钢结构计算书(昆明理工大学钢结构课程设计)
钢结构课程设计计算说明书(2024版)
一、荷载计算永久荷载（设计值）：预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重（0.12+0.011×16）×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载：施工荷载和雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。
屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2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。
二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合：5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度，取5等分，即每单跨3.2m，根据结构布置，存在两种形式的节点荷载，即6m×3.2m和6m×1.6m，分别计算其大小。
F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件，计算出各节点的杆件内力，得出最大拉力杆件值为596.10；最大压力在杆件值为606.87。
kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,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 。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计以满足当前建筑建设对钢结构加强，改造，保护及其他类型建筑的要求，致力于有效地节省人力和物力，兼顾经济性，安全性，环保性及其他质量方面的要求，提高钢结构建筑的质量，提高工程安全性及经济效益，充分发挥混凝土结构的载荷传递能力，钢结构的特点是对质量的要求非常严格，要完成建筑钢结构技术课程设计，全面考虑计算书中的技术规范，相关技术要求，是制定一份完整钢结构课程设计计算书的基础。
二、钢结构课程设计计算书内容
1.项目概况：
《钢结构课程设计计算书》的项目概况，应包括项目名称，建设单位，用地面积；工程设计单位，设计人员、施工单位等相关情况。
2.建筑物基本资料：
《钢结构课程设计计算书》的建筑物基本资料，应包括建筑物房屋基本结构形式，型号，大小以及所用材料等，以及构造受力情况分析，结构体系特征分析，计算模型建立，荷载重要规范，荷载计算等内容。
3.结构构件计算：
《钢结构课程设计计算书》的结构构件计算也应包括构件的计算公式及框架内力的确定，构件的空间组合及支撑结构的分析，分析结果及结论，各构件荷载计算，轴力计算，构件高度，滞回特性及尺寸计算等内容。
4.分析总结：
《钢结构课程设计计算书》的分析总结部分应当概括总结本次课程设计的计算过程，重点对各环节计算中出现的不同问题作出总结，特别是应当根据实际工程情况作出合理的设计建议，以此有效提高工程安全性和经济效益。
三、总结
《钢结构课程设计计算书》的计算是一项复杂的工作，需要考虑多方面的因素，从而有效地节省人力和物力，兼顾经济性，安全性，环保性及其他质量方面的要求，提高钢结构建筑的质量，提高工程安全性及经济效益。
为此，应当根据实际情况仔细研究，有助于完成以上目标。
《钢结构》课程设计计算书
一、 设计资料及有关规定1、跨度L=15m 。
柱距（屋架间距）为6m ；长度为84m 。
2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条） 0.25 KN/m 2屋架及支撑 0.12+0.011×L （m ）KN/m 2 3、雪荷载 0.50KN/m 2 4、钢材为Q235（3号钢）,焊条采用E43型 5、屋面坡度i=1/36、悬挂荷载 0.3 KN/m 27、屋盖承重结构采用三角形钢屋架8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。
上柱截面为400mm ×400mm ，所用混凝土为C25,轴心抗压强度设计值211.9/c f N m m 。
二、 屋架尺寸及檩条设置1、屋架几何长度及节点编号如图所示，运输单元如图半跨7.5m 运输,最大高度3m 。
起拱高度f =L/500=15000/500=30mm2、檩条支承于屋架上弦节点处。
故采用檩条间距为2.646m 。
檩条跨度6m 。
在檩条间跨中位置设置拉条，圆钢拉条10mm 。
屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。
三、 支撑布置1. 根据厂房长度(84m>60m)、跨度15m 及荷载等情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦横向水平支撑3道，防止屋架水平方向振动。
仅在跨度中央设置一道垂直支撑。
上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆；下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。
梯形钢屋架支撑布置如图所示：四、杆件内力计算1.荷载计算永久荷载标准值:屋架及支撑0.12+0.011×L=0.285 2K N m(水平)/屋面及保温（檩条） 0.25 2/K N m悬挂荷载 0.3 2K N m/总计 0.835 2K N m/可变荷载标准值:雪荷载 0.8 2K N m/总计 0.82K N m/永久荷载设计值 1.2×0.835=1.002 kN/㎡可变荷载设计值 1.4×0.8=1.12 kN/㎡风荷载不考虑2.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 P=(1.002+1.12) ×2.7×6=34.376 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P1 =1.002×2.7×6=16.232 kNP2 =1.12×2.7×6=18.144 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载屋架上弦节点荷载 P3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kNP4=1.2×0.55×2.7×6=10.692 kNP5=1.4×1.0=1.4 kN3.杆件内力计算本设计使用结构力学求解器,计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。
