计资料某工业厂房，长90米，跨度21m,纵向柱距6m,柱的混凝土强度等级为C30。
柱顶标高10米，采用梯形钢屋架，采用1. 5x6. 0m预应力混凝土屋板，屋面坡度i =L/10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于-20℃, 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中级工作制桥式吊车，屋架采用梯形钢屋架，锻锤为2台5t。
其两端简支于钢筋混凝土柱上。
车间地点：驻马店；保温层厚度：60mm；积灰厚度：0.6kN∕πT屋架钢材采用Q345钢，焊条采用E50型，手工焊。
桁架计算跨度:∕o = 21-2×0.15= 20.7m桁架的中间高度：/7 = 3.040/72在21m轴线处端部高度：瓦=1.990m桁架跨中起拱50mm ( ≈ L∕5(X) )o2)结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图1所示。
1)设计资料某工业厂房，长90米，跨度21m,纵向柱距6m,柱的混凝土强度等级为C30。
柱顶标高10米，采用梯形钢屋架，采用1. 5x6. 0m预应力混凝土屋板，屋面坡度i =L/10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于-20℃, 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中级工作制桥式吊车，屋架采用梯形钢屋架，锻锤为2台5t。
其两端简支于钢筋混凝土柱上。
车间地点：驻马店；保温层厚度：60mm；积灰厚度：0.6kN∕πT屋架钢材采用Q345钢，焊条采用E50型，手工焊。
桁架计算跨度:∕o = 21-2×0.15= 20.7m桁架的中间高度：/7 = 3.040/72在21m轴线处端部高度：瓦=1.990m桁架跨中起拱50mm ( ≈ L∕5(X) )o2)结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图1所示。
鲤建2-2图2 桁架支撑布置符号说明：SC一上弦支撑；XC一下弦支撑；CC一垂直支撑：GG—刚性系杆；LG—柔性系杆3）屋盖结构及荷载：无橡体系，采用1.5x600加预应力混凝土层板荷载：1、屋架及支撑自重：按经验公式“ = （0.12 + 0.011x21）x1.35=0.474kN∕rriL为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重。
《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
钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)
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12W J 1cW J 1bW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1aW J 1b1W J 1c2W J 1a1---12---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 分类荷载项目名称荷载大小（KN/m 2）组合系数（KN/m 2） 组合值（KN/m 2）恒载1 太空轻质大型屋面板 0.85 1.351.148 2 防水层0.100.1353 屋架及支撑自重0.150.2034 悬挂管道 0.05 0.068 和 ――1.15 1.553 活载 屋面活荷载 0.5 1.4 0.70 总荷载――――――2.253.2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。
(完整word版)钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
－、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=26.7m3、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 上弦杆腹杆最大内力N =-574.7KN ，查表可知，中间节点板厚度取12mm ，支座节点板厚度取14mm 。
(完整word版)钢屋架设计计算书
一：设计资料1、青岛地区某金属加工厂厂房总长度90m，跨度为18m。
，柱距6m，采用梯形角钢屋架，钢材Q235B，焊条E43型。
无檩无天窗屋盖体系，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。
屋架下弦标高为18m;厂房内设A5级150/30t桥式吊车2台.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。
2. 屋架荷载标准值（水平投影面计)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;②可变荷载：查《建筑结构荷载规范GB50009—2012》，青岛市雪压标准值为0。
2 KN/m2，因不考虑积灰荷载和屋面不上人，故屋面活荷载取0。
5 KN/m2。
