钢结构屋盖设计
屋盖钢结构设计
4．垂直支撑
垂直支撑作用：使相邻两榀屋架形成空间几何不变体系保证侧向稳定的有效 构件。
设置位置：设置在设有上弦横向支撑的柱间内；在屋架跨度方向还要根据屋 架形式及跨度大小在跨中设置一道或几道。
梯形屋架：当跨度≤30 m时，应在屋架跨中和两端的竖杆平面内各布置一道 垂直支撑；当跨度＞30 m时，无天窗时，应在屋架跨度 1／3处和两端的 竖杆平面内各布置一道垂直支撑，有天窗时，垂直支撑应布置在天窗架 侧柱的两侧。
节点连接构造：尽量简单方便。角钢支撑与屋架一般用C级螺栓连接，螺栓 用M20。在有重级工作制吊车或有较大振动设备的厂房，除螺栓外，还应 加安装焊缝，焊缝长度≥80 mm，焊脚尺寸≥6 mm。当采用圆钢作支撑时， 应用花篮螺栓预加拉力将圆钢拉紧。
第三节 檩条设计
钢檩条一般采用单跨简支，有实腹式和桁架式两大类。 一、实腹式檩条
第三章 屋盖钢结构设计
内容概述 • 屋盖结构布置 • 屋盖支撑体系 • 檩条设计 • 普通钢屋架设计 • 轻型钢屋架设计 • 钢管屋架设计 • 实腹梁和框架梁屋架 • 空间桁架屋盖体系• 金属拱形波纹屋盖结构
第一节 屋盖结构布置
一、屋盖结构组成 钢屋盖结构组成：屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
杆件截面：屋盖支撑受力较小，通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔 性系杆按拉杆设计，可采用单角钢；非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性 系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T形截面。
当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时，杆件截面应按桁架 体系计算出的内力确定。可假定在水平桁架节点上的集中风力荷载作用 下，交叉斜杆中的压杆退出工作，仅由拉杆受力，这样，使原来的超静 定体系简化为静定体系（图3－8）。图中W为水平节点荷载，由风荷载 或吊车荷载引起。
钢结构大跨度屋盖设计与施工
钢结构大跨度屋盖设计与施工随着建筑技术的不断发展，钢结构大跨度屋盖在现代建筑设计与施工中扮演着重要的角色。
钢结构的优势在于其高强度、轻质化和可塑性等特点，使得它成为大跨度屋盖的理想选择。
本文将探讨钢结构大跨度屋盖的设计与施工，从材料选择、结构设计到施工过程中的关键问题进行讨论。
一、材料选择在钢结构大跨度屋盖的设计与施工中，材料选择是决定屋盖性能和质量的关键因素之一。
常用的钢材有普通钢和高强度钢两种，根据实际应用需要选择不同的材料。
一般来说，大跨度屋盖在承载能力上需要使用高强度钢材，通过使用更轻薄的材料，可以减少结构自重，提高整体的抗震性能。
二、结构设计在设计大跨度屋盖的钢结构时，需要考虑多个参数，如最大跨度、荷载要求、施工方法等。
首先，根据屋盖的跨度大小来确定合适的结构形式，如梁、桁架或折皱屋盖等。
梁式结构适用于中小跨度，而大跨度屋盖常采用桁架结构，通过桁架的布置来平衡荷载以及提高整体的稳定性。
其次，在钢结构屋盖的设计中，需要考虑荷载要求，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载主要是屋盖自重以及延伸器件重量，可变荷载则是指人流、雪、风荷载等。
根据荷载要求进行结构分析和计算，确定合适的截面尺寸和材料。
最后，施工方法在大跨度屋盖的设计中也非常重要。
由于钢结构屋盖通常需要在现场焊接和组装，因此合理的施工方法能够提高施工效率和质量。
工程师需要制定详细的施工方案，并根据具体情况进行优化。
同时，还需要注意安全施工，确保工人在高空作业时有必要的防护措施。
三、施工过程中的关键问题在钢结构大跨度屋盖的施工过程中，还存在一些关键问题需要重视。
首先是预制构件的精准度问题。
由于大跨度屋盖中涉及到很多组件的焊接和组装，构件的加工和现场拼装需要非常精确，以确保整体结构的质量和稳定性。
其次是焊接的技术要求。
焊接是钢结构大跨度屋盖施工中非常重要的一环，焊接质量直接影响到结构的可靠性和安全性。
因此，在施工过程中需要严格控制焊接工艺参数，保证焊缝的质量，减少焊接缺陷的出现。
钢结构屋盖工程施工组织设计
钢结构屋盖工程施工组织设计一、引言钢结构屋盖是现代建筑中常见的一种屋顶结构形式，其强度高、耐久性好、施工速度快等特点使其在工程建设中得到广泛应用。
本文将对钢结构屋盖工程施工组织设计进行探讨，旨在规划和安排施工过程，确保施工质量和安全。
二、工程概况钢结构屋盖工程位于某建筑工地，在总面积约1000平方米。
本工程的施工目标是在预定工期内完成屋盖的组装和安装，确保工程质量达到设计要求。
三、施工组织设计内容1. 施工准备阶段在施工准备阶段，需要进行以下工作：- 确定施工组织设计的总体目标和施工进度计划。
- 制定施工队伍的组织结构和人员配置，明确各个岗位的职责和权限。
