厂房梯形钢屋架设计
梯形钢屋架设计
1.设计资料某工业厂房，总长度120M，屋架柱距6M，采用1.5⨯6M预应力钢筋混凝土大型屋面板。
20mm厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸400⨯400mm,混凝土强度等级为C30，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。
屋面坡度i=1/10。
2.结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。
桁架支撑布置图3．荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可以知道屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以(2a=+=)1cos10110 1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（0.120.011P=+⨯跨度）计算，跨度单位为Wm。
1.永久荷载：三毡四油防水层： 0.4×1.005KN/M2=0.402KN/M2水泥砂浆找平层：0.4×1.005KN/M2=0.402KN/M2保温层： 0.45×1.005 KN/M2=0.45225KN/M2一毡二油隔气层： 0.05×1.005 KN/M2=0.05025KN/M2水泥砂浆找平层：0.3×1.005KN/M2=0.3015KN/M2预应力混凝土大型屋面板：1.4×1.005KN/M2=1.407KN/M2屋架和支撑自重为：（0.12+0.011×21）KN/M2=0.351 KN/M2 悬挂管道： 0.15KN/M2共 3.516 KN/M2 2.可变荷载屋面活荷载标准值：0.7 KN/M2雪荷载标准值：0.35 KN/M2因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值所以只考虑屋面活荷载标准值积灰荷载标准值： 1.1KN/M2共 1.8KN/M2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（按永久荷载为主控制的组合） 全跨节点荷载设计值：222(1.35 3.516/ 1.40.70.7/ 1.40.91.1/)1.5661.37F kN m kN m kN m m m kN=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值： 对结构不利时：21.1 1.35 3.516 kN/m 1.5642.72F m m kN =⨯⨯⨯=(按永久荷载为主的组合) 21.2 1.2 3.516 kN/m 1.5637.97F m m kN =⨯⨯⨯=(按可变荷载为主的组合)对结构有利时：21.1 1.35 3.516 kN/m 1.5642.72F m m kN =⨯⨯⨯=半跨节点可变荷载设计：222.1 1.4 (0.70.7 kN/m 0.9 1.1kN/m ) 1.5618.65F m m kN =⨯⨯+⨯⨯⨯= 222.2 1.4 (0.7 kN/m 0.9 1.1kN/m ) 1.5621.30F m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变为荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：23.1 1.2 0.351kN/m 1.56 3.79F m m kN =⨯⨯⨯= 对结构有利时：23.2 1.0 0.351kN/m 1.56 3.16F m m kN =⨯⨯⨯= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：224(1.2 1.4kN/m 1.40.7kN/m ) 1.5623.94F m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（1）（2）为使用阶段活荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架)
目录一、设计题目 (1)二、设计资料 (1)三、支撑布置 (2)四、荷载计算 (2)五、内力计算 (3)六、杆件设计 (5)七、节点设计 (8)一、设计题目单跨厂房的钢屋盖设计（24米跨度梯形屋架）二、设计资料（1）该车间有20/5t电动双梁桥式起重机（A3级）、无天窗；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，混凝土等级为C25；（3）对于梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板（屋面板可考虑作支撑用）；（4）车间长度为240m，纵向柱距为6m。
温度伸缩缝采用双柱。
（5）柱网布置图如图一所示：2、荷载永久荷载：采用加气混凝土屋面板1.5×6.0m，重量（标准值）为0.9 KN/m2;改性沥青防水卷材，重量（标准值）为0.1 KN/m2;屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L计算，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，所以为0.384KN/m2；可变荷载：施工活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S=0.65KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；三、支撑布置上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆，考虑大型屋面板在屋架平面外的支撑作用，取两块屋面板宽；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。
四、荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos=（√10*10+1）/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
4.1标准永久荷载值加气混凝土屋面板1.5*6m 0.9*1.005=0.905 KN/m2改性沥青防水卷材 0.1*1.005=0.101KN/m2屋架与支撑 0.384KN/m2合计 1.39 KN/m24.2标准可变荷载屋面活荷载与雪荷载两者取大值，从资料可知屋面雪荷载大于活荷载，故取屋面雪荷载作为标准可变荷载。
钢结构梯形屋架课程设计.