钢结构课程设计计算书
一由设计任务书可知：厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。
卷材防水层面（上铺120mm泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。
屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20.二选材：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：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置：屋架形式及几何尺寸见图1所示：图1屋架支撑布置见图2所示：图2四荷载与内力计算：1．荷载计算：活荷载于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） 0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土 0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值） 0.7KN/㎡积灰荷载 0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。
总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．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荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载屋架上弦荷载 P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内力计算：首先求出杆件内力系数，即单位荷载作用下的杆件内力，荷载布置如图3所示。
钢结构课程设计计算书
《钢结构设计》课程设计计算书一、题目普通钢屋架设计，并绘制屋架支撑、檩条布置图和屋架施工图二、工程概况某车间厂房总长度约为108m。
车间设有两台30吨中级工作制吊车。
车间无腐蚀性介质。
该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架（见图1），屋架下弦标高为9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C20。
屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5m~2.2m。
芬克式豪式图1 三角形桁架式钢屋架示意图三、设计资料按表1选取屋架形式、坡度、柱距、跨度和所在地区的雪荷载。
屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)水平投影标准值为0.50kN/㎡。
屋面活荷载标准值为0.30kN/㎡。
不考虑积灰荷载、风荷载。
雪荷载（kN/㎡）见表1，不考虑全垮积雪不均匀分布情况。
荷载规范规定屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,而采用其中较大者。
本设计中活荷载均小于雪荷载，故只需考虑恒载和雪荷载的组合。
这种组合分全跨雪荷载和半跨雪荷载两种情况，即内力组合为“恒+全”和“恒+半”两种组合值。
结构重要性系数为γ0=1.0。
屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。
四、设计内容与要求1.材料的选择：包括屋架所采用的钢材的品种，螺栓的种类及规格，焊条的型号等。
2.确定屋架的形式，计算屋架各杆的几何尺寸。
3.布置屋架及屋盖支撑，画出屋盖支撑、檩条布置图(1号图纸铅笔图一张)。
4.进行屋架结构设计，提出结构计算书一份。
5.绘制屋架施工图(1号图纸铅笔图一张)，其主要内容包括：屋架的正面图，上、下弦平面图，侧面图和设有垂直支撑、系杆处必要的剖面图，正面图中没表示清楚的零件详图、屋架简图、材料表等。
6.制图按中华人民共和国国家标准，《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)，《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)。
五、参考资料(1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(3)《建筑结构静力计算手册》(4)《钢结构设计手册（上册）》六、计算书撰写规范之一1、设计资料某工程为跨度为21m的单跨双坡封闭式厂房，总长度为40m，采用三角形桁架式钢屋架即芬克式钢屋架，屋面坡度i=1:2.5，屋架间距为6.0m，车间设有两台30吨中级工作制吊车，屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm*400mm，混凝土强度等级为C20，无吊顶，屋架下弦标高为10m，屋面材料采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，屋面恒荷载标准值为0.5KN/m2，屋面活荷载标准值为0.2 KN/m2，基本雪压为0.3 KN/m2，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨积雪不均匀分布情况。
钢结构计算书(昆明理工大学钢结构课程设计)