- 确定施工现场平面布置和安全区域，保证施工过程中的安全性。
- 进行施工设备和材料的采购和租赁，确保施工所需的物资到位。
- 确定施工现场的水电供应及排水系统，保证施工过程中的正常运行。
2. 施工方案针对钢结构屋盖的施工特点，制定详细的施工方案，包括以下内容：- 钢结构屋盖的组装和安装步骤，确定施工的先后顺序和关键节点。
- 施工所需的机械设备和工具，包括龙门吊、吊篮、脚手架等。
- 安全措施和防护措施，确保施工人员的人身安全。
- 施工现场的交通组织和施工道路的规划，确保施工过程中的通行畅顺。
3. 施工过程管理在施工过程中，需要进行有效的管理以确保工程质量和进度的达标：- 设立专门的施工管理班组，负责对施工过程进行监督和管理。
- 制定施工记录和施工报告，记录施工的过程和各项指标。
- 进行定期会商和检查，及时发现和解决施工中的问题。
- 建立施工进度的监控机制，及时调整施工计划，确保施工进度不受影响。
四、施工安全措施钢结构屋盖的施工存在一定的风险，因此需要采取必要的安全措施来保护施工人员的安全：- 组织专门的安全培训和教育，提高施工人员的安全意识。
- 配备必要的防护设施，如安全帽、安全绳等。
- 实施严格的施工作业许可制度，确保只有经过培训和授权的人员能够进行高空作业。
屋盖钢结构设计(课程设计)
然后验算（受 拉构件）强度、 刚度
每个节点只有一个受拉斜杆参与，而受压斜杆 退出工作，按平面桁架计算。
实腹式：构造简单，制 作安装方便
平面桁架式：受力明确 ，用料省，但侧向
第刚度 三较节差，必须设檩置拉 条条。设计
T形桁架式：整体性较差 ，应沿跨度全长设
比三角形屋架好，是比较常用的屋架形式； 常适用于大中型厂房，或屋面坡度较小的房屋。
添加标题
平行弦屋架
添加标题
构件规格少，便于工业化制 作；
添加标题
弦杆受力不均；
添加标题
常适用于单坡屋面的屋架及 托架或支撑体系。
添加标题
曲拱形屋架
添加标题
外形最符合弯矩图，受力最 合ห้องสมุดไป่ตู้；
添加标题
上（下）弦弯成曲线，制作 麻烦，一般改成折线形；
六．杆件设计
1. 计算长度
平面内计算长度lox
平面外的计算长度loy
1. lo=μl 2. 一般情况下，腹杆对弦杆起不了嵌固
作用，而弦杆对腹杆起一定嵌固作用， 故弦杆计算长度系数要大于腹杆。
补充
在分析压杆端部所受到的约束时，应注意以下三点：
一．与计算压杆直接相连的杆件约束作用大，相距较远的杆件约 束作用小。
单击此处添加大标题内容
二．檩条间拉条 1. 作用：保证檩条的整体稳定，减少檩 条在使用和施工过程中的侧向变形和 扭转。 ② 类型 2. 拉条：水平拉条、斜拉条、撑杆
三．一般情况下，对于拉条，常采用圆钢，直 径为8-12mm，而对于撑杆，由于是受压构 件，其长细比不能大于200，故撑杆常用圆 钢外加套管或直接用角钢。
钢结构课程设计---梯形屋架
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
5.建筑结构荷载规范（GB50009—2001）
3
7
11
15
19
23
27
31
35
39
43
47
51
55
59
A4
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
跨度
永久荷载
B1
B2
B3
注：土木07-1班执行D1组合；土木07-2班执行D2组合；土木07专升本执行D3组合。
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。
填板每个节间放一块，
4.3斜腹杆B-a
,
选用 （长肢相并）， ， ，
满足截面要求， ，故按照下式计算
故由 按b类表附表4.2得
填板放三块，
4.4 斜腹杆B-b
.内力不大，按受压杆长细比控制截面（跨中腹杆在半跨和在半跨荷载作用下，内力变号） ，
选用 ，查表得 ， ，
截面验算：
填板每个节间放一块
4.5斜腹杆G-d
2.屋架形式,尺寸,材料选择及支撑布置
屋架的计算跨度 ,端部高度 ，中部高度 ，屋架形式如图1所示。根据建造地区的计算温度和荷载性质，刚材采用 。焊条采用 型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，见图2和图3。
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。
成都新世纪环球中心中央游艺区钢结构屋盖设计
二、材料选择
二、材料选择
钢结构屋盖设计的首要任务是选择合适的材料。考虑到深圳湾体育中心的使 用功能和造型要求，设计团队选择了Q345钢作为主要材料。Q345钢是一种常见的 建筑用钢，具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性，能够满足体育场的承载和耐久性 要求。
三、结构设计
三、结构设计
1、结构体系：深圳湾体育中心的钢结构屋盖采用了悬挑式钢拱结构体系。这 种结构体系具有受力明确、稳定性好的特点，能够满足大跨度、高空间的要求。
一、项目背景
一、项目背景