.222
-1.
039
-1.
2
00
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525
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7
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-2.
043
-1.0-1.
0-1.00.000.
000.00-0.5
+6.663
+7.326
+5.884
+4.636
+3.081
+1.090
B
C
D
E F
G
H
G 'F '
E 'D '
C 'B 'A '
0.5 1.0
1.0 1.0
1.0
1.0 1.0 1.0
0x l =150.8cm 0y
l =150.8×2=301.6cm
根据腹杆最大设计杆力NaB =-357.99kN ,取中间节点板厚度t =10mm ,支座节点板厚t =12mm。设λ=60查得
=0.807. f r N/A ϕ==322567.4710/0.8073101022.68cm ⨯⨯⨯=
载0.7 1.4 0.98
灰荷载
1.3 1.4 1.82合计2 1.4
2.8
六、内力分析
桁架杆件内力表
杆件名称
杆件内力系数
第一种组合F ×③
第二种组合F 1×③+F 2×① F 1×③+F 2×②第三种组合F 3×③+F 4×① F 3×③+F 4
×②杆件最
大内力(kN
P=1作用在
左半跨右全跨全跨①
b.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载
F1=1.5×6×1.98〃×1.2= 21.39 KN
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。
5. 建模与优化在CAD软件中进行3D建模，并进行弹性分析和优化设计，以保证结构满足设计要求。
梯形钢屋架课程设计计算书
梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计计算书⼀、设计资料1、某车间跨度为24m，⼚房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级⼯作制软钩桥式吊车，地区计算温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为18m；2、采⽤1.5×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，Ⅱ级防⽔，卷材屋⾯，桁架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、屋架采⽤的钢材及焊条为：Q345钢，焊条为E50型。
结构形式与布置图屋架计算跨度：Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。
端部⾼度Ho=1.74m屋⾯坡度i=1/12节间为3m的⼈字形式，屋⾯板传来的荷载，正好作⽤在节点上，使之传⼒更好。
⼆、荷载与内⼒计算1、荷载计算永久荷载：改性沥青防⽔层0.4kN/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝） 1.5kN/m2悬挂管道0.15N/m2屋架和⽀撑⾃重为（0.120+0.011L）=0.384kN/m2总计：3.434KN/m2可变荷载基本风压：0.35 kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2（可变荷载可按⽔平投影⾯积计算）荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较⼤的活荷载计算。
0.7>0.5 kN/m2总计：1.2KN/m2由于屋⾯夹⾓较⼩，风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不考虑。
永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、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F=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。
跨度m梯形钢屋架设计
24m 钢结构开 始 设 计1、设计资料1）某厂房跨度为24m ，总长90m ，柱距6m ，屋架下弦标高为18m 。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上45柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
3）屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。
（屋面板不考虑作为支撑用）。
4）该车间所属地区为北京市 5）采用梯形钢屋架考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。
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=（3040－1990）/10500=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 （约1/7。
