21m梯形屋架钢结构计算书
钢结构课程设计21m跨径简支梯形钢屋架设计
钢结构课程设计一、设计资料说明：21m 跨径简支梯形钢屋架设计厂房跨径为 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 采用热轧 H 型钢，雪载荷为 s0 0.25kN / mm 2 。
钢材采用 Q235B,焊条采用 E43 型 二、屋架形式及几何尺寸平面图：三、支撑布置：四、荷载计算 1、永久载荷计算： 压型钢板0.15 10 10 0.1 5 1kN m2檩条0.238 kN m2屋架支撑自重12 1.1 21 35.1 kg m2 0.351 kN m2、活动载荷计算雪载0.25 10 10 0.2 5 1kN m2总载荷：Q 0.151 0.238 0.3511.2 0.2511.412 2.1 31.2kN m2五、杆件内力计算及组合：通过用有限元软件 PATRAN 计算后列出了单元的受力大小，利用的是 Rod 单元，计算 结果如下表所示：位置 上弦杆下弦杆 斜杆竖杆杆件编号B C D E F L M N O PH I K A G J内力计算表轴线长度(mm)2110 2111 2110 2111 2110 1950 2100 2100 2910 30133327 3327 3662 1950 2370 2790荷载内力（KN）0 -185 -185 -235 -235 114 222 228 -163 101-60 200 12.8 -13 -26 -26六、杆件截面选择及验算： 1、上弦杆截面选择： 上弦杆采用相同截面，以最大的压力设计；N max 235 KN在屋架平面内的计算长度为 lox 2.11m ，在平面外的计算长度为 loy 4.22m 。
面积和特性（长支水平角钢组成 T 型截面节点板根据最大应力选用板厚 8mm）：（上述选用两个不等支角钢 2L10080 6mm ，长支水平。
21m屋架钢结构计算书
一、结构形式及支撑布置桁架的几何尺寸如下图1.1所示：图1.1 桁架形式及几何桁架支撑布置如图1.2所示：二、荷载计算永久荷载：屋架及支撑自重：0.12+0.011*21=0.351压型钢板：檩条自重（间距1.5m ）：0.333kn/2m 保温层荷载： 0.65 kn/2m 恒荷载总和： 1.485 kn/2m 可变荷载：屋面活荷载（雪荷载）： 0.5 kn/2m 积灰荷载： 0.8 kn/2m 可变荷载总和： 1.3 kn/2m 风荷载：风压高度变化系数为1.0，迎风面体形系数为-0.6，背风面体形系数为-0.5，故负风设计值为（垂直屋面）：迎风面： 1ω=-1.4*0.6*1.0*0.5=0.42 kn/2m 背风面： 2ω=-1.4*0.5*1.0*0.5=0.35 kn/2m 屋架计算跨度：030020.7l l m =-= 考虑以下两种荷载组合 ① 全跨永久荷载+全跨可变荷载由可变荷载控制的组合：(1.20.90.8)6=30.9kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ 有永久荷载控制的组合：(1.350.90.8)6=15.2kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5⨯0.7+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载 永久荷载：1F =1.2⨯1.485⨯21-0.3)/14⨯6=15.8KN （可变荷载：2F 1.40.5+1.40.9210.3/14615.2KN =⨯⨯⨯0.8⨯-⨯=（）（）三、内力计算(e) 21米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(f) 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力计算结果如表：四、杆件设计 ⑴上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，max N =-378.8KN ox l =150.75cm oy l =2ox l =301.5cm 设λ=100，查表可知为b 类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32378.829.00.422310N cm f ⨯10==ϕ⨯需要的回转半径：150.75 1.51100x ox l i cm ===λ 301.53.01100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×80×8（短边相并），A=227.8cm ，x i =2.37cm ，y i =4.66cm ，150.7563.62.37ox λλ==<[]=150 []301.564.71504.66oy λλ==<= 由10.5610012.516.98oy l btb ==<= 则近似64.7yz y λλ== 查表得ϕ=0.782 则3222378.810174.2/310/0.78227.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯填板每个节间放一块，175.440 3.15126l cm cm =<⨯= ⑵下弦杆：整个下弦杆采用同一截面，max N =372.0KN ox l =300cm oy l =600cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3223721028.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径：3003100x ox l i cm ===λ 6006100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×110×10（短边相并），A=256.8cm ，x i =3.13cm ，y i =8.71cm ，300963.13x λλ==<[]=350 []60068.93508.71y λλ==<= 由10.561801818.710oy l btb ==<= 则近似68.9yz y λλ== 查表得ϕ=0.707 则32223721092.6/310/0.70756.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板每个节间放一块，1300 5.8464l cm cm =<80⨯= ⑶斜腹杆①杆件aB ：N=-239.0KN ox l =253cm oy l =253cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3222391018.30.