成都新世纪环球中心位于成都市南部，是一个集游艺、文化、商业等多功能 于一体的城市综合体。该项目的目标是打造一个具有国际水准的娱乐休闲中心， 同时也要成为一个城市的新地标。因此，中央游艺区的屋盖设计不仅要满足功能 需求，还要考虑到与整个建筑设计的和谐统一。
二、设计理念
二、设计理念
中央游艺区的钢结构屋盖设计理念是“流动的旋律，自由的飞翔”。设计师 希望通过钢结构的设计，营造出一个既具有未来感又符合文化内涵的空间。屋盖 的曲线形态如同飞翔的翅膀，象征着自由与灵动。同时，这种设计也最大限度地 利用了自然光，减少了能源消耗。
三、结构特点
三、结构特点
1、大跨度：中央游艺区的屋盖结构采用了大跨度的钢结构形式，最大跨度达 到120米。这种大跨度的设计为游艺区提供了宽敞的空间，使得游客可以享受到 更加舒适的娱乐环境。
六、性能研究
总之，深圳湾体育中心钢结构屋盖设计及研究是一项具有挑战性和创新性的 工作。通过合理的材料选择、结构设计、节点设计、施工工艺和性能研究等方面 的综合分析和考虑，设计团队成功地完成了该项工程的设计和施工任务，为我国 大型公共建筑的建设和发展提供了有益的借鉴和参考。
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大跨度钢结构屋盖的结构设计
３ ． 三 角 形钢 管 桁 架 的设 计 拱形三角形钢管桁架的杆件选用 Ｑ ３ ４ ５ Ｂ无 缝 钢 管 ，跨 中 高 为 ２ ． ７ ｍ ，支 座 高 为 １ ． ３ ５ ｍ 。上 弦 杆 支 座 处 的 三 节 间 为 １ ８ ０ Ｘ １ ０ ，剩 余 的 均 为 １ ８ ０ Ｘ６ ，而 水 平 腹 杆 和 斜 腹 杆 为 ６ ８ Ｘ４ ：下 弦 除 了 外 挑 部 分 为 １ ２ １ Ｘ４外 ，三 节 间 为 １ ８ ０ ×１ ０ ，剩 余均 为 １ ６ ８ ×６ ；上 下 弦 的斜 腹 杆 均 为 中８ ９ ×４ ，钢 管 桁 架 在 制
了论述 ．重点介绍 ｒ结构设计过程 中的节点 设计、构造处 理和结 构计 算等关键环 节，以供广 大读者参考借 鉴。
两侧低跨 网架结构支座 是周围框架柱 和轴 ４ ２ ｍ的大 跨度转换 立体钢管桁架 ，檐口的标高为 １ ５ ． ３ ｍ 。
作时的构造起拱为 １ ５ ｍ ｍ 。 ４ ． 大跨度立体桁架 的设计
大 跨度钢结 要】随着人们 生产生活所需建筑空间 的不断扩 大，大
跨 度 建 筑 技 术开 始 技 展 起 来 因 钢 网壳 结 构 有 适 应 性 优 良 、
出屋顶 ４ ． ５ ｍ ，两侧的低跨是 １ ５ ． ９ ｍ的斜屋面 ，坡
度为 ５ ％ ，选 用 钢 网壳 结 构 ，屋 盖 的 周 围纵 向柱 距 为 ９ ． ４ ｍ 。 屋 顶 内部 无 柱 支 撑 ，轴 之 间 设 有 一 个转 换 立 体 架 ， 立 体 架 的 上 弦 为 钢 管 桁 架 支 座 ，下 弦 节 点 设 置网架屋面支座，且在轴间的跨度足 ４ ２ ｍ 。拱 形 钢 管 桁 架 的 支 座 是 轴 框架 柱 和 轴 ４ ２ ｍ的大 跨 度 转 换 立 体 钢 管桁 架 ， 顶标 高 ２ ３ ． ６ ５ ｍ ，支 座 的标 高 为 １ ９ ． １ ｍ ，
钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计
钢结构_18m三⾓形钢结构钢屋架设计钢结构屋盖课程设计计算书⼀、设计说明1、设计某⼀检修⼚房屋盖，跨度为27m，长度为80m，柱距为6m，三⾓形屋架，钢材为Q235—B，焊条采⽤E43型，屋⾯为压型钢板，屋⾯坡度i=1：2.5，屋架铰接于钢筋混凝⼟柱顶，⽆吊车，外檐⼝采⽤⾃由排⽔，采⽤槽钢檩条，檩条间距为2827.25mm。
2、基本风压为0.4KN/m2,屋⾯离地⾯⾼度为12 m，不上⼈屋⾯。
雪荷载0.6KN/m2⼆、檩条设计1、檩条采⽤轻型槽钢檩条2、屋⾯材料为压型钢板，屋⾯坡度为1：2.5（α=21.80°）檩条跨度为6m，于跨中设置⼀道拉条，⽔平檩距2396.4×cos21.80°=2396.4×0.93=2228．65mm，坡向斜距2396.4mm3、荷载标准值（对⽔平投影⾯）⑴永久荷载：压型钢板（不保温）⾃重为0.1 KN/m2，檩条（包括拉条和⽀撑）⾃重设为0.11 KN/m2⑵可变荷载：屋⾯雪荷载ω=0.6KN/m2,基本风压ωo=0.40 KN/m24、内⼒计算⑴永久荷载于屋⾯活荷载组合檩条线荷载pK=（0.21+0.6）×2.229=1.805 KN/mp=（1.2×0.21+1.4×0.6）×2.229=2.434 KN/mpX=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/mpY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m弯矩设计值： MX= pY l2/8=2.264×62/8=10.188KN·mMy= pX