课程设计课程名称：钢结构设计设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计学院：土木工程学院专业：土木工程、工程力学年级：姓名：学号：********指导教师：日期：教务处制课程设计任务书土木工程学院学院土木工程专业年级姓名：学号：20111100课程设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计课程设计主要内容：（一）设计资料昆明地区某工厂金工车间，长度90m，柱距6m，车间内设有两台30/5t中级工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。
20mm厚水泥砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10~1/12。
屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400m m，混凝土C20，屋面活荷载0.50 kN/m2，屋面积灰荷载0.75 kN/m2，屋架跨度、屋架计算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的数据进行计算。
1、屋架跨度（1）21m（2）24m2、屋面计算跨度（1）L0＝L （2）L0＝L-300mm3、屋面做法（1）有保温层（2）无保温层4、屋架端高（1）h0=1.8m （2）h0=1.9m （3）h0=2.0mh=2.1m（4）0（二）设计要求1、由结构重要性，荷载特征（静荷），连接方法（焊接）及工作温度选用钢材及焊条。
2、合理布置支撑体系，主要考虑（1）上弦横向水平支撑（2）下弦横向水平支撑（3）垂直支撑（4）系杆（刚性或柔性）并在计算书上画出屋盖支撑布置图，并对各榀屋架进行编号3、荷载及内力计算（1）屋面恒载计算。
（2）屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。
（3）屋面积灰荷载属于可变荷载。
（4）利用结构的对称性，仅计算屋架左半跨杆件内力。
（5）计算屋架杆力时，应考虑三种荷载组合。
（6）将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载，利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。
（7）确定各杆最不利内力（最大拉力或最大压力）4、杆件截面选择（1）屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，要根据λx=λy的等稳条件选择合理的截面形式。
钢结构课程设计计算书(最终版)
钢结构课程设计计算书设计资料：某车间跨度l=24m，长度84米，柱距6米。
屋面坡度i=1/12。
房屋内无吊车。
不需抗震设防。
采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，100mm厚泡沫混凝土保护层和卷材屋面。
当地雪荷载0.5kN/m2，屋面积灰荷载0.75kN/m2。
屋架两端与混凝土铰接，混凝土强度等级C25。
钢材选用Q235-B。
焊条选用E43型，手工焊。
屋架尺寸与布置：屋面材料为大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度l0=l—200=23700mm。
设端部高度H0=2000mm，中部高度H=3000，屋架高跨比H/L=3000/23700=1/7.9。
屋架跨中拱起50mm，屋架几何尺寸如图所示：1.荷载计算与组合（1）荷载标准值（屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算）①永久荷载高分子防水卷材上铺小石子0.35kN/㎡20mm厚水泥沙浆找平层0.40kN/㎡冷底子油、热沥青各一道0.05kN/㎡100mm厚泡沫混凝土保温层0.60kN/㎡预应力混凝土大型屋面板和灌封 1.40kN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011l=0.12+0.011×24=0.38kN/㎡吊顶+ 0.40kN/㎡3.58kN/㎡②可变荷载屋面活荷载0.50kN/㎡屋面积灰荷载+ 0.75kN/㎡1.25kN/㎡（2）荷载组合设计屋架时应考虑以下三种荷载组合：①全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载（端点荷载取半）：P=（3.58×1.2+1.25×1.4）×1.5×6=54.41kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载=3.58×1.2×1.5×6=38.66kN有可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载：P1=1.25×1.2×1.5×6=15.75kN无可变荷载作用屋架上弦节点处的荷载：P2③全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：取屋面可能出现的活荷载P=（1.4×1.2+0.5×1.4）×1. 5×6=21.42kN4以上①，②为使用阶段荷载组合，③为施工阶段荷载组合。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书一、设计题目：焊接梯形钢屋架设计二、设计概况：屋架计算跨度：l0=21-2*0.15=20.7m跨中端部高度：本设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度h0=1.99M，屋架的中部高度：h=3.04M。
则屋架在20.7M处两端高度为2.005M，屋架跨中起拱按l0/500考虑，取40mm。
屋架尺寸及几何形状如下图：507.51三屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，计算时，取较大的荷载标准值计算，故取屋面活荷载0.7KN/M进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重，按经验公式gk=0.12+0.011l KN/M^2计算，跨度单位为M。