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 2532.53100oy x y l i i cm ====λ根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×63×6（长边相并），A=219.24cm ，x i =3.21cm ，y i =2.53cm ，25378.83.21x λλ==<[]=150 2531002.53y λλ==<[]=150由10.566.310.522.50.6oy l b tb ==<= 则近似 100yz y λλ== 查表得ϕ=0.555 则322223910223.8/310/0.55519.2410N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放两块， 184.3 3.21128.4l cm cm =<40⨯=②杆件gH ：40.3N KN = 0.80.8339271.2ox l l cm ==⨯= 339oy l l == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32240.310 3.10.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 271.2 2.71100x oxl i cm λ=== 3393.39100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，271.211.72.32x λλ==<[]=150 []339101.81503.33y λλ==<= 由10.587.510.726.20.7oy l b t b ==<= 则近似4422220.4750.4757.51101.81104.53390.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.470则322240.31057.9/310/0.47014.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块， 184.8 2.392l cm cm =<40⨯=③杆件Gg:N=-31.1KN 0.80.8289231.2ox l l cm ==⨯= 289oy l l cm == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32231.110 2.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 231.2 2.31100xoxl i cm λ=== 289 2.89100oy yl i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，231.299.72.32x λλ==<[]=350 []28986.83503.33y λλ==<=由 10.587.510.722.30.7oy l b t b ==<= 则近似 4422220.4750.4757.5186.81902890.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.621则σ=322231.31033.8/310/0.62114.810N N mm N mm f ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块，172.25 2.392l cm cm =<40⨯=其余杆件截面选择见下表，需要注意的是连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其斜截面计算长度0.9ox l l =，其余杆件除Aa 、Ba 、gH 外，0.8ox l l =。
跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书
梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)、某工业厂房，建筑地点在太原市，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。
屋架跨度21m,屋面排水坡度i=1:10，有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱（C30）上，柱顶标高9.0m，柱距6m，柱截面尺寸为400×400mm。
厂房纵向长度60m。
基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35KN/m2。
不考虑积灰荷载。
注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=21-2×0.15=20.7m（3）跨中及端部高度：屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面排水坡度i=1:10，取屋架在21m轴线处的端部高度h0’=1.99m, 屋架的中间高度h=3.025m，则屋架在20.7m，两端的高度为h o=2.004m。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示根据厂房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向水平支撑。
因为柱网采用封闭形式，厂房横向水平支撑设在两端第二柱间，图2-1梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。
在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆，以传递山墙风荷载。
梯形钢屋架支撑布置如图2-2.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置1-1垂直支撑布置2-2SC—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2-1梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷水平投影面积为：22602A>==，故按⨯mm612621m《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不上人屋面）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.35kN/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/m2。