l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m⑵永久荷载和风荷载的吸⼒组合按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001房屋⾼度为12m 取µz=1.0按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A，风荷载体型系数为：1.5㏒A-2.9=-1.211 A=2.22865m ×6m=13.72m2垂直于屋⾯的风荷载标准值ωk=µSµzω0=-1.211×1.0×（1.05×0.4）=-0.509 KN/m2檩条线荷载pXY=（0.509-0.21×cos21.80）×2.22865=0.314×2.22865=0.070KN/mpX =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 KN/mpY =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 KN/m 弯矩设计值 MX= pYl2/8=3.344×62/8=15.048KN/m My= pXl2/8=0.174×62/8=0.783KN/m⑶截⾯选择选⽤选⽤轻型槽钢【20 W=152.2 cm3 Wynmax=54.9 cm3 Wynmin=20.5 cm3IX=152.20 cm4 ix=8.07 cm iy=2.20 cm计算截⾯有孔洞削弱，考虑0.9的折减系数，则净截⾯模量为：WNX=0.9×152.2=136.98cm3 Wynmax=0.9×54.9=49.41 cm3 Wynmin=0.9×20.5=18.45 cm3⑷屋⾯能阻⽌檩条失稳和扭转，截⾯的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截⾯a、b点的强度为（见图）бx = Mx/(γx WNX)+My/(γy Wynmin)=15.048×106/（1.05×136.98×103）+0. 783×106/（1.2×18.45×103）=139.99<215N/mm2бy = Mx/(γx WNX)+My/(γyWynmax)=15.048×106/（1.05×136.98×103）+0.783×106/（1.2×49.41×103）=117.83<215N/mm2⑸挠度计算因为⽀撑压型钢板⾦属板，有积灰的⽡楞铁和⽯棉等⾦属⾯者，容许挠度为L/200当设置拉条时，只须计算垂直于屋⾯⽅向的最⼤挠度vy=(5/384)×（3.344×cos21.80×60004）/（206×103×1522×104）=16.7mm构造要求λx=600/8.07=74.35<200 λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平⾯内外均满⾜要求三、屋架设计⑴屋架结构的⼏何尺⼨如图檩条⽀撑于屋架上弦节点。
屋盖结构体系
屋盖结构体系Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第九章单层厂房钢结构§9-4屋盖结构体系9.4.1钢屋盖结构的形式、组成及布置钢屋盖结构通常由屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等构件组成。
根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，可屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系。
一、无檩屋盖结构体系无檩屋盖结构体系(图9.1.1,a)中屋面板通常采用钢筋混凝土大型屋面板、钢筋加气混凝土板等。
屋架的间距应的长度配合一致，通常为6m。
这种屋面板上一般采用卷材防水屋面，通常适用于较小屋面坡度，常用坡度为1:8~此常采用梯形屋架做为主要承重构件。
？无檩体系屋盖屋面构件的种类和数量少，构造简单，安装方便，施工速度快，且屋盖刚度大，整体性能好；但屋大，常要增大屋架杆件和下部结构的截面，对抗震也不利。
二、有檩屋盖结构体系有檩屋盖结构体系（图）常用于轻型屋面材料的情况。
如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。
屋架为6m；当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架，一般适用于较陡的屋面坡度以便排水，常用坡度为1因此常采用三角形屋架做为主要承重构件。
当采用较好的防水措施用压型钢板做屋面时，屋面坡度也可做到1:12或时也可用H型钢梁做为主要承重构件。
有檩体系屋盖可供选用的屋面材料种类较多，屋架间距和屋面布置较灵活，自重轻，用料省，运输和安装较轻便的种类和数量多，构造较复杂。
在选用屋盖结构体系时，应全面考虑房屋的使用要求、受力特点、材料供应情况以及输条件等，以确定最佳方案。
三、天窗架形式四、托架形式当钢屋盖以平面桁架作为主要承重构件时，各个平面桁架（屋架）要用各种支撑及纵向杆件（系杆）连成一个空变的整体结构，才能承受荷载。
