屋架钢结构设计
钢结构屋架设计
普通钢屋架设计--------焊接梯形钢屋架设计－、设计资料1、某一单层单跨工业厂房，总长度为102m，跨度为24m。
2、厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土的强度等级C20，柱头截面为400mm×400mm，屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。
3、车间设有两台中级工作制桥式吊车，一台150T，一台30T，吊车平台标高+12.000m。
4、荷载标准值（按水平投影面计）：（1）永久荷载：二毡三油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/ m水泥砂浆找平层0.4 KN/ m2保温层0.5 KN/ m2一毡二油隔气层0.05 KN/ m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/ m2屋架及支撑自重0.384KN/m2（2）可变荷载：屋面活荷载标准值0.7KN/ m2荷载标准值 0.35 K N/ m2积灰荷载标准值 1.3KN/ m25．屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度如图所示由上图可知：屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=1990mm（轴线处）。
6、钢材Q235钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C级螺栓可供用。
7、钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大的运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装条件。
二、设计内容一）、屋盖的支撑系统布置（1）屋架上弦支撑系统的具体布置对上弦平面，横向支撑应设置在房屋两端的第一个柱间内，为了增加屋盖的刚性，两道横向支撑的间距不宜超过60m。
所以在屋盖中间应设置一道横向支撑，由于屋架跨度L≤30m应在屋架中坚和两端设置垂直支撑，无垂直支撑的其他柱间的屋架点间应设纵向系杆与之相连。
上弦支撑具体布置图如下（2）下弦平面支撑系统布置同上弦平面支撑一样，设置相应的横向支撑、垂直支撑和系杆，加之纵向支撑一般设在屋架两端的节点间处，仅当房屋的跨度和高度较大、或房屋为厂房并设有壁行吊车或有较大震动设备，因而对房屋的整体刚度要求较高时设置之，对梯形屋架一般设置在下弦平面。
钢结构课程设计24m屋架
钢结构课程设计24m屋架中国的建筑市场正在经历着前所未有的发展，特别是在钢结构方面。
凭借先进的技术，钢结构可以设计出耐久、经久耐用的建筑结构，满足日益增长的建筑需求。
本文通过对钢结构主要组成结构的分析，结合实际项目对24米钢结构屋架进行了介绍和设计。
首先，在设计24米钢结构屋架之前，要对钢结构的主要组成结构进行分析。
钢结构由支撑系统，桁架系统和骨架系统组成，其中支撑系统主要由框架、柱、梁、支架和跨度等组成，桁架系统主要由纵向小梁、之字形小梁和横向小梁组成，骨架系统主要由梁骨架和柱骨架组成。
在此基础上，针对24米钢结构屋架的设计探讨如下：首先，24米钢结构屋架的支撑系统主要采用框架形式，即通过立柱、梁和支架相连，构成柔性结构，以对抗外力和负荷作用，实现支撑屋架的目的。
其次，根据各部件的功能，24米钢结构屋架的桁架系统主要由纵向小梁、之字形小梁和横向小梁组成，其中纵向小梁的作用是将支撑系统上的梁或立柱拉伸成比较稳定的框架结构，之字形小梁的作用是与纵向小梁相结合，在支撑系统上形成相对稳定的框架结构，而横向小梁的作用是将横向荷载转移到支撑系统上，以及与纵向小梁相结合形成更稳定的框架结构。
此外，24米钢结构屋架的骨架系统由梁骨架和柱骨架组成，其中梁骨架的作用是消除支撑系统上的梁的跨度，从而大大提高屋架的承载能力；而柱骨架的作用则是用于分散支撑系统上柱的荷载，从而改善屋架的承载能力。
本文介绍了钢结构主要组成结构的分析和24米钢结构屋架的设计，以满足现有建筑需求。
根据钢结构的主要组成结构，24米钢结构屋架的支撑系统主要采用框架形式，桁架系统主要由纵向小梁、之字形小梁和横向小梁组成，而骨架系统则由梁骨架和柱骨架组成。
最后，利用这种设计方法，可以实现24米钢结构屋架结构的有效抵抗外力和负荷作用，保证建筑物的稳定性。
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。
课程设计24米屋架钢结构
钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料：1.某单层单跨工业厂房，跨度24m，长度102m。
2.厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度C20，上柱截面尺寸400x400mm，钢屋架支承在柱顶。
3.吊车一台50T，一台20T，中级工作制桥式吊车（软钩），吊车平台标高12.000m。
4.荷载标准值（1）永久荷载三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架（包括支撑）自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2（2）可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。