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，屋盖体系为无檩体系，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，不考虑地震设防，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）如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为：用Q345钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载无檩体系：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：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屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，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0.6kN/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0.7kN/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/m22 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。
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于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为m。
荷载永久荷载：预应力混凝土屋面板 958.135.145.1=⨯2/m kN 屋架及支撑自重 474.035.1)21011.012.0(=⨯⨯+2/m kN 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 54.035.14.0=⨯2/m kN 水泥砂浆找平层 54.035.14.0=⨯2/m kN 保温层 945.035.17.0=⨯2/m kN 一毡二油隔汽层 068.035.105.0=⨯2/m kN 水泥砂浆找平层 405.035.13.0=⨯2/m kN总计 4.9292/m kN可变荷载：屋面活荷载 98.04.17.0=⨯2/m kN 积灰荷载 0.6 1.40.84⨯=2/m kN总计 1.822/m kN设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： (1) 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：(4.929 1.82) 1.5660.74F =+⨯⨯=kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：1 4.929 1.5644.36F =⨯⨯=kN 半跨节点可变荷载：2 1.82 1.5616.38F =⨯⨯=kN（3）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：30.474 1.56 4.266F =⨯⨯=kN半跨节点屋面板自重及活荷载：4(1.95750.98) 1.5626.44F =+⨯⨯=kN （1） 、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
钢结构梯形钢屋架设计说明书计算书模板word文档
目录1 设计资料 (1)2 屋架形式及几何尺寸 (1)3 支撑的布置 (2)4 荷载计算 (3)5 内力计算 (4)6 杆件复核 (5)7 节点复核 (10)采用PKPM 软件进行设计，对杆件和部分节点进行手算复核。
1 设计资料及设计依据1.1 结构形式跨度为21 m ，总长90 m ，柱距6 m ，采用梯形钢屋架。
1.2 屋架尺寸及选材屋架端部高度设计为1.8 m ，屋面坡度为1/10，采用Q235钢，E43型焊条。
1.3 荷载标准值恒载有：防水层、找平层、保温层等 1.7 kN/m 2 预应力混凝土屋面板（含灌缝） 1.5 kN/m 2 屋架及支撑自重 ()20.120.011kN /m k g L =+ 0.351 kN/m 2活载有：屋面均布活载 0.5 kN/m 2 雪荷载 0.35 kN/m 2 积灰荷载 0.5 kN/m 2屋面为重屋面，不考虑风荷载；抗震设防烈度为6度，不考虑地震作用。
2 屋架形式及几何尺寸(1) 计算跨度0215021000215020700mm L L =-⨯=-⨯=； (2) 屋架中部高度2100018000.1=2850mm 2H =+⨯； (3) 屋架跨中起拱高度L /500=42 mm ，实取50 mm ； (4) 几何尺寸如下图1所示：1508135715081508150815081508285030003000300018152100240027002850237627092964322624552699295342ABCDEF GHI JKLM屋架几何尺寸示意图（单位：mm）图1 屋架几何尺寸示意图（单位：mm ） 3 支撑的布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，上、下弦各设两道横向水平支撑，具体见支撑布置图2。
a 上弦支撑11b 下弦支撑CC1CC3CC1GG2LG2c 1-1剖面垂直支撑图2 屋面支撑布置（单位：mm）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4 荷载计算屋面活荷载与雪荷载不同时组合，屋面活荷载大于雪荷载，故只取屋面活荷载进行计算。
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。
21米梯形钢屋架钢结构设计
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。
车间跨度21m,长度144m，柱距6m,厂房高度15.7m。
车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。
设计温度高于—20℃.采用三毡四油，上铺小石子防水屋面,水泥砂浆找平层,8cm厚泡沫混凝土保温层，1。
5m ×6.0m预应力混凝土大型屋面板。
屋面积灰荷载0。
6kN/m2，屋面活荷载0。
35 kN/m2,雪荷载为0。
45kN/m2,风荷载为0.5kN/m2.屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。
一、选择钢材和焊条根据北京地区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。
二、屋架形式及尺寸无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。
＝L-300＝20700mm,屋架计算跨度为L＝1990mm，端部高度取H中部高度取H＝H+1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm，屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm(按L/500考虑）.为使屋架上弦承受节点荷载,配合屋面板1。
5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。
屋架杆件几何长度（单位：mm)三、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。