这些支撑及系杆统称为屋盖支撑。
它由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦支撑、垂直支撑及系杆组成（图9.4.3）。
下面分别介绍各类支撑及系杆的位置、组成、形式及计算和构造。
某体育场钢结构屋盖设计
荷 载 （ 面风 和 背面 风 ） 温度 作 迎 、 用和地震作用 的效应组合 。 ３ ２ 荷载组合 ．
１０ ． 恒荷载＋ ． 活荷 载； １０
１０ 荷 载 ＋ ． ．恒 ｏ７×ｉ０活 荷 ．
载＋ 降温 ３ 度 ； Ｏ
１２ ． 恒荷载＋ ． 活荷载； １４ Ｉ ３ 恒荷 载 ＋ ． ．５ ｏ ７×１４ ． 活荷
类似 工程 设 计 参 考 。
两侧 飘 带 部 分 ， 过 设置 正 通 交平面桁 架将 竖 向力处理 给下部 锥 形立柱 ； 同时， 为提供必要 的抵 抗 侧 向变形 的 能力 ， 合 锥 形立 结 柱 设 置 了一 定 的斜 支撑 ， 以保 证
竖 向刚度和抗侧 刚度 。 ２ ３ 前、 ． 后端封边桁架
１０ 荷 载 ＋ ． ．恒 ０７×１０活 荷 ．
载＋ 升温 ３ 度 ； ｏ
立体桁 架， 大挑 蓬截面为 ３ ３ ， ｍ× ｍ 小 挑蓬 截 面为 ２ ２ ） ｍ× ｍ 。檐 口桁 架 可 协调 主 悬 挑 桁 架 前 端 的 变 形 ， 将 马道 、 架 设置 于 其 中， 并 桥 为灯具 、 响等设备提 供 吊挂点， 音
（ 四管 立 体桁 架 ， 大挑 蓬 截 面 为 ２ ｍ×２ ， 挑 蓬 截 面 为 １５ ｍ小 ．ｍ×
积 约 ３５ｈ ．９ ｍ，看 台 座 位 数 为
ｏ
ｌ
： － ９
一
／ 城 糖 设 ，
Ｉ５ ） 在 后端 设 置 尾桁 架 （ ．ｍ ， 四管 模 拟 。考 虑 自重 、 载 、 载 、 恒 活 风
１ 工程概况
钦州体 育 中心体育 场建筑 面
蓬为 ３ ）悬挑端高 ２ （ ｍ， ｍ 小挑蓬为
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：
屋盖钢结构设计
屋盖钢结构设计第一节屋盖结构布置一、屋盖结构组成钢屋盖结构组成：屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
屋架的跨度和间距取决于柱网布置，柱网布置取决于建筑物工艺要求和经济要求。
屋架跨度较大：为了采光和通风，屋盖上常设置天窗。
柱网间距较大，超出屋面板长度：应设置中间屋架和柱间托架，中间屋架的荷载通过托架传给柱（图3－1）。
图3―1 屋盖结构组成屋架与屋架之间：布置支撑，增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。
二、屋盖体系分类两种屋盖：无檩屋盖和有檩屋盖。
无檩屋盖：屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架（图3－2）。
优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，施工方便等；缺点：屋盖自重大，不利于抗震，其多用于有桥式吊车的厂房屋盖中。
有檩屋盖：当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型钢板和铁丝网水泥槽板等时，屋面荷载要通过檩条再传递给屋架（图3－3）。
优点：构件重量轻，用料省；缺点：屋盖构件数量较多，构造较复杂，整体刚度较差。
图3－2 无檩屋盖体系图3－3 有檩屋盖体系第二节屋盖支撑体系一、屋盖支撑作用主要作用：①保证屋盖结构的整体稳定；②增强屋盖的刚度；③增强屋架的侧向稳定；④承担并传递屋盖的水平荷载；⑤便于屋盖的安装与施工。
屋架——屋盖的主要承重结构。
需要用支撑连接屋架。
长的屋盖结构，在中间设置横向支撑。
横向支撑——屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在平面外的计算长度，减小动力荷载作用下的屋架平面外的受迫振动。
屋盖支撑将作用于山墙的风荷载、悬挂吊车水平荷载及地震作用传递给房屋的下部支承结构。
钢屋架安装：首先吊装有横向支撑的两榀屋架，将支撑和檩条与之连系形成稳定体系，然后再吊装其他屋架与之相连。
二、屋盖支撑布置五种屋盖支撑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
1．上弦横向水平支撑图3－4 屋盖支撑布置在屋盖体系中，一般都应设置屋架上弦横向水平支撑，包括天窗架的横向水平支撑。
某体育馆屋盖钢结构方案比选与分析
某体育馆屋盖钢结构方案比选与分析在进行体育馆屋盖钢结构方案的比选与分析之前，我们首先需要确定一些关键的设计要求和目标，例如预算、场地限制、设计规范等。
在本文中，我们将使用以下假设作为参考：1.预算：预算限制为500万人民币。
2.场地限制：体育馆的场地面积为1000平方米，地面高度限制为15米。