4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1拱50图1：24米跨屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90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、屋架节点荷载屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载）节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝45.7992kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9，则节点荷载设计值为F＝（1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×60＝46.593 kN2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.2×2.584）×1.5×6＝27.9072kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝17.892kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全垮节点永久荷载F1=（1.35×2.55）×1.5×6＝31.347 kN半垮节点可变荷载F2＝（1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝31.347kN故应取P＝46.23kN3) 全跨屋架和支撑自重、（左）半跨屋面板荷载、（左）半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.2，屋面活荷载γQ1＝1.4，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.2×0.384×1.5×6＝4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.2×1.4+0.7×1.4）×1.5×6＝23.94kN②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝1.35，屋面活荷载γQ1＝1.4、ψ1＝0.7，屋面集灰荷载γQ2＝1.4，ψ2＝0.9全跨屋架和支撑自重F3＝1.35×0.384×1.5×6＝4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（1.35×1.4+1.4×0.7×0.7）×1.5×6＝23.184kN5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面=-413.28KN,查表7.6，选中间节点板厚度为8mm，支座按腹杆最大内力Nab节点板厚度10mm。
21m跨径简支梯形钢屋架设计(有檩)
目录1.设计资料 (1)2.屋架形式及几何尺寸 (1)3.支撑布置 (1)4.荷载和内力计算 (2)4.1荷载计算 (2)4.1.1永久荷载（水平投影面） (2)4.1.2可变荷载 (2)4.2荷载组合 (3)4.3内力计算 (3)5.杆件截面选择及验算 (5)5.1上弦杆件截面 (5)5.2下弦杆件截面 (6)5.3斜腹杆件截面 (6)5.4竖直杆件截面 (10)6.典型节点设计 (11)6.1下弦节点“b” (11)6.2上弦节点“B” (12)6.3屋脊节点“K” (14)6.4支座节点“a” (14)7.参考文献 (17)8.结束语 (17)21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檁）1.设计资料厂房跨度为21m，长度为96m，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=1/12，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，基本风压位w0=0.5 KN/m2,屋面离地面高度为20m，雪荷载为s=0.4 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。
2.屋架形式及几何尺寸该屋架为有檁屋盖方案，i=1/12，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度030020700L L mm=-=，端部高度取02000H m=，中部高度2863mm，屋架杆件几何长度如图2.1所示。
3.支撑布置支撑布置如图3.1所示4.荷载和内力计算4.1荷载计算4.1.1永久荷载（水平投影面）压型钢板 20.150.151KN m =檩条（约0.5 KN/m ，水平间为1.5m ） 20.333KN m 屋架及支撑自重 20.120.0110.351L KN m += 恒载总和 20.835KN m 4.1.2可变荷载（1）因屋架受荷水平投影面积超过60m 2，故屋面均布活荷载取为（水平投影面）20.3KN m ，小于雪荷载，故活荷载取为20.4KN m 。
（2）风荷载：风荷载高度变化系数为 1.25，屋面迎风的体形系数为-0.6，被风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直与屋面）为迎风面： 21 1.40.6 1.250.50.525w KM m =-⨯⨯⨯=-背风面： 22 1.40.5 1.250.50.4375w KN m =-⨯⨯⨯=-1w 和2w 垂直与水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载。
某车间27m梯形钢屋架设计
一、课程设计任务概述涉及一榀钢屋架，地震烈度为6度。
无侵蚀性介质，屋架下弦标高为12.5m。
屋面积灰荷载0.8kN/㎡。
钢材为Q345，焊条E50型。
屋架铰支于钢筋混凝土柱上，柱混凝土强度C25。
屋面均布活载（不与雪荷载同时考虑）为0.7kN/㎡。
屋架跨度27m，雪荷载0.35 kN/㎡，柱距6m采用无檩体系，屋面材料采用预应力混凝土屋面板,，屋架坡度为1：10。
二、屋架几何尺寸屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=1990mm（轴线处），h=3325mm（计算跨度处）。