荷载计算如下表（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载：F=（4.32135+2.1）*1.5*6=57.7952.84KN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载：F1=4.32135*1.5*6=38.8936.46 KNF2=2.1*1.5*6=18.916.38 KN（3）全跨屋架自重+半跨屋面自重+半跨屋面活载：F3=0.474*1.5*6=4.266 KN F4=(1.89+0.98)*1.5*6=25.83 KN其中，（1）（2）为使用节点荷载，（3）为施工阶段荷载。
四、内力计算：上述三种荷载组合作用下的计算简图如下。
由单位荷载作用下各杆的内力值计算其内力组合：五、杆件设计：（1）上弦杆：整个上弦杆采用等截面角钢，按最大设计内力的FG杆设计。
N=-643.6KN，计算跨度l0x=l0=1.5M，l0y=3*l0=3*1.5M=4.5M。
选择两不等肢角钢，断肢相并。
腹杆最大内力aB，N=-406.02KN，中间节点板厚度选用12mm，支座节点板厚选用14mm。
由于双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类截面。
取λ=60。
查表得，稳定系数φ=0.807，则所需的截面面积为：A=N/(φf)=643.6*100/(0.807*215)=37092mm查表选取 2L140*90*10角钢。
钢结构课程设计计算书 (1)
1、某厂房总长度90m，跨度18m，纵向柱距6m，厂房内桥式吊车为两台150/30t中级工作制，锻锤为2台5t。
地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，采用1. 5m×6m预应力混凝土屋面板（考虑屋面板起系杆作用），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），屋架下弦标高为18m，钢材用Q23 5钢，焊条为E43型。
2、荷载及内力计算（1）屋架计算跨度L=Ɩ－300=（18000－300）mm=17700mm屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12，符合经济高度要求。
（2）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。
考虑到柱网的布置情况，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。
在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。
在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。
（3）荷载计算三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4×1.2=0.48 KN/㎡水泥砂浆找平层0.4×1.2=0.48 KN/㎡保温层0.7×1.2=0.84 KN/㎡一毡二油隔气层0.05×1.2=0.06 KN/㎡水泥砂浆找平层0.3 ×1.2=0.36 KN/㎡预应力混凝土屋面板 1.45×1.2= 1.74KN/㎡屋架和支撑自重(0.12＋0.011L)×1.2=(0.12＋0.011×18)×1.2=0.382 KN/㎡恒荷载总和 4.342 KN/㎡活荷载（或雪荷载）0.7×1.4=0. 98 KN/㎡积灰荷载 1.3×1.4= 1.82KN/㎡可变荷载总和 2.8 KN/㎡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，重屋盖可不予考虑。
(4)荷载组合屋架设计时，应考虑以下三种荷载组合：使用阶段：①全跨永久荷载＋全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：F1=（4.342＋2.8）×1.5×6KN=64.278KN②全跨永久荷载＋半跨可变荷载F2=4.342×1.5×6KN=39.078KNF2´=2.8×1.5×6KN=25.2KN施工阶段：③全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷F3=0.382×1.5×6KN=3.438KNF3´=(1.74＋2.8)×1.5×6KN=40.86KN(5)内力计算本题采用图解法计算内力。
钢结构课程设计计算书(适用柱距6m,任意跨度)附图表,详细注明书上的位置傻瓜式讲解
选 ，则 ， ，
，查表
故所选截面合适
5.其余各杆的截面计算结果列于表
6.节点设计
1.下弦节点b
E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 ，
对Bb： ，设Bb杆的肢背和肢尖焊缝 ，则所需的焊缝长度为（按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算）：
对选用角钢验算：
满足
因为 ， 查表（b类截面轴心受压构件的稳定系数P461）
故所选截面合适
2.下弦杆
整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的杆cd计算
选 ，用不等肢角钢，短肢相并
， ，
3.端斜杆aB
轴力
计算长度
选不等肢角钢，长肢相并，使 ，选2∟ ，则 ， ，
，查表
故所选截面合适
4.竖杆Cb
轴力
计算长度 ，
全跨节点永久荷载：
半跨节点可变荷载：
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：
半跨节点屋面板自重及活荷载：
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
屋架杆件内力组合表：（附）
5.杆件设计
1.上弦杆
整个上弦采用等截面，按FG、GH杆件的最大设计内力设计，即
2.屋架计算跨度：
3.跨中及端部高度：
屋屋架形式及几何尺寸
梯形钢屋架形式和几何尺寸
梯形钢屋架支撑布置：
桁架上弦支撑布置图
桁架下弦支撑布置图
垂直支撑
3.荷载计算
取屋面荷载0.5 和雪荷载0.65 较大荷载标准值计算，故取雪荷载0.65 进行计算