在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定,第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载.在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑.在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆,支撑布置见附图2.图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2,山墙的端屋架编号为GWJ-3,其他屋架编号均为GWJ—1。
钢结构课程设计汇本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s0=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 2KN M 压型钢板0.15* =0.1512KN M檩条（约0.5KN/M,间距1.5m）0.333 2KN M恒荷载总和0.832 2KN M雪荷载0.25 2KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2KN M）积灰荷载0.6 2KN M活载总和 1.1 2KN M2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7ml 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=44.17922KN M作用下屋架各杆的内力入图4所示。
钢结构单层工业厂房21m跨度的设计计算书
目录一、设计资料 (2)1、设计题目 (2)2、屋架结构荷载 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
2、支撑布置 (3)3、屋架内力 ............................. 错误!未定义书签。
4、杆件设计 (7)1.上弦杆 (8)2.下弦杆 (10)3.端斜杆A B (11)4.腹杆 (13)5.竖杆 (21)5、节点设计 (24)1.下弦节点“C” (24)2.上弦节点“B” (25)3.屋脊节点“H” (26)4.支座节点“A” (27)一、设计资料1、设计题目某校办工厂厂房总长度90m，跨度为21m,纵向柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下标高18m，采用1.5×6m的预应力混凝土大型屋面板（考虑屋面板起系杆作用），Ⅱ级防水，卷材屋面。
桁架采用梯形钢屋架，屋面坡度为10i，两端铰支于钢筋混凝土柱上，柱截面尺寸为450×450.柱的混凝土强度等级为C30，屋架采:1用Q235钢；焊条为E43型.2、屋架结构荷载二、支撑布置由于厂房长度为90m，故需在屋架两端部及跨中开间设置上，下弦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出分别于上，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（如图所示）桁架下弦支撑布置图垂直支撑上——上弦支撑；XC——下弦支撑；CC——垂直支撑;GG——刚性系杆；LG——柔性系杆三、屋架内力屋架设计中，荷载组合一般考虑以下三种情况：1、全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（1.35×3.43 +1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=51.5kN其中屋面活荷载分享系数为1.4 组合系数为0.7；机会何在为1.4；2、全跨永久荷载+半跨可变荷载永久荷载设计值：F=1.35×3.43×1.5×6=41.7kN1=（1.4×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=14.49kN 可变荷载设计值：F23、半跨屋面板荷载+半跨安装活荷载屋面板荷载设计值：F=1.5×1.35×1.5×6=18.2kN3=1.4×0.7×1.5×6=8.82kN 安装活荷载设计值：F4内力计算:杆件名称内力系数第一种组合F*第二种组合第三种组合计算杆件内力全跨左半跨右半跨F1*＋F2*F1*＋F2*F3*＋F4*F3*＋F4*上弦AB000000000 BC,CD-7.472-5.31-2.162-399.752-388.5243-342.90978-182.8246-155.05924399.752 DE,EF-11.26-7.339-3.923-602.517-575.96751-526.46967-269.69838-239.56926602.517 FG,GH-12.18-6.861-5.319-651.63-607.32189-584.97831-282.19002-268.58958651.63下弦ac 4.1 3.01 1.09219.35214.5849186.7641101.168284.2338219.35 ce9.744 6.663 3.081521.304502.87167450.96849236.10846204.51522521.304 eg11.9627.326 4.636639.967604.96914565.99104282.32372258.59792639.967 gh11.768 5.884 5.884629.588575.98476575.98476266.07448266.07448629.588腹杆aB-7.684-5.641-2.043-411.094-402.16089-350.02587-189.60242-157.86806411.094 Bc 5.808 3.96 1.848310.728299.574268.97112140.6328122.00496310.728 cD-4.409-2.633-1.776-235.8815-222.00747-209.58954-103.46686-95.90812235.8815 De 2.792 1.222 1.57149.372134.13318139.175761.5924464.6618149.372 eF-1.572-0.047-1.525-84.102-66.23343-87.64965-29.02494-42.060987.64965 Fg0.328-1.039 1.36717.548-1.3775133.48543-3.1943818.0265433.48543 gH0.713 1.913-1.238.145557.4514712.344129.84926 2.392657.45147 Aa-0.5-0.541-0.043-26.75-28.68909-21.47307-13.87162-9.4792628.68909 Cc-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.19 Ee-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.19 Gg-1-10-53.5-56.19-41.7-27.02-18.256.191、上弦杆整个上弦架采用等截面，按FG 、GH 杆件最大设计内力计算。