接下来，我们将比选和分析三种可能的屋盖钢结构方案：方案一：空间网格结构空间网格结构是一种常见的屋盖钢结构设计方案。
它由多个平行和垂直的钢杆组成，形成一个网格状的结构。
这种结构设计可以提供较大的自由度和刚度，并且适用于跨度较大的体育馆屋盖。
然而，这种结构也需要大量的钢材和较长的施工时间，在预算和时间限制下可能并不适用。
方案二：空间桁架结构空间桁架结构是另一种常用的屋盖钢结构方案。
它由多个三角形的钢桁架组成，形成一个刚性和稳定的结构。
这种结构设计可以提供良好的抗震性能和刚度，并且节省钢材用量。
然而，这种结构设计也需要大量的焊接工作和较长的施工时间。
方案三：拱形结构拱形结构是一种经典的屋盖钢结构设计方案。
它由多个弧形或曲线形的钢杆组成，形成一个呈拱形的结构。
这种结构设计可以提供良好的承载能力和抗风性能，并且具有较高的美观性。
然而，这种结构设计可能需要更多的钢材和施工技术，并且可能超出预算限制。
接下来，我们将对三种方案进行比较和分析：1.预算比较：根据预算限制为500万人民币，我们首先计算每种方案所需的钢材用量和施工成本。
通过比较各种方案的成本，我们可以确定最经济实用的方案。
2.抗震性能比较：根据国家标准《建筑结构抗震设计规范》，我们可以通过进行结构分析和抗震计算来评估每种方案的抗震性能。
通过比较各种方案的抗震性能，我们可以确定最安全可靠的方案。
3.美观性比较：美观性是另一个重要的考虑因素。
我们可以通过模拟和渲染每种方案来评估其外观和视觉效果。
通过比较各种方案的美观性，我们可以确定最理想的方案。
综上所述，对于体育馆屋盖钢结构方案的比选与分析，我们需要综合考虑预算、抗震性能和美观性等因素，以确保最佳的设计方案。
钢结构课程设计任务书及指导书（幕墙）
钢结构课程设计任务书及指导书（幕墙）钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)[⼟⽊⼯程专业钢屋盖课程设计任务书及指导书苏州科技学院⼟⽊⼯程学院建⼯系20XX年3⽉钢屋盖课程设计任务书⼀、题⽬设计某车间钢屋架⼆、设计资料1、车间平⾯尺⼨：24m×78m2、车间为单跨：跨度l = 24m 轨顶标⾼ 10m3、柱距6m4、吊车：⼆台桥式吊车Q=20吨/5吨，中级⼯作制。
5、材料：屋架型材，焊条E43型。
6、建造地区：江苏省苏州市7、制造运送⽅案：焊接；铁路运送。
8、建筑结构⽅案：屋盖⽆檩⽅案，⽆天窗，采⽤G410 ×6m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板；柱钢筋混凝⼟柱，混凝⼟强度等级C25，上柱截⾯400×400mm。
9、屋⾯做法：⼆毡三油防⽔层下20mm厚⽔泥砂浆找平层，再下⾯是80mm厚泡沫混凝⼟保温层。
10、屋⾯坡度：i=1/10 ～1/1211、屋⾯积灰荷载：～/m2，。
三、设计成果：1、设计计算书，内含屋架型式单线图，⽀撑布置图等内容。
2、钢屋架运送单元施⼯图。
四、设计内容及步骤：1、确定屋架图形 (1)确定屋架中⾼及端⾼； (2)确定节点间距及腹杆图形； (3)按⽐例画出屋架单线图12、屋架⽀撑布置按1:600⽐例尺画出屋架上弦、下弦⽀撑布置图及垂直⽀撑布置图。
3、荷载计算4、屋架杆件内⼒分析5、屋架杆件截⾯选择6、绘制钢屋架运送单元施⼯图五、设计参考资料1、《钢结构》，陈绍蕃、顾强主编，中国建筑⼯业出版社，20XX年第⼆版。
2、《钢结构》魏明钟主编，武汉理⼯⼤学出版社，20XX年10⽉第⼆版。
3、《钢结构》刘声扬主编，中国建筑⼯业出版社，1997年6⽉和三版。
4、《钢结构》欧阳可庆主编，中国建筑⼯业出版社，1991年11⽉第⼀版。
5、《钢结构-原理与设计》王国周等主编，清华⼤学出版社，1993年第⼀版。
6、《钢结构设计规范》，中国计划出版社，20XX年10⽉第⼀版。
第三章钢筋混凝土楼盖结构设计
第三章钢筋混凝⼟楼盖结构设计第三章钢筋砼楼盖结构设计第⼀节概述⼀、正确合理地进⾏楼盖结构设计的重要性楼盖是房屋结构中的重要组成部分。
在整个房屋的材料⽤量和造价⽅⾯，楼盖所占的⽐例是相当⼤的，因此合理选择楼盖的结构型式、正确合理地进⾏楼盖结构设计对建筑物的使⽤、美观以及技术经济指标都具有⼗分重要的意义。
●其重要性具体表现在：（1）、在⼀幢混合结构的房屋中，楼盖（屋盖）的造价约占房屋总造价的 30%～40%；在6～12 层的框架结构中，楼盖的⽤钢量约占总⽤钢量的 30%～50%；在钢筋砼⾼层建筑中，砼楼盖的⾃重占总⾃重的 50%～60%。
因此降低楼盖的造价和⾃重对降低整个建筑物的造价和⾃重都是⾮常重要的。
（2）、减⼩楼盖的结构⾼度，从建筑上说，可以降低层⾼；当总⾼⼀定时可以增加层数，对⼀幢 30 层的楼⽽⾔，每层降低0.1 m 就可增加⼀层。
从结构上说，降低层⾼意味着减轻⾃重，也就减⼩了地震作⽤，这对建筑结构设计具有很⼤的经济意义，将直接降低⼯程造价。
（3）、楼盖（屋盖）结构形式和建筑⾯层构造的合理选⽤，直接影响到建筑在隔声、保温、隔热、防⽔和美观⽅⾯的功能要求。
（4）、楼盖结构作为建筑物的⽔平受⼒构件，其受⼒特点和⼯作性能直接影响整个结构的受⼒特点和内⼒分析⽅法的选⽤。
