钢结构课程设计计算纸
《钢结构设计》课程设计计算书
1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度33m ，柱距7m ，柱高8m ，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C 型钢，间距为1.5米，钢材采用Q345钢，焊条采用E50型。
图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸80001:10330001650700071200600600110001100011000330007000700070007000700070007000700070002.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）YX51—380—760型彩色型钢板 0.15 2kN m 50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN m PVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.50 2kN m 合计 0.97 2kN m （2）屋面可变荷载标准值 ①屋面活荷载：0.482kN m②雪荷载：哈尔滨市基本雪压0S =0.452kN m 。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=54238'''，z μ=1.0，雪荷载标准值 ：k S =z μ0S =1.0×0.45=0.452kN m 。
③本工程不考虑积灰荷载。
所以屋面可变荷载取Max {}=活荷载,雪荷载0.482kN m 。
（3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） 0.52kN m（4）风荷载标准值基本风压：0ω=1.05×0.552kN m =0.582kN m ；根据地面粗糙度类别为B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m 时，按10m 高度处的数值采用，z μ=1.0。
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 。
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钢结构课程设计班级：****姓名：****学号：****指导老师：****2011年* 月*日目录一设计资料8 (3)二结构形式与布置 (3)三荷载计算 (4)四内力计算 (5)五杆件设计 (6).六节点设计 (14)一、设计资料1、题号*的已知条件：梯形钢屋架跨度27m，长度96m，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＝1/16。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，雪荷载标准值为0.3 kN/m2，积灰荷载标准值为0.6 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 o=27-2×0.15=26.7m。
3、跨中及端部高度：本次设计为无檩体系屋盖，采用缓坡梯形屋架，取屋架在27m 轴线处的端部高度h’o=2000mm，屋架的中间高度h=2844mm，屋架在26.7m处，两端高度为h o= 2005m。
屋架跨中起拱按l o/500考虑，取53mm。
二、结构形式与布置屋架型式及几何尺寸如图1-1所示。
图1-1梯形屋架的形状和几何尺寸根据厂房长度（96m>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柱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。
梯形钢屋架支撑布置如图1-2所示。
垂直支撑1-1垂直支撑2-2桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图图1-2 梯形屋架支撑布置三、荷载计算屋面活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。
0505钢结构课程设计计算书-20页word资料
一、 设计资料：(1) 某地一机械加工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m ，柱顶标高27m ，地震设计烈度7度。
(2) 1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，找平层2cm 厚，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。
钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。
(3)荷载： 永久荷载：防水层 0.4kN/m 2 找平层 0.30kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 1kN/m ³ 预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m 2屋架和支撑自重为 0.417kN/m 2 可变荷载：基本风压： 0.45 kN/m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.35kN/m 2 积灰荷载 0.55kN/m 2 屋面活荷载 0.95kN/m 2 （4）桁架计算跨度：0l 2730026.7m =-=跨中及端部高度：桁架的中间高度： 3.300h m=在26.7m的两端高度：01.965h m=在27m轴线处端部高度：01.950h m=桁架跨中起拱50mm（L/500≈）二、结构形式与布置：采用梯形钢屋架，封闭结合。
拟采用下承式屋架，由于屋面板的宽度为1.5m，故采用再分式腹杆。
屋架的桁架形式及几何尺寸如图2所示。
桁架支撑布置如图3所示。
图2.桁架支撑布置三、荷载计算：屋面活载与雪载不会同时出现，从资料可知屋面活载大于雪荷载故取屋面活载计算。