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）
1.设计资料
钢结构,课程设计计算书
钢结构课程设计计算书学院：土木与建筑工程学院专业：土木工程班级：土木应用11-6班学生姓名：学号：指导教师：目录1．设计资料 (3)2．屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 (3)3.荷载和内力计算 (3)（1）荷载计算 (3)（2）荷载组合 (3)（3）内力计算 (6)4.截面选择计算 (7)（1）上弦杆 (7)（2）下弦杆 (8)（3）斜腹杆 (8)（4）竖杆 (10)5.节点设计计算 (12)（1）上弦节点B (12)（2）下弦节点c (12)（3）屋脊节点I (13)（4）端部支座节点a (13)钢结构设计计算书1、设计资料某厂房总长90ｍ，跨度24m，纵向中距6m。
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，屋面坡度为i=1:10；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8度，屋架下弦标高为18ｍ；厂房内桥式吊车为2台150/30 t（中级工作制），锻锤为2台５t 。
2、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置学号为单号本设计采用无檩体系考虑，i=1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度L0=L-300=23700mm。
端部高度取H=1990mm，中部高度H=3190mm，屋架杆件几何长度见施工图（跨中起拱按L/500考虑）。
屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号用Q235钢，焊条采用E43型，手工焊。
根据厂房长度(90m>60m)、屋架跨度(24m)和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑3道,垂直支撑和系杆，见附图1。
3、荷载和内力计算（1）、荷载计算三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.40 kN/m2水泥砂浆找平层 0.40 kN/m2保温层 0.55 kN/m2一毡二油隔气层 0.05 kN/m2水泥砂浆找平层 0.30 kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45 kN/m2屋架和支撑自重 0.12+0.1L=0.12+0.01*24=0.36 kN/㎡恒荷载总和 3.51 kN/㎡活荷载（或雪荷载0.35 kN/m2） 0.70 kN/m2积灰荷载 1.20 kN/㎡可变荷载总和 1.90 kN/㎡屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。
钢结构课程设计计算书
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. 檩条布置 (3)5. 荷载标准值 (3)6. 内力组合 (4)7.截面的选择 (5)8.节点设计 (7)8.1杆件焊缝尺寸的计算 (7)8.2 形心距离的确定 (7)8.3 节点的设计 (8)8.3.1下弦中间节点“6,7,8” (8)8.3.2上弦中间节点“2，3，4” (9)8.3.3上弦节点”5” (13)8.3.4下弦节点”9” (14)8.3.5支座节点连接计算 (15)8.4节点板在斜腹杆作用下的稳定计算 (19)8.5节点板的强度计算 (19)8.6 填板的计算 (20)钢结构课程设计计算书1. 设计资料某车间厂房总长度约为78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1：2，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,混泥土强度等级为C30。
屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C 型檩条，檩距为2～3米。
结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为2/5.0m kN 。
屋面的活荷载为2/65.0m kN ，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432621arctan '==o α,檩距为2.474m 。
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。
4. 檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距2.474m 。
因屋架间距为6m ，所以在檩条跨中设一道直拉条。
钢结构课程设计报告计算书
钢构造课程设计计算书一、设计资料1、屋架形式为梯形钢屋架；2、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；3、车间柱网布置：长度 60m ；柱距 6m ；跨度 L=24m ；4、屋面材料为预应力大型面板〔1.5*6m ，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计 算长度为3米〕5、钢材采用 Q235·BF 钢，焊条为 E43型，手工焊;二、屋架尺寸及尺寸确实定(1)根据车间长度、跨度及荷载情况，在屋架上下弦设置两道横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,中间各个屋架用系杆联系，支撑，屋架平面布置见下列图1， 图1：〔2〕屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋架。
屋面坡度。
10/1=i屋架计算跨度0215024000215023700l l mm =-⨯=-⨯=。
屋架端部高度取：01515H mm =。