图1 梯形屋架示意图（单位: mm）6.钢材选用Q235钢，角钢，钢板各种规格齐全，有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。
7.钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装设备。
二、结构形式与布置（1）屋架形式及几何尺寸如图2所示。
图2 屋架形式及几何尺寸（单位mm）（2）屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
横向支撑：根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面，又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑，上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。
设计人无数种屋架跨度为24m，室内有悬挂吊车，因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑，又因为长度为102m，所以应该在跨中增设一道横向支撑，保证横向支撑之间小于60m。
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。
(完整)钢结构三角形屋架课程设计
一、设计资料某厂房屋架跨度18m，屋架间距6m,柱高4。
5m,屋面坡度1/3，抗震设防烈度为7度,屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。
薄壁卷边Z型钢檩条，檩条斜距为0。
778m，基本风压为0。
35kN/2m,雪荷载为0.20kN/2m。
钢材采用Q235-B。
焊条采用E43型。
二、屋架形式、几何尺寸及支撑布置屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图1-10所示，上弦节间长度为两个间距，有节间荷载。
上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内,并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。
上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。
为此，上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为钢屋架跨度的一半.简图屋架支撑布置图1-10 屋架形式、几何尺寸及支撑布置三、荷载（1）恒载标准值石棉瓦 0。
2kN/2m/0.949=0。
21kN/2m油毡、木望板 0。
18kN/2m/0。
949=0。
19kN/2m檩条、屋架及支撑 0.20kN/2m合计 0。
6kN/2m（2）活载活载与雪载取最大值 0.30kN/2m因屋架受荷水平投影面积超过602m,故屋面受均布活荷载可取为（水平投影面)0。
35kN/2m。
（3)风荷载基本风压 0。
35kN/2m（4）上弦的集中荷载及节点荷载见表2—1及图1-11、图1-12图1—11 上弦集中荷载图1—12 上弦节点荷载表2-1 上弦集中荷载及节点荷载表 荷载形式 荷载分类集中荷载（设计值)P'/kN节点荷载（设计值）P=2P'/kN备注恒载2。
6575。
314P'=0.6kN/2m ⨯0.778⨯103⨯6m=2.657活载1.3292.658P ’=0。
3kN/2m ⨯0。
778⨯103⨯6m=1。
329（5）风荷载以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0z s z k ωμμβω=计算，z β高度小于30m 的单层厂房,取1.0,z μ查表,B 类地面粗糙程度，10h m ≤，取1.0，s μ取值迎风面-0.47，背风面-0.5.屋面风荷载标准值迎风面 21m /k 1645.035.00.147.00.1N -=⨯⨯-⨯=）（ω 背风面 21m /k 175.035.00.15.00.1N -=⨯⨯-⨯=）（ω上弦节点风荷载迎风面 N N W k 535.16m m 555.1m /k 1645.02-=⨯⨯-= 背风面 N N W k 633.16m m 555.1m /k 175.02-=⨯⨯-=图1-13 上弦节点风荷载四、内力组合内力计算表①1。
钢结构设计梯形屋架结构设计
钢结构设计梯形屋架结构设计一．设计资料梯形屋架跨度30m，屋架间距6m，铰支于钢筋混凝土柱上，混凝土等级为C30。
厂房长度84m。
屋面材料为长尺压型钢板，玻璃纤维保温层，屋面坡度i=1/8，轧制H型钢檩条，基本风压为0.5KN/m2，基本雪压0.55KN/m2，屋面均布活荷载为0.3KN/m2（计算负荷面积不超过60m2时，取0.5KN/m2），钢材采用Q235-B，焊条为E43型。
二．屋架几何尺寸的确定屋架跨度l＝30m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2×0.15m＝29.7m；端部高度取H0＝2m，根据所给坡度，中间高度为H＝3.856m；起拱按f＝l0/500。
屋架的轴线尺寸如图所示。
图2.1 屋架的杆件尺寸三．屋盖支撑布置根据厂房长度及设备条件，在端部及第7,8榀之间设置上弦横向水平支撑，在相应位置设置下弦横向支撑；在与上下弦水平支撑同一柱间设置纵向垂直支撑，在屋架端部及跨中设置横向支撑；并在垂直支撑及横向支撑设置柔性系杆，在支座节点刚性系杆，由于上弦有檩条，可替代系杆。
具体见图。