钢结构设计-跨度为21m的设计计算书
钢结构设计-跨度为21m的设计计算书钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：年月日1、设计资料1.1、结构形式1、题号9的已知条件：梯形钢屋架跨度21m ，长度60m ，柱距6m 。
该车间内设有两台200/50 kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000 m 。
冬季最低温度为－20℃，地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g 。
采用1.5m×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度i ＝1/16。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m 2，雪荷载标准值为0.3 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400 mm×400 mm，混凝土标号为C20。
钢材采用Q235B 级，焊条采用E43型。
（小4号宋体） 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/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2 屋架及支撑自重(按经验公式L q 011.012.0+=计算) 0.351 KN/m 2 悬挂管道：0.15 KN/m 2 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/m 2 积灰荷载标准值： 1.3 KN/m 2(按附表取)2、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置如下图2.1、2.2、2.3所示19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A aceghBC D F GH15007=10500图2.1 21米跨屋架几何尺寸Aa+4.1000.000-7.472-11.262-12.18-12.18-7.684-4.409-1.572+0.713.+5808+2.792+0.328-1.0-1.0-1.0-0.5+9.744+11.962+11.768cegBC DE FG H0.5 1.01.01.0 1.01.01.01.0图2.2 21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.6-0.047+1.913+1.367+1.57+1.848+3.960 +1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000. 000.00-0.5 +6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCDE FGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.01.01.0 1.0 1.0图2.3 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。
钢结构课程设计21米梯形屋架
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2.3
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=44.1792KN：M2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
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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。
19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A ac eghBC D F GH15007=10500×图2三、支撑布置1、上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑应设置在厂房两端的第一个柱间，且间距不宜超过60m。
跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书(DOC)
梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)、某工业厂房，建筑地点在太原市，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。
屋架跨度21m,屋面排水坡度i=1:10，有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱（C30）上，柱顶标高9.0m，柱距6m，柱截面尺寸为400×400mm。
厂房纵向长度60m。
基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35KN/m2。
不考虑积灰荷载。
注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=21-2×0.15=20.7m（3）跨中及端部高度：屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面排水坡度i=1:10，取屋架在21m轴线处的端部高度h0’=1.99m, 屋架的中间高度h=3.025m，则屋架在20.7m，两端的高度为h o=2.004m。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示根据厂房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向水平支撑。
因为柱网采用封闭形式，厂房横向水平支撑设在两端第二柱间，图2-1梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。
在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆，以传递山墙风荷载。