跨中高度：00H 151523700/20.127002l H i mm =+⋅=+⨯=。
屋架高跨比：0270092370079H l ==。
屋架跨中起拱/50048,f l mm ==取50 mm 。
为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大局部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 ，左半跨如下图，左右对称，左端部间距150mm 屋架几何尺寸如图 2所示三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。
四、荷载的计算屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值各屋架满跨与半跨内力系数见附图2。
1、荷载计算屋面荷载汇总如表 2所示：表2 荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载D 总计 2.86 kN/m 2 可变荷载雪荷载L0.45 kN/m 22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。
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课程设计课程名称：钢结构设计设计题目：地区某工厂金工车间钢屋架设计学院：土木工程学院专业：土木工程、工程力学年级：姓名：学号：20111100指导教师：日期：教务处制课 程 设 计 任 务 书土木工程学院 学院 土木工程 专业 年级 姓 名： 学 号： 20111100 课程设计题目： 地区某工厂金工车间钢屋架设计 课程设计主要容：（一）设计资料地区某工厂金工车间，长度90m ，柱距6m ，车间设有两台30/5t 中级工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板。
20mm 厚水泥砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10~1/12。
屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm ，混凝土C20，屋面活荷载0.50 kN/m 2，屋面积灰荷载0.75 kN/m 2，屋架跨度、屋架计算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的数据进行计算。
1、屋架跨度 （1）21m （2）24m2、屋面计算跨度 （1）L0＝L （2） L 0＝L-300mm3、屋面做法 （1）有保温层 （2）无保温层4、屋架端高 （1）h 0=1.8m （2）h 0=1.9m （3）h 0=2.0m（4）h =2.1m（二）设计要求1、由结构重要性，荷载特征（静荷），连接方法（焊接）及工作温度选用钢材及焊条。
2、合理布置支撑体系，主要考虑 （1）上弦横向水平支撑 （2）下弦横向水平支撑 （3）垂直支撑（4）系杆（刚性或柔性）并在计算书上画出屋盖支撑布置图，并对各榀屋架进行编号 3、荷载及力计算（1）屋面恒载计算。
（2）屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。
（3）屋面积灰荷载属于可变荷载。
（4）利用结构的对称性，仅计算屋架左半跨杆件力。
（5）计算屋架杆力时，应考虑三种荷载组合。
（6）将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载，利用左半跨单位节点荷载力图计算杆力。
（7）确定各杆最不利力（最大拉力或最大压力）4、杆件截面选择（1）屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，要根据λx=λy的等稳条件选择合理的截面形式。
（2）正确确定杆件的长细比，由轴心受力杆件确定杆件截面及填板数量。
（3）设计小组每位同学所计算的上弦杆，下弦杆，斜杆截面选择过程要在计算书详细说明，其余杆件截面选择可按同组其他同学计算成果统一列表取用。
（4）杆件截面规格不宜过多，与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L63×5。
5、节点设计（1）熟知节点设计的基本要求及一般步骤。
（2）要在计算书写出一般上下弦节点，下弦跨中节点，下弦支座节点及屋脊节点设计过程。
6、屋架施工图（1）用铅笔绘制1#施工图（2）施工图应包括①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利力，以及起拱度。
②屋架正面图，上、下弦平面图（轴线比例1：20，杆件、节点比例1：10）。
③侧面图，剖面图及零件详图。
④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。
⑤材料表（一榀屋架的材料用量）。
⑥说明（钢号、焊条型号、起拱要求、图中未注明的焊缝尺寸和油漆要求等）。
设计指导教师（签字）：教学基层组织负责人（签字）：年月日计算书1.屋架及支撑形式:2.荷载何力计算1)荷载标准值永久荷载标准值：20mm厚水泥砂浆找平层: 0.4kN/m2三毡四油防水层：0.4 kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板：1.4kN/m2屋架和支撑自重：(0.117+0.011L)=(0.117+0.011×21)=0.348 kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载：0.5 kN/m2屋面积灰荷载：0.75 kN/m22）节点荷载计算①全跨屋面永久荷载作用下P=（1.4+0.4+0.4+0.348）×6×1.6=2.548×6×1.5=22.932（kN）②全跨可变荷载作用下P=0.5×6×1.5+0.75×0.9×6×1.5=（0.5+0.9×0.75）×6×1.5=10.575（kN）③当基本组合由可变荷载效应控制时，上弦节点荷载设计值为=S 1.2×22.932+1.4×（0.5+0.9×0.75）×6×1.5p=1.2×22.932+1.4×10.575=42.323（kN）当当基本组合由永久荷载效应控制时，上弦节点荷载设计值为S 1.35×22.932+1.4×（0.7×0.5+0.9×0.75）×6×1.5=p=30.958+12.915=43.873（kN）由上可知，本工程屋面荷载组合由永久荷载效应控制，节点集中力设计值取P=43.873 (kN)。