图3.1 屋架支撑布置四．荷载计算1.永久荷载（水平投影面）压型钢板 51.10865*5.10 KN/㎡ 檩条（约为0.5KN/m ） 0.5/3=0.167KN/㎡ 屋架，支撑，保温层等重 0.3KN/㎡ 合计 0.618KN/㎡2.因为屋架受荷水平投影面超过60㎡，故屋面均布活荷载取为（水平投影面）0.3KN/㎡，小于雪载，故只考虑雪荷载，为0.55KN/㎡。
3.风荷载：风荷载高度变化系数为1.07（按B 类粗糙地面），屋面迎风体形系数-0.6，背风面体形系数-0.5，所以负风压设计值（垂直于屋面）为：迎风面：ω1=-1.4*0.6*1.07*0.5=-0.45KN/㎡ 背风面：ω2=-1.4*0.6*1.07*0.5=-0.45KN/㎡ω1和ω2垂直于水平面的分力已经小于荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故受拉杆件在永久荷载与风荷载联合作用下拉力杆件仍然受拉，只不过拉力值变小，所以可以不计算风荷载产生的内力。
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架梯形屋架是一种常用的屋架结构形式，具有良好的承载能力和稳定性。
本文将以21m梯形屋架为例，探讨其设计过程和关键要点。
一、梯形屋架的结构特点梯形屋架是一种由多个梯形单元组成的结构，其特点是上下层梁高度逐渐减小，形成梯形的外形。
这种结构形式可以合理分配荷载，提高整体的承载能力。
二、梯形屋架设计要点1. 荷载计算：首先需要进行荷载计算，包括自重、活载和风载等。
根据规范和实际情况确定荷载参数，计算荷载作用下的弯矩和剪力。
2. 材料选择：在进行梯形屋架设计时，需要选择适用的钢材。
一般情况下，Q235钢材是常用的选择，其具有良好的可焊性和承载能力。
根据实际情况，也可以选择其他材料。
3. 结构设计：梯形屋架的结构设计是整个设计过程中的核心环节。
根据荷载计算结果，确定梯形屋架的截面形状和尺寸。
在设计过程中，应考虑梁的弯矩和剪力的分布情况，合理配置截面尺寸，确保结构的稳定性和安全性。
4. 连接方式：梯形屋架的连接方式也是设计中需要考虑的重要因素。
常见的连接方式有焊接和螺栓连接两种。
在设计中，需要根据实际情况选择合适的连接方式，并进行合理的连接设计。
5. 防腐措施：钢结构在室外长期暴露于空气中，容易受到腐蚀。
为了延长梯形屋架的使用寿命，需要采取防腐措施。
常见的防腐方法包括涂漆、热镀锌和喷涂防腐等。
6. 施工工艺：梯形屋架的施工工艺也需要考虑。
在施工中，需要合理安排工序，确保施工质量和安全。
同时，还需要制定相应的施工方案和施工图纸。
三、梯形屋架设计案例分析以一座21m梯形屋架为例，进行设计分析。
1. 荷载计算：根据规范和实际情况，计算自重、活载和风载等荷载的作用下的弯矩和剪力。
2. 材料选择：选择Q235钢材作为梯形屋架的材料。
3. 结构设计：根据荷载计算结果，确定梯形屋架的截面形状和尺寸。
调整上下层梁的高度，使其逐渐减小，形成梯形的外形。
4. 连接方式：选择焊接连接方式，确保连接的牢固性和稳定性。
钢结构课程设计——钢屋架施工图设计
屋架端部高度：H0 屋架中部高度：H=H0+0.5×L0×i
三. 支撑布置
仅布置上弦和下弦横向水平、垂直支撑 和系杆
• 四. 荷载和内力计算
1 荷载计算 永久荷载标准值: 屋面、钢屋架和支撑荷载 可变荷载标准值: 活载、雪载较大值
• 2 荷载组合
2 荷载组合 (1)全跨恒载+全跨活载 P=(1.2G+1.4Q) ×1.5×6 (2)全跨恒载+半跨活载 P全=1.2G×1.5×6 P半=1.4Q×1.5×6 P=P全+ P半
钢结构课程设计
▪题目：24m跨度钢屋架施工图设计
▪设计要求 1 一份钢结构课程设计说明书
2 一张钢屋架施工图 CAD绘制A3图纸
绘图比例：
跨度m 杆件轴线比例 节点板及杆件截面比例
18
1:35-45
1:15-1:20
241:45-50 Nhomakorabea1:20-1:25
27
1:50-55
1:25-1:30
30
1:55-60
4 斜腹杆 双角钢等肢相并 受压或受拉 试选截面A
5 竖杆 双角钢等肢相并 受压 选角钢型号 验算长细比与整体稳定
6 中竖杆 双角钢等肢十字形 零杆 按长细比选择验算截面A
将各杆件设计几何特性参数列成屋架杆件 一览表（表2-9）
六. 节点设计 焊缝计算（选择焊脚尺寸，计算焊缝长度） （1） 下弦节点 （ 2） 上弦节点 （3） 屋脊节点 （ 4） 下弦跨中节点 （5） 支座节点
1:30-1:35
▪钢屋架设计计算
一.材料选择 1 钢材: Q235D 2 焊条：E43型 手工焊
二.钢屋架形式及几何尺寸 平坡梯形屋架 标准跨度：L=18 24 27 30m （边柱外缘之间） 计算跨度：L0=L-2×0.15 m (0.15为支座中线至柱外边缘）
《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-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/mMy= 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/(γy Wynmax)=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<L/200=30mm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。