标准永久荷载：防水层 0.4kN/m2找平层 0.30kN/m2100厚泡沫混凝土保温层1kN/m³预应力混凝土大型屋面板 1.4kN/m2屋架和支撑自重为 0.417kN/m2合计 3.517KN/㎡合计节点标准恒荷载G1=6X1.5X3.517=31.653KN屋架及支撑节点标准恒荷载G2=6X1.5X0.417=3.753KN屋面板节点标准恒荷载G3=6X1.5X1.4=12.6KN标准活荷载：积灰荷载0.55kN/m2屋面活荷载0.95kN/m2基本风压：0.45 kN/m2风荷载：W左=1.05X（-0.60）X 1 X 0.5=-0.315KN/㎡W右=1.05X（-0.50）X 1 X 0.5=-0.2625KN/㎡活荷载（不含风荷载）的节点标准值Q1=6X1.5X（0.55+0.95）=13.5KN 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：F=1.35 X G1+ 1.4 X 0.7 X （W右+Q1）=55.70KN（2）全跨永久荷载+右半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值:对结构不利时：对结构有利时：半跨节点可变荷载设计值：222.1F 1.4(0.70.70.90.5) 1.5611.84kN m kN m m m kN =⨯⨯+⨯⨯⨯=（按永久荷载为主的组合）22.2F 1.4(0.70.90.5) 1.5614.49kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（按可变荷载为主的组合）（3）全跨永久荷载+半跨屋面板自重+全跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值： 对结构不利时： 对结构有利时：半跨节点屋面板自重及活载设计值：（1），（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
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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。
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钢结构课程设计计算书(总17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--钢结构课程设计计算书一、设计资料贵阳某单层单跨厂房总长度90m，纵向柱距6m。
柱子为钢筋混凝土柱，柱的混凝土强度等级为C30，屋盖采用无檩体系的21m梯形钢屋架，屋架铰接于混凝土柱上，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。
钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。
二、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507.513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。
1.恒载各项标准值为防水层： M2预应力混凝土大型屋面板： M2屋架和支撑自重： M2悬挂管道： M 2共 KN/M 22.活载各项标准值为：屋面活荷载： KN/M 2 雪载： KN/M 2 因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值，故只考虑屋面活荷载标准值，又因为不考虑积灰荷载。
共 M 2 设计桁架时，应只考虑一种荷载组合，即全跨恒载+全跨活载。
全跨节点荷载设计值：按照可变荷载效应控制的组合：22(1.2 1.20/ 1.40.70/) 1.5621.78dF kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数2.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 按照永久荷载效应控制的组合：22(1.35 1.20/ 1.40.70.70/) 1.5620.75dFkN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数35.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 组合系数7.01=ψ； 故节点荷载取。
4.内力计算桁架支撑布置图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---刚性细杆；LG---柔性细杆全跨恒载+全跨活载的内力进行组合，计算结果见下表。
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钢结构课程设计计算书一、设计资料某单层厂房长72m，跨度30m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5x6m大型预应力钢筋混凝土屋面板，屋面构造如图1所示。
屋架采用梯形屋架，简支在钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C25。
屋架钢材选用Q235，焊条选用E43系列，手工焊。
依据《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）等，屋架荷载标准值如图2所示图2 屋架荷载标准值二、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板，故采用无檁体系平坡梯形屋架。
计算跨度l0=l−300=30000−300=29700mm屋面坡度i=1/10端部高度H0=1.8~2.4m 取2m中部高度H=H0+l/10=3.5m屋架几何尺寸如图3（上）所示。
图3屋架几何尺寸和结构编号三、支撑布置由于房屋长度有72m，故需要在房屋两端部和中间部开间设置上、下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中处设置垂直支撑。
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。