因为活荷载与雪荷载取较大值，故取可变荷载值为0.5 KN/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左侧为屋架杆件几何尺寸右侧为屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值二：结构布置图屋架施工详图,支撑布置图见A3图纸.三：荷载于内力计算1．荷载计算活荷载与雪荷载不同时出现，故取两者较大值.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*18=0.32 KN/m2总计:3.32 KN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载0.5 KN/m2总计:0。
5 KN/m2永久荷载设计值1。
2*3。
32=3.98 KN/m2可变荷载设计值1。
钢结构屋架计算书
引言概述：钢结构屋架是一种常见的建筑结构形式，它具有良好的承载能力、抗震性能和经济性。
钢结构屋架的设计计算是确保其结构安全可靠的关键。
本文将从钢结构屋架的计算方法、荷载计算、材料性能、构件稳定性和结构抗震性能等五个大点进行详细阐述，以提供专业的设计参考。
正文内容：一、钢结构屋架的计算方法1.钢结构屋架的计算一般采用极限状态设计方法，即将结构在正常使用荷载和极限状态荷载下的承载能力进行对比，保证结构在所有工况下的安全性。
2.计算时需考虑屋架整体受力、节点刚度、斜撑位置、变形限值等因素，通过数值计算和结构优化，确定合理的截面尺寸和材料标准。
二、荷载计算1.荷载计算是钢结构屋架设计的重要一环，包括静荷载和动荷载两部分。
静荷载主要包括自重、活荷载和雪荷载，动荷载主要包括风荷载和地震荷载。
2.荷载计算需要按照国家和地方的相关规范进行，确保设计荷载与实际使用条件相匹配。
三、材料性能1.钢结构屋架的主要材料是钢材，需要了解其强度、抗拉、抗压、抗弯等性能参数，以及地震时的耗能能力。
2.在计算中需要准确使用材料参数，遵循相关规范对材料的强度和安全系数要求。
四、构件稳定性1.构件稳定性是指钢结构屋架在受力过程中保持稳定的能力。
当屋架结构长度较大时，容易发生屈曲失稳，需进行稳定性计算。
2.构件的稳定性计算需要考虑其截面形状、厚度、支撑条件等因素，确保在承受荷载时不发生失稳。
五、结构抗震性能1.结构抗震性能是钢结构屋架设计的重点之一，需要保证结构在地震中具有良好的抗震性能。
2.抗震设计需要根据地震分区和设计地震动参数进行计算，采用弹性静力分析或弹性动力分析方法，保证结构在地震中不发生倒塌。
总结：。
钢结构梯形屋架课程设计计算书
2、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；屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ；端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1990135022902590289031902608285931193370253528593129339615091508150Aac egIB CD FG H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图1：24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。
（如图2所示）上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、设计屋架荷载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于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影α=+=换算为沿水平投影面响。
沿屋面分布的永久荷载乘以21c o s111111.004分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式P=0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m。
（w标准永久荷载：二毡三油防水层 1.004x0.35=0.351kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m260mm厚泡沫混凝土保温层 1.004x 0.06x 6=0.36kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.004x 1.4=1.406kN/m2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m2_____________________________共 2.90kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载 0.7kN/m2积灰荷载 0.75kN/m 2雪荷载 0.5kN/m2_____________________________共 1.95kN/m 2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③ 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：F=(1.35x 2.90kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2+1.4x 0.9x 0.75kN/m 2 )x 1.5mx 