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一、 设计资料1. 某厂房总长度90m ，跨度为18m ，纵向柱距6m ，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。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，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E43型。
3. 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） 二、 屋盖结构及支撑的布置图厂房总长度90m>60m ，每隔60m 左右要增设一道横向支撑，且具有吊车荷载，所以需要设置三道上、下弦横向水平支撑，考虑屋面板起系杆作用，因而在上弦平面内在屋架的屋脊和支座节点处设置刚性系杆，在下弦平面内在屋架下弦的垂直支撑处设置柔性系杆。
因为有锻锤，所以在屋架的下弦平面设置纵向支撑。
跨度L=18m<30m,所以在跨度中点设置一道中间垂直支撑，且梯形屋架两端无论跨度大小都要设置垂直支撑。
得梯形钢屋架支撑布置如图所示：2三、 荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。
故取屋面活荷载0.7kN/2m 进行计算。
1. 屋架自重（包括支撑）按经验公式2)kN/m 0.011(0.12g L +=计算, L 为屋架跨度。
表3-1 荷载计算表32. 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 全跨节点永久荷载及可变荷载：kN F 3.6065.1)66.204.4(=⨯⨯+= 2) 全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 36.3665.104.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 94.2365.166.22=⨯⨯=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：kN F 44.365.1382.03=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：kN F 48.2465.1)98.074.1(4=⨯⨯+=1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。
四、 内力计算4F1F1F1F FFF2F2F2F2F2F3F3F4F4F4F4F4屋架钢结构设计表4-1 屋架杆件内力组合56五、 杆件截面设计按腹杆最大内力N aB = -392.16KN,查表得选中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度12mm 。
1. 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力FG N =-548.98KN 计算。
在屋架平面内：计算长度为节间轴线长度，即l ox =l=1507.5mm;大型屋面板与屋架上弦的焊接时，计算长度取两块屋面板的宽度，且不大于3m,取 l oy =3000mm ；2×l ox ≈l oy ,故截面宜选用两个不等肢角钢。
设60=λ，查Q235钢的稳定系数表，可得0.807=ϕ（由双角钢组成的T 型和十字形截面均属于b 类），则需要的截面积：233164215807.01098.548mm f N A =⨯⨯==ϕ需要的回转半径：2125.25605.1507mm l i oxx ===λ，250603000mm l i oy y ===λ由附表得选2 L125×80×12，短肢相并,肢背间距a=10如下图所示，上弦截面A ＝2×23.4×100＝4680 mm 2 、i x =2.24cm 、i y =6.16cm截面验算：x λ＝l ox / i x ＝1507.5/22.4=67.30<［λ］＝150(满足) y λ＝l oy / i y =3000/61.6=48.70<［λ］＝150(满足)7b/t=125/12=10.62＜0.56bl oy =0.56×3000/125=13.44故yz λ≈y λ=48.70＜x λ=67.30max λ=x λ=67.30 查附表得ϕ＝0.767由N/ϕA=548980/(0.767×4680)＝152.9N/2mm <215 N/2mm 满足 故上弦杆采用2 L125×80×12截面形式2. 下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力eg N =559.66KN 计算 l ox ＝3000mm l oy =18000/2=9000mm A=N/f=559.66×1000/(215×100)=26.03cm 2 由附表得选2 L125×80×12短肢相并A ＝2×23.4＝46.8 cm 2，i x ＝2.24cm ，i y ＝6.16cmn A /N ＝σ=559.66×103/(46.8×102)= 119.6N/ 2mm < 215(满足)x λ＝l ox / i x ＝300/2.24=133.93<［λ］＝350(满足)y λ＝l oy / i y =900/6.16=146.10<［λ］＝350(满足)故下弦杆采用2 L125×80×12短肢相并,如下图所示：下弦截面3. 腹杆aB杆件轴力： kN 16.923N -=8计算长度： mm l l oy ox 2530==因为oy ox l l =，故采用等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L100×10。