（见下页）四、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（不考虑风荷载）1.5x6m 大型屋面板1.4kN/m2100mm 厚水泥珍珠岩制品保温层0.5kN/m22cm1：3 水泥砂浆找平层0.4kN/m2二毡三油防水层0.35kN/m2屋架及支撑重量0.12+0.011l=0.12+0.011×30=0.45kN/m2永久荷载总和3.1kN/m2使用活荷载（大于雪荷载）0.7kN/m2荷载组合：1.全跨永久荷载＋可变荷载由可变荷载控制：F=(1.2×3.1+1.4×0.7)×1.5×6=42.3kN 由永久荷载控制：F=(1.35×3.1+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=43.8kN 故取节点荷载设计值43.8kN2.全跨永久荷载＋半跨可变荷载（左跨）由可变荷载控制：左跨：F=(1.2×3.1+1.4×0.7)×1.5×6=42.3kN右跨：F=1.2×3.1×1.5×6=33.5kN由永久荷载控制：左跨：F=(1.35×3.1+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=43.8kN右跨：F=1.35×3.1×1.5×6=37.7kN故取节点荷载设计值：左跨43.8kN、右跨37.7kN3.全跨屋架、天窗和支撑自重＋半跨檩条、屋面板＋半跨可变荷载（左跨）由可变荷载控制：左跨：F=(1.2×0.45+1.2×1.4+1.4×0.7)×1.5×6=28.8kN右跨：F=1.2×0.45×1.5×6=4.9kN由永久荷载控制：左跨：F=(1.35×0.45+1.35×1.4+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=28.7kN右跨：F=1.35×0.45×1.5×6=5.5kN故取节点荷载设计值：左跨28.7kN、右跨5.5kN五、屋架杆件内力经结构力学求解器计算，屋架结构编号如图3（下）所示。
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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。
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《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(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
辽宁科技学院课程设计计算书课程名称钢结构设计设计题目普通梯形钢屋架系部：资源与建筑工程学院专业：土木工程班级：土木BG112姓名：林权财学号：15指导教师：刘永杰一、布置支撑上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑纵向水平支撑刚性系杆柔性系杆二、设计计算2、确定节点荷载及内力组合（1）永久荷载P1=[1.2×（1.45+0.4+0.4+0.4+0.12+0.011×24）]×1.5×6=32.7672KN (2)可变荷载P2=1.4×（0.8 +0.7）×1.5×6=18.9KNP=P1+P2=32.7672+18.9=51.6672KN全跨屋架及支撑+（半面屋面板+半跨活荷载）P3=1.2（0.12+0.011×24）×1.5×6=4.1472KNP4=(1.2×1.45+1.4×0.7)×1.5×6=24.48KN3、计算内力及组合内力N=节点荷载P×分项系数内力及组合（三种组合）见表二：4、选择截面（1）初选截面上弦杆最大内力N=-788.94KN，t=12mmσ=N/￠A≤f假定入=70查的￠=0.751A≥N/￠f=788940/0.751×215=48.92cm2选2L160×100×10 A=25.3cm2ix=2.85cm iy=7.78cm验算：入x=lox/ix=1507.5/28.5=52.89入y=2lox/iy=2×1507.5/77.8=38.75根据入x知￠x=0.842σ=N/￠A=788940/0.842×25.3×100×2=185<f=215N/mm2 满足要求（2）下弦杆最大内力N=784.29KN由σ=N/A≤fA≥N/f=784290/215=36.4786cm2选2L140×90×10 A=22.3cm2ix=2.56cm iy=6.84cm验算：σ=N/A=784290/2230×2=175<215N/mm2满足要求（3）内力较小杆N=-25.85KNi≧lo/入=1990/100=27.46cm选2L70×8 A=21.4cm2ix=2.12cm iy=3.38cm验算：入x=lox/ix=199/2.12=93.868<【入】入y=loy/iy=199/3.38=58.867<【入】满足要求5、节点设计(1)已知下弦节点c,Nbc=355.7KN，Ncc=51.7KN，NCD=281.25KN下弦杆采用2L140×90×10，Bc杆采用 2L80×10，Cc杆采用2L63×6 CD杆采用2L63×6 Q235，ffw=160N/mm2,节点板厚t=12mm解：hf大=1.2×10=12Hf小=1.5√12=5.2mm取hf=10mm杆Bc:L1=K1NBc/2×0.7hf×ffw +2hf=0.7×355700/2×0.7×10×160 +20=131.16mm 取L1=140mmL2=K2NBc/2×0.7hf×ffw +2hf=0.3×355700/2×0.7×10×160 +20=67.6mm 取L2=70mmhf大=1.2×10=12mmHf小=1.5√12=5.2mm取hf=10mm杆Cc:L1=K1NCc/2×0.7hf×ffw +2hf=0.7×51700/2×0.7×10×160+20=36.16mm取L1=40mmL2= K2NCc/2×0.7hf×ffw +2hf=0.3×51700/2×0.7×10×160 +20=26.9mm取L2=30mm验算：下弦焊满即可。
【设计】钢结构课程设计计算纸
【关键字】设计一、设计资料温州地区某一单跨厂房总长度，纵向柱距6m，跨度18m。
建筑平面图如图1所示。
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，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为；厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。
2. 屋架形式及材料: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2所示。
屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。
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0.5 KN/m2水泥砂浆找平层0.5 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0.4 KN/m2预应力混凝土庞大屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式计算：0.318 KN/m2悬挂管道：0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：雪荷载标准值：0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2厂房平面图a.18米跨屋架几何尺寸b . 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力系数图二、屋盖支撑布置1、上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。