6m=49.91kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值： 对结构不利时：KN m m m KN F 235.3565.1/90.235.122,1=⨯⨯⨯=（按永久荷载效应控制的组合）KN m m m KN F 32.3165.1/90.22.122,1=⨯⨯⨯=（按可变荷载效应控制的组合） 对结构有利时：KN m m m KN F 1.2665.1/90.20.123,1=⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值：()(组合按永久荷载效应控制的KN m m m KN m KN F 68.1465.1/75.09.0/7.07.04.1221,2=⨯⨯⨯+⨯⨯=()22,2F 1.40.70.90.75k N m 1.5m 6m =17.33k N =⨯+⨯⨯⨯（按可变荷载效应控制的组合）（3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：23,1F 1.20.384k N m 1.5m 6m =4.15k N =⨯⨯⨯ 对结构有利时：23,2F 1.00.384k N m 1.5m 6m =3.46k N =⨯⨯⨯ 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：()224F 1.21.4k N m 1.40.7k N m 1.5m 6m =23.94k N =⨯+⨯⨯⨯5、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。
钢结构屋架计算书
x 0 ，得 0.995 N y 0 ，得 0.101N
AB
0.823 NAb 0 0.567 NAb 2.502 0
AB
由以上两式求得 NAb 3.856, NAB 3.191
结点 B
x 0 ，得 0.995 N y 0 ，得 F N
BA
0.995 NBG 0
Bb
0.101NBA 0.101NBG 0
由以上两式求得 NBb 1.009，NBG 3.192
结点 b
x 0 ，得 0.755 N y 0 ，得 N
bB
bg
Nbc 0.823 NbA Nba 0
0.567 NbA 0.655 Nbg 0
HC
y 0 ， F 0.101N
0.101NHD 0.731NHc 0.731NHd 0
由以上两式求得 NHD 3.052，NHd 0.936
结点 D
x 0 ， 0.995 N y 0，N
Dd
DH
0.995 NDJ 0
0
由以上两式求得 NDd 0，NHd 3.052
由以上两式求得 NbG 1.772，Nbc 4.497
结点 G
x 0 ， 0.995 N
GB
0.755 NGb 0.995 NGC 0.755 NGc 0
GB
y 0 ， F 0.101N
0.6554 NGb 0.6554 NGc 0.101NGC 0
JD
0.755 NJd 0.955 NJE 0.775 NJe 0
JD
0.101NJE 0.6554 NJe 0.6554 NJd 0
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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钢结构屋架设计计算书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1.5～2.1米。
结构的重要度系数为γ0=1.0，屋面的恒荷载的标准值为0.5 kN m 2⁄。
屋面的活荷载为0.2 kN m 2⁄，雪荷载为0.35 kN m 2⁄，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α=arctan 13=18°26′,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=0.5×1.77×6=5.31kN 上弦节点恒荷载标准值P1=0.5×1.866×6×√10=0.35×1.77×6=3.72kN 上弦节点雪荷载标准值P2=0.35×1.866×6×√10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 4 5 2+3 2+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1-7 13.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-8 13.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-9 1263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-10 10.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11 947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22竖直腹杆2-7 00 0 00 0 0 0 3-8 0.5 2.66 1.86 0.5 1.86 5.79 5.79 5.79 4-9 1 5.31 3.72 1 3.72 11.58 11.58 11.58 5-10 1.57.97 5.58 1.5 5.58 17.37 17.37 17.37 6-11 421.24 14.88 27.44 46.32 35.90 46.32斜腹杆2-8 -1.58-8.39 -5.88 -1.58-5.88 -18.30 -18.30 -18.30 3-9 -1.8-9.56 -6.70 -1.8-6.70 -20.84 -20.84 -20.84 4-10 -2.12-11.26 -7.89 -2.12-7.89 -24.55 -24.55 -24.555-11 -2.5-13.28 -9.3 -2.5-9.3 -28.95 -28.95 -28.957.