三、屋架上弦、下弦及支撑布置GWJ：钢屋架 GG:刚性系杆 LG:柔性系杆屋架上弦水平支撑布置见下图（图一）屋架下弦水平支撑布置见下图（图二）端垮垂直支撑布置见下图（图三）跨中垂直支撑布置见下图(图三)图一图二图三四、屋架荷载分析及内力汇总表 1、荷载分析活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：三毡四油防水层 0.4 kN/㎡ 水泥砂浆找平层 0.4 kN/㎡ 保温层 0.5 kN/㎡ 一毡二油隔气层 0.05 kN/㎡ 水泥砂浆找平层 0.3 kN/㎡ 预应力混凝土 1.45㎡kN/㎡ 屋架及支撑自重 0.12+0.297=0.417kN/㎡总计 3.517kN/㎡可变荷载标准值:活荷载 0.70kN/㎡ 雪荷载 0.35kN/㎡ 积灰荷载 0.90kN/㎡ 不需要考虑风压作用由可变荷载效应控制的组合： =1.2×3.517＋1.4×0.7＋1.4×0.9×0.70 =6.0824kN/㎡由永久荷载效应控制的组合： =1.35×3.517＋1.4×0.7×0.7＋1.4×0.9×0.7 =6.316kN/㎡所以本设计按永久荷载效应控制设计 荷载组合：全跨永久荷载+全跨可变荷载｛=max(屋面均布活荷载，雪荷载）｝+全跨积灰荷载 P= 6.0824kN/㎡×1.5m ×6m=54.74kN 全跨永久荷载+半跨可变荷载+半跨积灰荷载 1P =1.35×3.517kN/㎡×1.5m ×6m=42.73kN=（1.4×0.7×0.7＋1.4×0.9×0.7）kN/㎡×1.5m ×6m=14.11kN 2、内力汇总表112nG GK Q Q K Qi ci Qiki S S S S γγγψ==++∑1nG GK Qi ci Qiki S S S γγψ==+∑2P杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数：注：表内负号表示压力杆件内力系数单向荷载内力内力组合不利组合全跨半跨恒载荷载9.07恒+全恒+半全跨半跨AB00000000 RS00000000上BC-10.078-7.267-430.633-142.201-102.537-572.834-533.17-572.834 QR-10.078-2.81-430.633-142.201-39.6491-572.834-470.282-572.834 CD-10.078-10.88-430.633-142.201-153.517-572.834-584.15-572.834弦PQ-10.078-2.81-430.633-142.201-39.6491-572.834-470.282-572.834 DE-15.978-10.88-682.74-225.45-153.517-908.19-836.257-908.19 OP-15.978-5.092-682.74-225.45-71.8481-908.19-754.588-908.19杆EF-16.244-11.146-694.106-229.203-157.27-923.309-851.376-923.309 NO-16.244-5.091-694.106-229.203-71.834-923.309-765.94-923.309 FG-16.008-10.91-684.022-225.873-153.94-909.895-837.962-909.895 MN-16.008-5.091-684.022-225.873-71.834-909.895-755.856-909.895 GH-18.813-11.143-803.879-265.451-157.228-1069.33-961.107-1069.33 LM-18.813-7.66-803.879-265.451-108.083-1069.33-911.962-1069.33 HI-19.018-11.366-812.639-268.344-160.374-1080.98-973.013-1080.98 KL-19.018-7.643-812.639-268.344-107.843-1080.98-920.482-1080.98 IJ-18.806-11.153-803.58-265.353-157.369-1068.93-960.949-1068.93 JK-18.806-11.153-803.58-265.353-157.369-1068.93-960.949-1068.93下ab 5.681 4.189242.749180.1589159.10679322.908301.8559322.908 hi 5.681 1.569242.749180.1589122.13859322.908264.8877322.908弦bc13.4099.403572.9666189.201132.6763762.1676705.6429762.1676 gh13.409 4.001572.9666189.20156.45411762.1676629.4207762.1676杆cd18.4511.524788.3685260.3295162.60361048.698950.97211048.698 fg18.45 6.867788.3685260.329596.893371048.698885.26191048.698 de18.0489.037771.191254.6573127.51211025.848898.70311025.848 ef18.0489771.191254.6573126.991025.848898.1811025.848腹Aa-0.501-0.501-21.4077-7.06911-7.06911-28.4768-28.4768-28.4768 Si-0.5010-21.4077-7.069110-28.4768-21.4077-28.4768 Ba-10.226-7.54-436.957-144.289-106.389-581.246-543.346-581.246 Ri-10.226-2.727-436.957-144.289-38.478-581.246-475.435-581.246 