21米梯形钢屋架设计书
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。
钢结构设计-跨度为21m的设计ji计算书
目录1、设计资料 (1)1.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (1)1.3荷载标准值（水平投影面计） (1)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (3)3、荷载计算 (4)4、内力计算 (5)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (10)5.4腹杆 (10)5.5竖杆 (15)5.6其余各杆件的截面 (17)6、节点设计 (18)6.1下弦节点“C” (18)6.2上弦节点“B” (19)6.3屋脊节点“H” (20)6.4支座节点“A” (22)6.5下弦中央节点“H” (24)致谢 (25)参考文献 (25)图纸 (25)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为21m ，总长90m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1=i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，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 。
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所示图2.1 21米跨屋架几何尺寸图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'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+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。
21m梯形屋架钢结构计算书
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。
钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、
钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、1、设计资料1、已知条件为：梯形钢屋架跨度21m，长度102m，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＝1/10。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，雪荷载标准值为0.2 kN/m2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m2，风荷载标准值0.55 kN/m2。
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。
2、屋架计算跨度：l= 21m －2×0.15m = 20.7 m3、跨中及端部高度：该屋架为无檩体系屋盖方案，屋面材料为大型屋面板，故采用平坡梯形屋架；由于L<24m，不考虑起拱，端部高度取H0=1990mm，屋架的中间高度h = 3.040m （约l/6.8）。
2、结构形式与布置屋架几何尺寸如图(1)所示。
1990135022902590289030402613286431242864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A aceghBC D F G H 15007=10500×图(1)：21米跨钢屋架型式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m ）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间支撑的规格有所不同。
在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
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。
钢结构钢屋架课程设计_跨度21m_长度102完整版
一、设计资料1、题号53的已知条件：梯形钢屋架跨度21m，长度102m，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＝1/10。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，雪荷载标准值为0.2 kN/m2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m2，风荷载标准值0.55 kN/m2。
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。
2、屋架计算跨度：l= 21m － 2×0.15m = 20.7 m3、跨中及端部高度：该屋架为无檩体系屋盖方案，屋面材料为大型屋面板，故采用平坡梯形屋架；由于L<24m，不考虑起拱，端部高度取H0=1990mm，屋架的中间高度h = 3.040m （约l/6.8）。
二、结构形式与布置屋架几何尺寸如图(1)所示。
19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A aceghBC D F G H 15007=10500×图(1)：21米跨钢屋架型式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m ）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间支撑的规格有所不同。
在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
钢结构屋架课程设计_跨度21m_长102m坡度、
150.74
250
133.47
eF
-85.44
T型2∠56×8
16.734
249.92
312.4
1.68
2.83
148.76
150
0.312
163.65
Fg
34.45/
-22.64
T型2∠56×5
10.830
249.92
312.4
1.72
2.77
145.3
150
0.325
97.88
64.32
87.65
42.89
223.13
ce
9.74
6.66
3.08
530.08
479.63
420.99
196.79
113.34
530.08
eg
11.96
7.32
4.63
630.90
574.89
530.83
221.65
158.94
630.90
gh
11.76
5.88
5.88
640.01
543.70
543.70
-4.69
34.45
-22.64
33.06
34.45/-22.64
gH
0.71
1.91
-1.2
38.64
58.29
7.35
47.55
-24.94
58.29/-24.94
竖杆
Aa
-0.5
-0.5
0
-27.21
-27.21
-19.02
-13.78
-2.133
-27.21
Cc
-1
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。
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。