梯形钢屋架支撑布置如图2-2.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置1-1垂直支撑布置2-2SC—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2-1梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷水平投影面积为：22602A>==，故按⨯mm612621m《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不上人屋面）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.35kN/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/m2。
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某单跨厂房的钢屋盖1、设计资料（1）该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，焊条采用E43型，混凝土等级为C25；（3）梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m 的GRC 大型屋面板（屋面板不作支撑用）；（4）车间跨度21m,长度240m ，纵向柱距6m 。
温度伸缩缝采用双柱。
2、屋架形式和几何尺寸因为屋面为GRC 大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。
屋架尺寸如下： 屋架计算跨度：mm L L 207001502210003000=⨯-=-=；屋架端部高度取值：mm H 15000=；跨中高度：mm H 2550=； 屋架高跨比：1.812070025500==L H ； 屋面坡度：1.015022100015002550=--=i 。
架几何尺寸如图：3、支撑布置由于房屋长度为240m ，故在房屋两端部开间及每隔60m 处个设置一道上弦横向水平支撑，在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑，屋架两端及跨中三处设置垂直支撑，下弦横向水平支撑和上线横向水平支撑设置在同一柱间。
在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性a B c Gg4、荷载（对水平投影面）1）恒载标准值GRC大型屋面板1.5*6m 1.2×0.5/0.995=0.60KN/m2防水层（三毡四油加绿豆沙） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2找平层（2cm厚） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2屋架与支撑 1.2×(0.12+0.011×21)=0.42KN/m2合计 1.98 KN/m2 2）活载屋面活载 1.4×0.5=0.70KN/m2雪荷载 1.4×0.5=0.70KN/m 2取大值 0.70KN/m 2计算屋架时应考虑下列三种荷载组合情况组合（一）：满载；KN p 12.2465.1)7.098.1(=⨯⨯+=组合（二）：在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为500N/m2）；KNp 48.1565.1)7.042.06.0(=⨯⨯++=左 KN p 78.365.142.0=⨯⨯=右组合（三）：在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。
KNp 12.2465.1)7.098.1(=⨯⨯+=左 KN p 82.1765.198.1=⨯⨯=右5、屋架杆件力计算满跨半跨0.5 1 0.50.51 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16、杆件截面选择腹杆最大轴力N=-203.218kN ，查表7-4可知，选用支座节点板厚t=10mm ，中间节点板厚可为t=8mm 。
所用钢材厚度均小于16mm ，设计强度f=215N/2mm 。
1）上弦杆整个上弦采用等截面，按最大力KN N 129.354max -=计算。
cm 301.6 , cm 150.8oy ==l l ox （取等于两块屋面板宽）0.5 1 1 1 1选用两个不等边角钢，短肢相并，属b 类截面,设长细比λ＝65,查附表4-2，得稳定系数：78.0=ϕ需要截面面积 ：223r 1.21)10215780.0/(10129.354N/A cm f =⨯⨯⨯==ϕcm 32.2150.8/65/===λox x l icm l i oy y 64.465/6.301/===λ根据需要的A ，ix ，iy 查附表7-5得：选用2L100×80×7短肢相关T 形截面，;64.4,39.2,6.2423.122cm i cm i cm A y x ===⨯=按所选角钢进行验算：150][1.63150.8/2.39/=<===λλx ox x i l ，满足要求150][65/4.646.013/=<===λλy oy y i l ，满足要求双角钢T 形截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比yz λ，9.1610/6.30156.0/56.03.147/100/11=⨯=<==b l t b oy故65max ===y yz λλλ，查附表4-2得，780.0=ϕ2223/215/6.184)106.2478.0/(10129.354/mm N f mm N A N =<=⨯⨯⨯==ϕσ ,满足要求2）下弦杆整个下弦杆采用等截面，两个不等边角钢，按最大力KN N 028.352max =计算。
1035cm 2302100 ,c 300=-==oy ox l m l ， 223r 16)10215/(10028.352N/A cm f =⨯⨯==查附表7-5，选用2L100×63×6 短肢相并，cm i cm i A cm A y x r n 85.4,79.1,24.1962.922==>=⨯=350][6.16779.1/300/=<===λλx ox x i l ，满足要求 350][4.21385.4/1035/=<===λλy oy y i l ，满足要求2223/215/1831024.1910028.352mm N f mm N A N n =<=⨯⨯==σ，满足要求 3）竖腹杆a 、竖腹杆12cm l cm l KN N oy ox 150 ,150,060.12==-= ，采用等边双角钢相并。