Bb7.824 5.475334.3195110.396677.25225444.7162411.5718444.7162 Rh7.824 2.291334.3195110.396632.32601444.7162366.6455444.7162 Cb-1.032-1.032-44.0974-14.5615-14.5615-58.6589-58.6589-58.6589杆Qh-1.0320.016-44.0974-14.56150.22576-58.6589-43.8716-58.6589 Db-6.43-4.133-274.754-90.7273-58.3166-365.481-333.071-365.481 Ph-6.43-2.294-274.754-90.7273-32.3683-365.481-307.122-365.481 Dc7.771 2.752332.0548109.648838.83072441.7036370.8856441.7036 Pg7.771 2.026332.0548109.648828.58686441.7036360.6417441.7036 Ec-1.661-1.664-70.9745-23.4367-23.479-94.4112-94.4536-94.4112 Og-1.6610-70.9745-23.43670-94.4112-70.9745-94.4112Gc -3.451 -0.954 -147.461 -48.6936 -13.4609 -196.155 -160.922 -196.155 Mg -3.451 -2.493 -147.461 -48.6936 -35.1762 -196.155 -182.637 -196.155 Ej 0.212 0.212 9.05876 2.99132 2.99132 12.05008 12.05008 12.05008 Om 0.212 0.01 9.05876 2.99132 0.1411 12.05008 9.19986 12.05008 Fj -0.149 -0.149 -6.36677 -2.10239 -2.10239 -8.46916 -8.46916 -8.46916 Nm -0.149 0.001 -6.36677 -2.10239 0.01411 -8.46916 -6.35266 -8.46916 Gd 0.671 -0.96 28.67183 9.46781 -13.5456 38.13964 15.12623 38.13964 Mf 0.671 1.628 28.67183 9.46781 22.97108 38.13964 51.64291 38.13964 Hd -1.416 -1.489 -60.5057 -19.9798 -21.0098 -80.4854 -81.5155 -80.4854 Lf -1.416 0.072 -60.5057 -19.9798 1.01592 -80.4854 -59.4898 -80.4854 Jd 1.077 3.13 46.02021 15.19647 44.1643 61.21668 90.18451 61.21668 Jf 1.077 -2.051 46.02021 15.19647 -28.9396 61.21668 17.0806 61.21668 Hk 0.171 0.181 7.30683 2.41281 2.55391 9.71964 9.86074 9.71964 Ll 0.171 -0.01 7.30683 2.41281 -0.1411 9.71964 7.16573 9.71964 Ik -0.116 -0.129 -4.95668 -1.63676 -1.82019 -6.59344 -6.77687 -6.59344 Kl -0.116 0.013 -4.95668 -1.63676 0.18343 -6.59344 -4.77325 -6.59344 Je 2.095 1.047 89.51935 29.56045 14.77317 119.0798 104.2925 119.0798五、杆件截面设计腹杆最大内力，N=－581.246N ，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取14mm ；其余节点板与垫板厚度取12mm 。
跨度24m梯形钢屋架设计
跨度24m梯形钢屋架设计(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--24m 钢结构开 始 设 计1、设计资料1）某厂房跨度为24m ，总长90m ，柱距6m ，屋架下弦标高为18m 。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上45柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
3）屋面采用×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。
（屋面板不考虑作为支撑用）。
4）该车间所属地区为北京市 5）采用梯形钢屋架考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。
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=（3040－1990）/10500=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 （约1/7。