④屋架节点荷载计算计算是考虑下列三种荷载组合情况：全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载（左）屋架及支撑自重+半跨屋面板自重（左）+半跨屋面活荷载（左）P——由永久荷载换算得的节点集中荷载；设：1P——由可变荷载换算得的节点集中荷载；2P——由部分永久荷载（屋架及支撑自重）换算得的节点集中荷载；3P——由部分永久荷载（屋面板重）和可变荷载（屋面活荷载）换换算得4的节点集中荷载。
P=1.35×22.932=30.958（kN）则：1P=1.4×（0.7×0.5+0.9×0.75）×6×1.5=12.92（kN）2P=1.35×0.348×6×1.5=5.47（kN）3P=（1.35×1.4+1.4×0.5）×6×1.5=23.31（kN）4力计算杆力组合表3.杆件截面选择(1)上弦杆(选用两根不等边角钢短肢相并)FH N =-529.169kN （最大） ox l =150.8cm oy l =301.6cm腹杆max N =318.993kN,查表2.8得节点板t=10mm ，支座节点板厚度t=12mm假定λ=60cm l i oxx 15.2608.150===λ ， cm l i oy y 02.5606.301===λ 选用2L125×80×8短肢相并，A=31.9782cmx i ＝2.28cm ，y i ＝6.07cm 验算：][14.6628.28.150λλ<===x ox x i l =150 ][69.4907.66.301λλ<===yoy y i l =150 因为51.13125301656.056.062.15812511=⨯===b l t b oy >所以150][4.60)1257.5286.3011(81257.3)7.521(7.342241221==⨯⨯+⨯⨯=+=λ<b t l t b l oy yz由表查得773.0=x ϕ,8.3197773.0529169⨯==A N x ϕσ=21422/215m m /mm N f N =< （2）下弦杆cd N =519.954kN ，ox l =300 cm ，oy l =1050cm ，节点板t=10mm,支座节点板t=12mm ， λ=60 , φ=0.807277.2996215807.0519954mm f N A =⨯==ϕ cm l i oxx 560300===λ , cm l i oy y 5.17601050===λ 选用2L125×80×8短肢相并A=31.9782cmx i ＝2.28cm ，y i ＝6.07cm验算：][58.13128.2300λλ<===x ox x i l =350 ][98.17207.61050λλ<===yoy y i l =350 因为704.4125105056.056.062.15812511=⨯===b l t b oy >所以350][13.58)1257.52810501(81257.3)7.521(7.342241221==⨯⨯+⨯⨯=+=λ<b t l t b l oy yz ===8.3197519954A N σ=162.622/215m m /mm N f N =< （3）端斜腹杆aBB N a =-318.993kN ，ox l =oy l =270.9cm ，t=10mm, λ=60 , φ=0.807252.1838215807.0318993mm f N A =⨯==ϕ cm l i oxx 52.4609.270===λ ， cm l i oy y 52.4609.270===λ 选用2L100×80×7长肢相并，A=19.3122cmx i ＝2.39cm ，y i ＝4.71cm 验算：][35.11339.29.270λλ<===x ox x i l =150 ][52.5771.49.270λλ<===yoy y i l =150 因为25.1680270948.048.042.1178022=⨯===b l t b oy > 所以65.64124.152.57)727098009.11(224=⨯=⨯⨯+=y yz l λ查表得788.0=yz ϕ2.1931788.0318993⨯=A N ϕσ=209.6222/215m m /mm N f N =<Bd,bD,Dc 同aB,计算长度ox l =0.8oy l （4）斜杆cFcF N =-68.889kN ，ox l =0.8⨯322.6 =258.08cm ，oy l =322.6cm ，t=10mm, λ=60 , φ=0.8072397215807.068889mm f N A =⨯==ϕ cm l i oxx 30.46008.258===λ， cm l i oy y 38.5606.322===λ 选用2L75×50×5，A=12.25c ㎡。
长肢相并x i ＝2.39cm ，y i ＝2.20cm 验算][98.10739.208.258λλ<===x ox x i l =150 ][64.14620.26.322λλ<===yoy y i l =150所以45.150026..164.146)532265009.11(224=⨯=⨯⨯+=y yz l λ由yz l 查表的306.0=yz ϕ1225306.068889⨯=A N ϕσ=183.7822/215m m /mm N f N =<Fd dH 同cF 计算长度ox l =0.8oy l (5)竖杆GdGd N =-43.878kN ，ox l =0.8⨯300 =240cm, oy l =300cm力小，按[λ]选择cm l i oxx 6.1150240===λ ， cm l i oy y 2150300===λ 选择2L50×5 A=9.606c ㎡ x i =1.53≈1.6cm y i =2.45cm EC, Cb 同Gd ox l =0.8oy l Aa 也同Gd ox l =oy l屋架杆件截面选择表4.节点板计算(1)上弦节点 “B ”。