2r 56.0N/A cm f == 查附表7-4,选2L45×5 r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 26.2= 验算：150][5.10937.1150=<===λλx ox x i l ，满足要求 []1504.6626.21500=<===λλy yy i l ，满足要求 由于3.195.415058.058.09545=⨯=<==b l t b oy 所以[]1507.685150045475.014.66475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由5.109max ==λλx ，查附表4-2得496.0=ϕ22232153.281058.8496.010060.12mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 b 、竖腹杆13cm l cm l KN N oy ox 180 ,1441808.0,120.24==⨯=-= ,2r 12.1N/A cm f == 选2L45×5,r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 18.2= 验算：150][1.10537.1144=<===λλx ox x i l ，满足要求[]1506.8218.21800=<===λλy yy i l ，满足要求 由于2.235.418058.058.09545=⨯=<==b l t b oy 所以[]1506.845180045475.016.82475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由1.105max ==λλx ，查附表4-2得523.0=ϕ22232158.531058.8523.010120.24mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 c 、竖腹杆14cm l cm l KN N oy ox 210 ,1682108.0,120.24==⨯=-= , 2r 12.1N/A cm f == 选2L45×5,r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 18.2= 验算：150][6.12237.1168=<===λλx ox x i l ，满足要求 []1503.9618.22100=<===λλy y y i l ，满足要求 由于1.275.421058.058.09545=⨯=<==b l t boy 所以[]1500.985210045475.013.96475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由6.122max ==λλx ，查附表4-2得423.0=ϕ22232155.661058.8423.010120.24mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 c 、竖腹杆15cm l cm l KN N oy ox 240 ,1922408.0,120.24==⨯=-= , 2r 12.1N/A cm f == 选2L45×5, r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 18.2=验算：150][1.14037.1192=<===λλx ox x i l ，满足要求 []1501.11018.22400=<===λλy y y i l ，满足要求 由于9.305.424058.058.09545=⨯=<==b l t boy 所以[]1506.1115240045475.011.110475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由1.140max ==λλx ，查附表4-2得345.0=ϕ22232155.811058.8345.010120.24mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 4）斜腹杆a 、斜腹杆17cm l cm l KN N oy ox 6.213 ,6.213,218.203==-= , 2r 452.9N/A cm f == 选2L75×6,r n A cm A >=⨯=26.1780.82，cm i x 31.2=，cm i y 45.3= 验算：150][5.9213.26.213=<===λλx ox x i l ，满足要求 []1509.6145.36.2130=<===λλy y y i l ，满足要求 由于5.165.76.21358.058.05.12675=⨯=<==b l t boy 所以[]1506.676213675475.019.61475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由5.92max ==λλx ，查附表4-2得605.0=ϕ22232159.190106.17605.010218.203mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 b 、斜腹杆18m l m l KN N oy ox 6c .222 ,c 1.1786.2228.0,351.148==⨯==,2r 90.6N/A cm f == 选2L45×5, r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 18.2= 350][0.13037.1/1.178/=<===λλx ox x i l ，满足要求 350][1.10218.2/6.222/=<===λλy oy y i l ，满足要求2223/215/9.1721058.810351.148mm N f mm N A N n =<=⨯⨯==σ，满足要求 c 、斜腹杆19cm l cm l KN N oy ox 5.246 ,2.1975.2468.0,740.107==⨯=-= ,2r 01.5N/A cm f == 选2L63×6,r n A cm A >=⨯=258.1429.72，cm i x 93.1=，cm i y 91.2= 验算：150][2.10293.12.197=<===λλx ox x i l ，满足要求 []1507.8491.25.2460=<===λλy yy i l ，满足要求 由于8.2365.24658.058.05.10663=⨯=<==b l t b oy 所以[]1506.876246563475.017.84475.01224224=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λλλt l b oy y yz 由2.102max ==λλx ，查附表4-2得541.0=ϕ22232155.1361058.14541.010740.107mm N f mm N A N n =<=⨯⨯⨯==ϕσ，满足要求 d 、斜腹杆20m l m l KN N oy ox c 5.245 ,c 4.1965.2458.0,811.63==⨯==,2r 97.2N/A cm f == 选2L45×5, r n A cm A >=258.8，cm i x 37.1=，cm i y 18.2= 350][4.14337.1/4.196/=<===λλx ox x i l ，满足要求 350][6.11218.2/5.245/=<===λλy oy y i l ，满足要求2223/215/4.731058.810811.63mm N f mm N A N n =<=⨯⨯==σ，满足要求 e 、斜腹杆21最大压力KN N 717.311-= ，最大拉力KN N 202.42=。