4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1拱50图1：24米跨屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90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、屋架节点荷载屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载）节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝，则节点荷载设计值为F＝（×+×+××）××6＝②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝、ψ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝，则节点荷载设计值为F＝（×+××+××）××60＝ kN2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝全垮节点永久荷载F1=（×）××6＝半垮节点可变荷载F2＝（×+××）××6＝②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝、ψ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝全垮节点永久荷载F1=（×）××6＝ kN半垮节点可变荷载F2＝（××+××）××6＝故应取P＝3) 全跨屋架和支撑自重、（左）半跨屋面板荷载、（左）半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝全跨屋架和支撑自重F3=×××6＝半跨屋面板自重及半跨活荷载F4＝（×+×）××6＝②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝、ψ1＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝全跨屋架和支撑自重 F3＝×××6＝半跨屋面板自重及半跨活荷载 F4＝（×+××）××6＝5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面按腹杆最大内力N ab =,查表，选中间节点板厚度为8mm ，支座节点板厚度10mm 。
梯形钢屋架钢结构设计屋架设计
目录一、设计资料 (1)二、荷载与内力计算 (1)1、荷载计算 (1)2、荷载组合 (1)3、内力计算 (2)三、杆件截面设计 (2)1．上弦杆 (2)2．下弦杆 (4)3．端斜杆 aB (5)4．再分式腹杆 eg-gK (6)5．竖腹杆Ie (7)四、节点设计 (11)1．下弦节点“b” (11)2．上弦节点“B” (13)3．有工地拼接的下弦节点“f” (15)4．屋脊节点“K” (17)5．支座节点“a” (19)五、填板设计 (25)六、材料表 (25)附表 (27)一、设计资料1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；2、车间柱网布置：柱距 9m ；跨度 L=20m ；3、上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆；4、屋面坡度 1:10；5、钢材采用 Q235B 钢，焊条为 E43XX 系列，手工焊;6、屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值7、屋架计算跨度：020.152020.1519.7m l L =-⨯=-⨯=，屋架形式和几何尺寸如图1 所示。
图1 屋架形式及几何尺寸二、荷载与内力计算1、荷载组合由永久荷载起控制作用：21.35 3.064 1.40.70.5 1.40.91 5.8864/KN m ⨯+⨯⨯+⨯⨯= 由可变荷载起控制作用：21.2 3.064 1.41 1.40.70.5 5.5668/KN m ⨯+⨯+⨯⨯=3、内力组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：（1） 组合一：全跨永久荷载＋全跨可变荷载。
根据荷载规范，具体有以下2 种情况21.2 1.4 1.2 1.45 1.40.75 2.79kN/m D L +=⨯+⨯=21.35 1.40.7 1.35 1.45 1.40.70.75 2.69kN/m D L +⨯=⨯+⨯⨯= 所以组合一屋架上弦节点荷载为2.79 1.51250.22kN P qA ==⨯⨯= （2） 组合二：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。
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。
梯形钢结构屋架设计
一、设计资料1、车间柱网布置图（24×240m），柱距6m。
2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。
3、屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。
4、荷载：1)屋架自重＝（120+11L）N/㎡=0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡；荷载类型序号荷载名称重量永久荷载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.50 KN/㎡2 防水层0.38KN/㎡3 找平层20mm厚0.40 KN/㎡4 保温层0.97KN/㎡5 支撑重量0.80 KN/㎡可变荷载1 活载0.70 KN/㎡5、屋架坡度i：1/126、根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700，端部高度：檐口高度H0=2400mm,中部高度H=3400mm二、结构形式及支撑布置1.绘出屋架屋面的横向支撑及檩条图2.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算，并进行最不利内力组合；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