则: A ＝2×19.261＝38.522cm 215095.8205.3253〈===x ox x i l λ 15097.5552.4253y 〈===yoy i l λ b/t=100/10=10＜0.58bl oy =0.58×2530/100=14.6712.60)102530100475.01(97.55)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.668则A x /N ϕσ＝= 392.16×103/0.668×3852.2= 152.4N/ 2mm < 215 N/2mm满足条件斜腹杆aB 截面4. 腹杆Bc杆件轴力： kN 83.285N =计算长度： mm l oy 2613=;mm l ox 4.209026138.0=⨯= 采用等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L100×10。
则:9A ＝2×19.261＝38.522cm 215054.6805.304.209〈===x ox x i l λ 15081.5752.43.261y 〈===yoy i l λ A /N ＝σ= 285.83×103/3852.2= 74.2N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足斜腹杆Bc 截面5. 腹杆cD杆件轴力： kN 98.203N -= 计算长度： mml oy 2864=；mm l ox 2.229128648.0=⨯=采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L80×10。
则: A ＝2×15.126＝30.252cm 215068.9442.212.229〈===x ox x i l λ 15058.7674.34.286y 〈===yoy i l λ b/t=80/10=8＜0.58bl oy =0.58×2864/80=20.7640.78)10286480475.01(58.76)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ10因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.590则A x /N ϕσ＝= 203.98×103/0.590×3025.2= 114.3N/ 2mm < 215 N/2mm满足条件6. 腹杆De杆件轴力： kN 63.113N =计算长度： mm l oy 2864=;mm l ox 2.229128648.0=⨯= 采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L80×10。
则: A ＝2×15.126＝30.252cm 215068.9442.212.229〈===x ox x i l λ 15058.7674.34.286y 〈===yoy i l λ A /N ＝σ= 113.63×103/3025.2= 37.56N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件11斜腹杆De 截面7. 腹杆eF杆件轴力： kN 34.56N -= 计算长度： mml oy 3124=；mm l ox 2.249931248.0=⨯=采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L70×8。
则: A ＝2×10.667＝21.334cm 215089.11712.292.249〈===x ox x i l λ 15067.943.34.312y 〈===yoy i l λ b/t=70/8=8.75＜0.58bl oy =0.58×3124/70=25.884.96)8312470475.01(67.94)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.448则A x /N ϕσ＝= 56.34×103/0.448×2133.4= 58.95N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件斜腹杆eF 截面8. 腹杆Fg杆件轴力： kN 88.55N -= 计算长度： mml oy 3124=；mm l ox 2.249931248.0=⨯=12采用不等肢角钢相并，使y i i ≈x 。
选用2L70×8。
则: A ＝2×10.667＝21.334cm 215089.11712.292.249〈===x ox x i l λ 15067.943.34.312y 〈===yoy i l λ b/t=70/8=8.75＜0.58bl oy =0.58×3124/70=25.884.96)8312470475.01(67.94)475.01(224224=⨯⨯+⨯=+=t l b oy y yz λλ 因x λ>y λ，需求x ϕ，查表得x ϕ=0.448则A x /N ϕσ＝= 55.88×103/0.448×2133.4= 58.47N/ 2mm < 215 N/ 2mm满足条件斜腹杆Fg 截面9. 竖杆Aa ：kN 16.03N -=; cm 2.5919910.8l =⨯=ox ，cm oy 199l = 杆件内力较小，选用2L50×5，其几何特性为：A ＝9.6062c m ，cm 53.1i x =，cm 46.2i y =15005.0411.53159.2i l ox <===x x λ 150 89.0846.2199i l oy <===yy λ13由于x y λλ<，只需求x ϕ。