对保证建筑物的承载⼒、刚度、耐久性以及提⾼结构、抗风、抗震性能有着重要的作⽤。
（5）、楼盖结构设计是结构设计⼈员必须熟悉和掌握的基本功，它的设计原理、概念和⽅法可⽤于桥⾯结构、筏基、挡⼟墙、⽔池等许多结构物的设计中。
⼆、楼盖的结构功能及其分类（⼀）楼盖的结构功能建筑结构是⼀个由多种构件组成的空间受⼒结构体系。
按构件的设置⽅向，可认为它是由⽔平结构体系和竖向结构体系组成。
楼盖是由梁、板等⽔平⽅向的构件组成的⽔平承重结构体系，其基本作⽤是：（1）、在竖向，直接承受楼盖中梁、板构件及装修⾯层的重量；承受施加在楼⾯、屋⾯上的使⽤荷载，并传给竖向结构。
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
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恒荷载总和 活荷载（或雪荷载） / m 2 0.72 kN / m 2 0.6 kN / m 2 1.32 kN / m 2
屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。
3
（2）可变荷载：施工活荷载标准值为 0.7kN/m ，雪荷载的基本雪压标准值为 2 0.72kN/m ，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载按附 2 表取 0.6 kN/m 。 2 因活荷载大于雪荷载，故可变荷载取 0.72+0.6＝1.32kN/m 恒荷载分项系数取 1.2,则有 q1 1.2 3.7 4.44 当 kN/m2,恒荷载分项系数取 1.35 时 则为 5.00 kN/m 。 活荷载分项系数取 1.4,则有 q 2 1.4 1.32 1.85 kN/m2 。由于组合值 4.44+1.85＝ 6.29kN/m >5.00+0.72×0.72+0.35×0.6＝5.71kN/m 故可知道恒荷载不起控制作 用。 （3）荷载计算 节点竖向荷载的计算面积取 1.5m×6m, 故恒载作用下的竖向荷载为：4.44×1.5×6＝39.96kN 故活载作用下的竖向荷载为：1.85×1.5×6＝16.65kN 2 结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示
单项荷载内力 杆件 AB A’ B’ BC B ’ C’ CD C ’ D’ 上 DE 弦 D’ 杆 E’ EF E ’ F’ FG F ’ G’ GH G’ H’ 下 ac 0 0 -7.472 -7.472 -7.472 -7.472 -11.262 -11.262 -11.262 -11.262 -12.18 -12.18 -12.18 -12.18 4.1 内力系数 全跨 半跨 0 0 -5.31 -2.162 -5.31 -2.162 -7.339 -3.923 -7.339 -3.923 -6.861 -5.319 -6.861 -5.319 3.01 恒载 0 0 -298.581 -298.581 -298.581 -298.581 -450.030 -450.030 -450.030 -450.030 -486.713 -486.713 -486.713 -486.713 163.836 全跨 0 0 -124.409 -124.409 -124.409 -124.409 -187.512 -187.512 -187.512 -187.512 -202.797 -202.797 -202.797 -202.797 68.265 活载 半跨 0 0 -88.412 -35.997 -88.412 -35.997 -122.194 -65.318 -122.194 -65.318 -114.236 -88.561 -114.236 -88.561 50.117 0 0 -422.99 -422.99 -422.99 -422.99 -637.542 -637.542 -637.542 -637.542 -689.510 -689.510 -689.510 -689.510 232.101 内力组合 恒+全 恒+半 0 0 -386.993 -334.587 -386.993 -334.587 -572.224 -515.348 -572.224 -515.348 -600.949 -575.274 -600.949 -575.274 213.953
点……………………………………………………………………………………6
1
15．5.2 上弦节 点……………………………………………………………………………………6 16．5.3 屋脊节 点……………………………………………………………………………………9 17．5.4 支座节 点………………………………………………………………………………… 10 18．6、参考资 料……………………………………………………………………………………… 12
6
+ 1 . 8 4 8
1
0 -12 ..