结构形式及支撑桁架支撑布置符号说明：SC：上弦支撑； XC：下弦支撑； CC：垂直支撑GG：刚性系杆； LG：柔性系杆三、荷载计算桁架及屋盖1.荷载标准值活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：防水层（三毡四油上铺小石子）0.38KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.97 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.50 KN/㎡支撑自重0.80KN/㎡屋架自重0.384 KN/㎡总计：4.43KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。
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目录一、设计资料 (2)二、结构形式与支撑布置 (2)1.屋架形式及几何尺寸 (2)2.屋架支撑布置 (3)三、荷载计算 (4)1.荷载设计值 (4)2.荷载组合 (4)四、内力计算 (6)五、杆件设计 (7)1.上弦杆 (7)2.下弦杆 (8)3.斜腹杆“Ba” (9)4.竖杆“Gg” (10)5.各杆件的截面选择计算 (10)六、节点设计 (12)1.下弦节点“c” (12)2.上弦节点“B” (13)3.屋脊节点“H” (15)4.支座节点“a” (16)七、屋架施工图 (19)附节点详图1-6 (20)一、设计资料某厂房总长度为90m，跨度为L=21m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距为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级，设计基本抗震加速度为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1.5m×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=0.65kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值，因此活荷载取0.7kn/m2.。
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0.35kN/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/m2二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本方案为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度L0=L-300=2700mm,端部高度取H0=1990mm,中部高度H=3040mm,屋架几何长度见图钢材采用Q235钢，焊条为E50型，手工焊。
根据车间长度，屋架跨度和荷载情况，设置上下弦杆横向水平支撑，垂直支撑和系杆图1 屋架形式及几何尺寸 2.屋架支撑布置如下图2所示：3LG 2LG LG22S C 1S C 2GG2LG2CC2LG1S C 2S C 2S C 2LG2GG1LG2LG1CC1LG1S C 1LG2GG2LG1CC2垂直支撑2-2LG5LG5LG5LG5LG5LG5LG5LG5CC5LG3LG3CC6CC6LG6LG3CC5CC2LG1LG1CC3LG1LG1CC2CC2LG1LG1CC3CC3LG11LG CC2CC2CC3GG2GG3LG4LG5LG4CC3LG4LG4LG45CC CC6CC2CC32GG LG52GG 5LG 2GG 5LG GG3GG3GG3121S C 1S C 2S C 2S C 2S C 2S C 1S C 4S C 6S C 6S C 6S C 6S C 4GG2LG2LG2GG1LG2LG2GG2CC2LG1LG1CC11LG 1LG 2CC CC5LG3LG3CC4LG3CC52GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2GG 2GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2GG 垂直支撑1-1X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 1X C 4X C 5X C 5X C 6X C 5X C 5X C 4X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 14LG 4LG 4LG 屋架下弦支撑布置图210006000*15=90000500屋架上弦支撑布置图符号说明：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 屋架支撑布置三、荷载和内力计算 1.荷载设计值永久荷载设计值：预应力混凝土屋面板 2/9575.135.145.1m kN =⨯ 屋架及支撑自重 2/474.035.1)21011.012.0(m kN =⨯⨯+ 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 2/54.035.14.0m kN =⨯ 水泥砂浆找平层 2/54.035.14.0m kN =⨯ 保温层 0.3531.35=0.4725kN/m 2一毡二油隔汽层 2/0675.035.105.0m kN =⨯ 水泥砂浆找平层 2/405.035.13.0m kN =⨯合计 4.4572kN /m可变荷载设计值：屋面活荷载 98.04.17.0=⨯2k N /m积灰荷载 0.631.4=0.842kN /m合计 1.822kN /m 2.