21米跨梯形钢屋架计算书
梯形钢屋架课程设计指导教师：宋拓班级：土木81403 学生姓名：朱克林学号： 140008346 设计时间： 2017年1月1 设计资料某厂房总长度72m ，跨度21m ，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C25，屋面坡度i=L/12，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，屋架下弦标高为18m 。
2 结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示。
19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A ac eghB CD F G H 15007=10500×21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+5.808+2.792+0.328-1.0-1.0-1.0-0.5+9.744+11.962+11.768c e g h B C DE FG H0.51.01.01.01.01.01.01.0 21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值A +3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.0-5.641-2.633-0.047+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+1.090B C D E F G H G 'F 'E 'D 'C 'B '0.51.01.01.01.01.01.01.0屋架支撑布置如图所示。
米梯形钢屋架设计书
一、设计资料天津地区一单跨物资仓库，长96米，跨度为21米，钢筋混泥土柱（400×400），柱距6米，混凝土标号为C30，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。
屋面檐口离地面高度米，设计温度高于-20℃。
屋面坡度i=1:10，采用×预应力混凝土大型屋面板，标准值为m2；20厚水泥砂浆找平层，标准值为m2；泡沫混凝土保温隔热层，标准值为m2；八层做法卷材屋面防水层，标准值为m2 。
屋面积灰荷载m2，雪荷载为m2，风荷载为m2。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm。
其他资料参照相关标准规定。
根据天津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。
屋架计算跨度为L＝L-300＝20700mm，＝1990mm，端部高度取H+1/2iL＝1990+×2100/2＝3040mm，中部高度取H＝H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，配合屋面板的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为的人字式，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。
12211-12-2CC1CC1CC1CC1XG2XG2XG2XG2CC1XG2XG2CC1XG2CC1XG2CC1XG2CC2XG2CC2CC2XG3XG3CC2XG1XG3XG3XG1XG1XG3XG3XG1XG1XG3XG3XG1XG1XG3XG3XG1XG1XG1XG1XG1S C 2S C 1S C 1S C 1S C 1S C 2S C 2S C 1S C 1S C 1S C 1S C 2S C 3S C 4S C 4S C 3S C 3S C 4S C 4S C 3上弦支撑下弦支撑6006000600060006000600600706000600060060006000210006000x126000x12附图2：屋面支撑布置图（单位：mm ）四、荷载计算与组合1、荷载计算永久荷载设计值：防水层 （八层做法） ㎡×=m 2 找平层（20mm 厚水泥砂浆） ㎡×=m 2 泡沫混凝土保温层 ㎡×=m 2 预应力混凝土大型屋面板 ㎡×=m 2 钢屋架和支撑自重 （+×21）×=㎡共 ㎡可变荷载设计值：雪荷载 ㎡×=m 2 积灰荷载 ㎡×=m 2共 ㎡由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。
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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一、设计资料天津地区一单跨物资仓库，长96米，跨度为21米，钢筋混泥土柱（400×400），柱距6米，混凝土标号为C30，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。
屋面檐口离地面高度13.5米，设计温度高于-20℃。
屋面坡度i=1:10，采用1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板，标准值为1.4kN/m2；20厚水泥砂浆找平层，标准值为0.4kN/m2；泡沫混凝土保温隔热层，标准值为0.3kN/m2；八层做法卷材屋面防水层，标准值为0.35kN/m2 。
屋面积灰荷载0.45kN/m2，雪荷载为0.40kN/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。
其他资料参照相关标准规定。
根据天津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。
屋架计算跨度为L＝L-300＝20700mm，＝1990mm，端部高度取H+1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm，中部高度取H＝H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。
12211-12-2上弦支撑下弦支撑附图2：屋面支撑布置图（单位：mm ）四、荷载计算与组合1、荷载计算永久荷载设计值：防水层 （八层做法） 0.35kN/㎡×1.2=0.42kN/m 2 找平层（20mm 厚水泥砂浆） 0.4kN/㎡×1.2=0.48kN/m 2 泡沫混凝土保温层 0.35kN/㎡×1.2=0.42kN/m 2 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡×1.2=1.68kN/m 2 钢屋架和支撑自重 （0.12+0.011×21）×1.2=0.42kN/㎡共 3.387kN/㎡可变荷载设计值：雪荷载 0.40kN/㎡×1.4=0.56kN/m 2 积灰荷载 0.45kN/㎡×1.4=0.63kN/m 2共 1.19kN/㎡由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。
风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。
2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合： 使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”。
恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值恒P 及活P 分别为：恒P ＝3.18×1.5×6＝28.62 kNP＝1.19×1.5×6＝10.71 kN活施工阶段“屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载”。
这时只有屋架及支撑自重是分布于全跨的恒荷载，而屋面板自重及施工荷载（取屋面活荷载数值）即可能出现在左半跨，也可能出现在右半跨，取决于屋面板的安装顺序。
当从屋架两端对称安装屋面板时，则不必考虑此种荷载组合。
施工阶段恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值'P和恒'P分别为：活'P＝0.42×1.5×6＝3.78 kN恒'P＝（1.68+0.63）×1.5×6＝20.79 kN活五、内力计算采用图解法计算屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数。
根据算得的节点荷载和杆力系数，进行杆件内力组合并求出各杆的最不利内力。
a六、杆件截面选择1、上弦FG 、GH整个上弦不变截面，取上弦最大设计杆力计算。
N ＝-479.04kN ，l 0x ＝1508mm ，l 0y ＝l 1＝3016mm （按大型屋面板与屋架保证三点焊接考虑，取l 1为两块屋面板宽）。
根据腹杆最大设计杆力N aB ＝-300.87kN ，取中间节点板厚度t ＝10mm ，支座节点板厚t ＝12mm 。
先由非对称轴选择截面，假设λ＝60，由附表4-2查得ϕ＝0.807（由双角钢组成的T 形和十字形截面均属b 类），需要的截面面积：A s ＝215807.01004.4793⨯⨯=f N ϕ＝2761 mm 2＝27.61cm 2 一般角钢厚度≤15mm ，属第一组，故取f ＝215 N/mm 2。
需要的回转半径为51.2608.1500===λxxs l i cm 03.5606.3010===λyys l i cm 上弦应采用两不等边角钢以短边相连组成的T 形截面。
根据需要的s A 、xs i 、ys i 查附表7-5，选用2L140×90×10（短边相连）：A ＝42.4cm 2，x i ＝2.56cm ，y i ＝6.77cm （节点板厚10mm ），[λ]＝150。
验算 9.5856.28.1500===x x xs i l λ≤[λ]，x ϕ＝0.810 故 139424081.01004.4793=⨯⨯==A N x x ϕσ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。
验算对称轴y 的稳定承载力：b 1/t ＝14/1＝14＞0.5606.12146.30156.00=⨯=x x i l 换算长细比54)147.5216.3011(1147.3)7.521(7.3422412201=⨯⨯+⨯=+=b t l t b y ys λ＜[λ]＝150，查附表4-2， y ϕ＝0.836；故，1354240836.01004.4793=⨯⨯==A N y y ϕσ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。
满足要求。
垫板每节间放置一块（满足l 1范围内不少于两块），l d ＝150.8/2＝75.4cm ＜40i ＝40×4.47＝178.8cm （i 为4.47cm ）。
2、下弦cd下弦也不改变截面，采用最大设计杆力计算，N ＝470.78 kN ，l 0x ＝3000mm ，l 0y ＝20700/2＝10350mm ，需要的净截面面积为A n ＝2151078.4703⨯=f N ＝2190 mm 2＝21.9cm 2选用2L140×90×10（短边相连）：A ＝42.4cm 2，x i ＝2.56cm ，y i ＝6.77cm 。
验算：在节点设计时，将位于下弦杆连接支撑的螺栓孔包在节点板内，且使栓孔中心到节点板近端边缘距离不小于100cm ，故截面验算中不考虑栓孔对截面的削弱，按毛截面验算（[λ]＝350）11756.23000===x x x i l λ≤[λ] 15377.610350===yy y i l λ≤[λ] 故11142401078.4703=⨯==A N σ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。
满足要求。
垫板每节间放置一块，l d ＝150cm ＜80i ＝80×4.47＝357.6cm （i 为4.47cm ）。
3、端斜杆aBN ＝-300.87 kN ，l 0x ＝2524mm ，l 0y ＝2524mm ，需要的净截面面积为A n ＝2151087.3003⨯=f N ＝1399 mm 2＝13.99cm 2选用2L140×90×8（长边相连）：A ＝36.08cm 2，x i ＝4.5cm ，y i ＝3.62cm ，[λ]＝150 验算：565.44.2520===x x x i l λ≤[λ] b 2/t ＝90/8＝11.25＜0.485.1394.25248.020=⨯=b l y，7062.34.2520===y y y i l λ 换算长细比82)8.04.252909.11(70)09.11(22422042=⨯⨯+⨯=+=t l b y y ys λλ＜[λ]＝150，查附表4-2， y ϕ＝0.675；故，1243608675.01087.3003=⨯⨯==A N y y ϕσ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。
满足要求。
设两块垫板，l d ＝84.1cm ＜40i ＝40×2.59＝103.6cm （i 为2.59cm ）。
4、斜腹杆dHN ＝46.82 kN ，l 0x ＝3395mm ，l 0y ＝3395mm ，需要的净截面面积为A n ＝2151082.463⨯=f N ＝218 mm 2＝2.18 cm 2选用2L80×5：A ＝15.82cm 2，x i ＝2.48cm ，y i ＝3.56cm ，[λ]＝150 验算：13748.25.3390===x x x i l λ≤[λ] b/t ＝80/5＝16＜0.586.2485.33958.00=⨯=b l y，9556.35.3390===y y y i l λ 换算长细比101)5.05.3398475.01(95)475.01(2242204=⨯⨯+⨯=+=t l b y y ys λλ＜[λ]＝150，查附表4-2， y ϕ＝0.549；故，541582549.01082.463=⨯⨯==A N y y ϕσ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。
满足要求。
设两块垫板，l d ＝84.9cm ＜40i ＝40×3.56＝142.4cm （i 为3.56cm ）。
5、竖杆dG竖杆不改变截面尺寸，N ＝-38.15 kN ，l 0x ＝0.8l ＝0.8×2888＝2310mm ，l 0y ＝2888mm 选用2L80×5：A ＝15.82cm 2，x i ＝2.48cm ，y i ＝3.56cm ，[λ]＝150 验算：9348.22310===x x x i l λ≤[λ]b/t ＝80/5＝16＜0.589.2088.28858.00=⨯=bl y ，8156.38.2880===y y y i l λ 换算长细比89)5.08.2888475.01(81)475.01(2242204=⨯⨯+⨯=+=t l b y y ys λλ＜[λ]＝150，查附表4-2， y ϕ＝0.628；故，381582628.01015.383=⨯⨯==A N y y ϕσ N/mm 2≤f ＝215 N/mm 2。