-0. .6 54 5
. 01 0 . . 01 . 01 . 01 1 . 01 G HG 'F 'E E F 'D 'C 'B A B C D 5 . 3 'A 1 9 1 6 ' 8 . 6 9 3 . 3 9 3 2 . 3 7 0 1 2 . 3 1 . 6 5 20 00 . 0 0 0 . 0
2
1、设计资料
某厂房总长度 102m，横向跨度 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=1/10；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，设计地震基本加速度为 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）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：用 Q235 钢，焊条为 E43 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 / m 2 为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为 0.7 kN / m 2 ，雪荷载的基本雪压标准值为 S0=0.72 kN / 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 0.6 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 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔气层 水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板 悬挂管道 屋架和支撑自重 0.4 kN / m 2 0.4 kN / m 2 0.65 kN / m 2 0.05 kN / m 2 0.3 kN / m 2 1.45 kN / m 2 0.10 kN / m 2 0.12+0.011L=0.12+0.011×21=0.35 kN / m 2
551.608 699.980 666.186
-1+ . 01
+ 1 . 3 6 7
+ 1 . 5 7 0
a
1 0 + 6 3 + 2 6 + 8 4 + 3 6 + 8 1 + 9 0 + 3 . 0 6 . 6 7 . 3 5 . 8 4 . 6 3 . 0 1 . 0 c e g g ' e ' c ' a '
(4)荷载组合 此例由于活荷载大于雪荷载，故只需考虑恒载与活载的组合。这种组合分全跨活荷
162.238 199.167 195.937 199.167 162.238 68.265 -225.414 -225.414 158.242 158.242 -73.410 -73.410 46.487 46.487 -26.174 -26.174
110.939 121.978 97.969 77.189 51.299 18.149 - 93.923 -34.016 65.934 30.769 -44.339 -29.570 20.346
551.608 677.169 666.186
677.169
500.309 699.980 568.218 555.191 440.669 181.985 -400.976 -341.069 298.022 262.857 -220.523 -205.754 131.914 137.709 -63.600 -88.208 -4.192
. 9 1 3
0 0 2 . 1 -
2 2 2 . 1 +
9 3 0 . 1 -
5 2 5 . 1 -
0 .0 0
0 .0 0
- 1 .0
0 .0 0
0 6 9 . 3 +
6 7 7 . 1 -
3 4 0 . 2 -
载与半跨活荷两种情形。将组合的结果列于下表一（表中内力系数可参考附表）
屋架内力组合表
4 6 8 2 4 2 1 3 3 1 6 2
g h
图一：21 米跨梯形屋架几何尺寸
4
5 0.
0 1.
0 1. C
0 0 1. 1. D E 262 11. 2 79 . +2
1. 0 F 18 12. 28 3 +0.
0 1. G
0 1. H 12. 18
4 . 4 0 9
1 . 5 7 2
-1 .0
6.663 7.326 5.884 4.636 3.081 1.09 -5.641 -2.043 3.96 1.848 -2.663 -1.776 1.222 1.57 -0.047 -1.525 -1.039 1.367 1.913 -1.200 -0.5 0
389.370 478.002 470.249 478.002 389.370 163.836 -307.053 -307.053 232.088 232.088 -176.184 -176.184 111.568 111.568 -62.817 -62.817 13.107 13.107 28.491 28.491 - 19.98 -19.98
建 筑 工 程 学 院
《钢结构原理与设计》课程设计
所选题号： 跨度:21m, 材料：Q235，雪荷载：0.72KN/m2, 保温荷载:0.65KN/m2
系 (院)： 姓 学 专 年 名： 号： 业： 级：
完成日期：
目
1．设计资
录
料…………………………………………………………………………………………1 2．2、屋架形式、几何尺寸及支撑布 置………………………………………………………………1 3．3、荷载和内力计 算…………………………………………………………………………………1 4．3.1 荷载计 算……………………………………………………………………………………1 5．3.2 荷载组 合……………………………………………………………………………………2 6．3.3 内力计 算……………………………………………………………………………………3 7．4、杆件截面计 算……………………………………………………………………………………3 8．4.1 上 弦…………………………………………………………………………………………3 9．4.2 下 弦…………………………………………………………………………………………4 10．4.3 斜腹杆 B-a…………………………………………………………………………………4 11．4.4 斜腹杆 B-b…………………………………………………………………………………5 12．4.5 斜腹杆 C-b…………………………………………………………………………………5 13．5、节点设 计…………………………………………………………………………………………6 14． 5.1 下弦节