荷载组合设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：使用阶段荷载情况：（1）全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(4.457+1.82)31.536=56.49KN （2）全跨节点永久荷载： F 1=4.45731.536=40.11KN 半跨节点可变荷载：F 2=1.8231.536=16.38KN施工阶段荷载情况：（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：F 3=0.47431.536=4.266KN半跨节点屋面板自重及活荷载：F=(1.9575+0.98)31.536=26.438KN 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如下图3所示：F/2FFFFFFF F F F F F F F/21990207003040A 2850300030003000300030002850HGFEDCBdcbaAHGFEDCBF/2FFFFFFF 3FFFFFFF F F F F F F/2F/2F/2图3 荷载组合作用下的计算简图四、内力计算由以下图4得F=1时屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值图4 屋架各杆件的内力系数由屋架各杆件的内力系数求出各种组合荷载情况下的内力，计算结果见下表1：杆件名称内力系数（F=1）第1种组合第2种组合第3种组合计算杆件内力（kN）全跨()1左半跨()2右半跨()3()1⨯F()()2121⨯+⨯FF()()3121⨯+⨯FF()()2143⨯+⨯FF()()3143⨯+⨯FF上弦AB 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 BC，CD -7.472 -5.310 -2.162 -468.196 -427.334 -367.837 -172.261 -89.035 -468.196 DE，EF -11.262 -7.339 -3.923 -705.677 -631.532 -566.97 -242.072 -151.760 -705.677 FG，GH -12.18 -6.861 -5.319 -763.199 -662.67 -633.526 -233.351 -192.584 -763.199 ac 4.100 3.010 1.090 256.906 236.305 200.017 97.069 46.308 256.906表1 屋架杆件内力组合表注：F =62.66kN ，1F =43.76kN ，2F =18.9kN ，3F =4.266kN ，4F =26.438kN五、杆件设计腹杆最大内力N= -481.479kN ，查表7.4，中间节点板厚度选用10mm ，支座节点板厚度选用12mm 。
1.上弦杆（图5）整个上弦采用等截面，按FG 、GH 杆件的最大内力设计。
N= -763.199kN= -763199N ，上弦杆平面内计算长度0150.75cm x l =；在屋架平面外， 根据支撑布置和内力变化情况，平面外计算长度03150.75cm 452.25cm y l =⨯=。
因为003y x l l =，故截面宜选用两个不等肢角钢短肢相并，选用2L140908⨯⨯，如下图5所示：图5 上弦杆截面图设70=λ，查附表4.2得751.0=ϕ下弦ce 9.744 6.663 3.081 610.559 552.328 484.628 217.724 123.023 610.559 eg 11.962 7.326 4.636 749.539 661.919 611.078 244.715 173.596 749.539 gh 11.768 5.884 5.884 737.383 626.175 626.175 205.763 205.763 737.383 斜腹杆Ba -7.684 -5.641 -2.043 -481.479 -442.867 -374.865 -181.917 -86.793 -481.479 Bc5.808 3.960 1.848 363.930 329.002 289.085 129.471 73.634 363.930 Dc -4.409 -2.633 -1.776 -276.268 -242.702 -226.504 -88.420 -65.763 -276.268 De 2.792 1.222 1.570 174.947 145.274 151.851 44.218 53.418 174.947 Fe -1.572 -0.047 -1.525 -98.502 -69.679 -97.613 -7.949 -47.024 -98.502 Fg 0.328 -1.039 1.367 20.552 -5.284 40.190 -26.070 37.540 40.190 -26.070 Hg0.713 1.913 -1.200 44.677 67.357 8.521 53.618 -28.684 67.357 -28.684 竖杆Aa -0.5 -0.5 0.00 -31.33 -31.33 -21.88 -15.352 -2.133 -31.33 Cc ，Ee -1.0 -1.0 0.00 -62.66 -62.66 -43.76 -30.704 -4.266 -62.66 Gg-1.0-1.00.00-62.66-62.66-43.76-30.704-4.266-62.66需要截面面积为：222.3278310751.0763199mm mm f N A =⨯==ϕ 需要的回转半径为：cm cm l i xx 154.27075.1500===λcm cm l i yy 461.67025.4520===λ根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表，选用1080125L 2⨯⨯，截面特征为： 24.39cm A =，x i =2.26cm ，y i =6.11cm ，按所选角钢进行验算：[]15070.6626.275.1500=<===λλx x x i l[]15001.7411.625.4520=<===λλyy y i l 满足长细比要求。