截面的选择屋架杆件的选择验算表表-28.节点设计8.1杆件焊缝尺寸的计算杆件名称杆件编号截面规格（mm）杆件内力（kN）肢背焊缝尺寸h f1(mm)肢背焊角长度l w′(mm)肢尖焊角尺寸h f2(mm)肢尖焊缝长度l w′(mm)上弦杆1-2 2L90X8 -164.78 6 100 6 60 下弦杆1-7 2L80X7 156.33 6 100 6 60 竖腹杆2-7 L56X4 0 5 40 4 40 3-8 L56X4 5.79 5 40 4 404-9 2L56X4 11.58 5 40 4 405-10 2L56X4 17.37 5 40 4 406-11 2L56X4 46.32 5 40 4 40 斜腹杆2-8 L56X4 -18.30 5 40 4 40 3-9 2L56X4 -20.84 5 40 4 404-10 2L56X4 -24.55 5 40 4 405-11 2L56X4 -28.95 5 40 4 40w w f w f8.2 形心距离的确定屋架各杆件的角钢背面的距离Z0’如图表-4，表中Z0’为杆件重心线至角钢背面的距离。
屋架各杆件的角钢背面的距离Z0’表-4杆件名称杆件截面重心距离轴线距离备注Z0(mm)Z0’(mm)上弦杆2L90X8 25.2 25下弦杆2L80X7 22.3 25腹杆2-7 L56X4 15.3 15 3-8 L56X4 15.3 15 4-9 2L56X4 15.3 15 5-10 2L56X4 15.3 15 6-11 2L56X4 15.3 15 2-8 L56X4 15.3 15 3-9 2L56X4 15..3 154-10 2L56X4 15.3 155-11 2L56X4 15.3 158.3节点的设计8.3.1支座节点图5 支座节点”1”(1)上弦杆的节点连接计算A.支座底板的计算支座反力R=5P=5×11.58KN=57.90KN设a,b取12cm,则a1=√2×12=16.9cm,b1=a12=8.45cm底板的承压面积A=24×24−π22−2×4×5×=523cm2底板下的应力q=RA n=57.90×103523×102=1.11N mm2⁄<βc f c=√240×24052300= 8N/mm2底板的最大弯矩M=βqa12 , 由于b1a1⁄=0.5,取β=0.06,则M=0.06×1.11×1692=1902.16N∙mm支座厚度t=√6Mf=√6×1902.16204.25=7.47mm,取12mmB.加劲肋计算加劲肋厚度取与节点相同。
加劲肋与节点板的连接焊缝的计算：假定一块加劲肋承受屋架支座反力的四分之一,即14×57.90=14.48kN焊缝受剪力V=14.48kN,弯矩M=14.48×2404=868.80kN∙mm, 设焊缝h f=5mm, 焊缝计算长度：l w=216−20×2−2h f=216−40−10=166mm由焊缝的应力公式得√(V 2×0.7×h f ×l w )2+(6M2×0.7×βf h f×l w2)2=√(14.48×1032×0.7×5×166)2+(6×868.80×1032×0.7×1.22×5×1662)2=25.41N mm 2⁄<f f w =160N mm 2⁄ C. 支座底板的连接焊缝假定焊缝传递全部支座反力R =57.90kN,设焊缝h f =5mm ,支座底板的连接焊缝的长度为： ∑L w =2×(240−2h f )+4×(120−5−10−2h f ) =2×(240−2×8)+4×(120−5−10−2×8) =804 mm 由公式得,τf =R0.7βf hf ∑L w=57.90×1030.7×1.22×8×804=10.54mm <f f w =0.95×160=152N mm 2⁄,满足要求。
D. 上弦杆与节点板的连接焊缝上弦杆与节点板的连接焊缝: 节点板与上弦角钢肢背采用槽焊缝连接,假定槽焊缝只承受屋面的集中荷载 P =11.58kN .节点板与上弦角钢肢尖采用双面角焊缝连接,承担上弦的内力差∆N 。
节点1的槽焊缝h f1=0.5t 1=5mm ,其中t 1 为节点板的厚度L w =650−2h f =650−2×5=640mm由公式 σf =P 2×0.7h f1l w=11.58×1032×0.7×5×640=2.58N mm 2⁄<f f w=0.95×160=152N mm 2⁄,可见塞焊缝一般不控制,仅需验算肢尖焊缝。
角钢肢尖角焊缝的焊角尺寸h f2=5mm ,计算长度 L w =650−2h f =640mm上弦杆的内力差N=-164.78KN,偏心距M =Ne, e =65mm ,则由公式得, σf =6M2×0.7×h f2×l w2=6×164.78×103×652×0.7×5×640=22.41N mm 2⁄τf =N2×0.7×h f2×l w=164.78×1032×0.7×5×640=36.48N mm 2⁄他√(σf βf)2+τf2=√(22.411.22)2+36.48=41.12N mm 2⁄<f f w =0.95×160=152N mm 2⁄ 可见,肢尖焊缝满足要求。