考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水平支撑。
2、下弦横向水平支撑屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，且沿屋架下弦在屋架跨度方向全长布置。
3、下弦纵向水平支撑本厂房设有1台30t(中级工作制)的桥式吊车，且未设柱梁，因此，可不设下弦纵向水平支撑。
4、垂直支撑垂直支撑应设在上、下弦横向水平支撑同一开间内的两榀屋架之间。
梯形屋架跨度L=18m时，可仅在跨中和两端各设置一道，共三道。
5、系杆屋脊节点以及屋架支座处沿厂房设置通常的刚性系杆，屋架下弦跨中通常设置一道柔性系杆。
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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一、设计资料温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。
建筑平面图如图1所示。
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，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。
2. 屋架形式及材料: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2所示。
屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。
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 0.5 KN/m2水泥砂浆找平层 0.5 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 0.4 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011q L=+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：27.0mkN/雪荷载标准值： 0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2厂房平面图.51507.59内力系数图二、屋盖支撑布置1、上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。
考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水平支撑。
2、下弦横向水平支撑屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，且沿屋架下弦在屋架跨度方向全长布置。
3、下弦纵向水平支撑本厂房设有1台30t(中级工作制)的桥式吊车，且未设柱梁，因此，可不设下弦纵向水平支撑。
4、垂直支撑垂直支撑应设在上、下弦横向水平支撑同一开间内的两榀屋架之间。
梯形屋架跨度L=18m时，可仅在跨中和两端各设置一道，共三道。
5、系杆屋脊节点以及屋架支座处沿厂房设置通常的刚性系杆，屋架下弦跨中通常设置一道柔性系杆。
屋盖支撑布置如图3所示：上弦横向水平支撑1-12-2下弦横向水平支撑三、荷载和内力计算1、荷载计算(1)屋面永久荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m 2 保温层 0.55 KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 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0.120.011q L =+计算： 0.318 KN/m 2 悬挂管道： 0.15 KN/m 2小计 ∑3.89KN/ m 2(其中，tan a=1/10, cos a=995.0)tan 1/(12=+a ﹚(1)屋面可变荷载标准值：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： 1.2 KN/m 2k q =（屋面活荷载，屋面雪荷载）max +屋面积灰荷载=1.9KN/2m （沿水平方向分布）2、荷载组合﹙1﹚钢屋架强度和稳定性验算时，仅考虑全跨荷载作用下工况，即全跨永久荷载+全跨可变荷载。
屋架上弦节点荷载（由永久荷载效应控制的组合）：F=[1.35×3.89+1.4×（0.7×0.7+1.2×0.9）] ×1.5×6.0=67.05 KN（其中，1.5m×6m为预应力混凝土大型屋面板面积，含灌缝）屋架上弦节点荷载（由可变荷载效应控制的组合）：F=﹙1.2×3.89+1.4×1.9﹚×1.5×6.0=65.95 KN取F=67.05 KN﹙2﹚屋架挠度计算时，仅考虑全跨永久荷载+全跨可变荷载组合：屋架上弦节点荷载（由永久荷载效应控制的组合）：F=﹙3.89＋1.9﹚×1.5×6.0=52.11 KNk3、杆件内力计算屋架在全跨满载荷载作用下的计算简图如图2所示。
则，全跨满载作用下的内力计算结果见下表：内力计算表四、杆件截面设计1、上弦杆整个上弦杆采用等截面，按FG 杆件的最大设计值进行内力设计：N=-610.29 KN 。
计算长度 ox l =1507.5mm ，oy l =1l =2d=2×1507.5=3015mm(按大型屋面与屋架保证三点可靠焊缝考虑，取两屋面板的宽度)。
最大腹敢压力为-435.96 KN （aB 腹杆），由屋架节点板厚度参考表可知，支座节点板厚度取t=12mm,中间节点板厚度取t=10mm.因为oy l =2ox l ，截面宜采用 两个不等肢角钢相并，截面类型为b 类，如图所示：设λ=60，查表得807.0=ϕ，所需面积为:2342.3517215807.010610.29mm f N A =⨯⨯==ϕ需要回转半径为： cm mm l i xx 513.213.25605.15070====λcm mm l i yy 025.525.506030150====λ根据需要的A 、i x 、i y ，查角钢型钢表，选用2∟140×90×8（短肢相距10mm ）,A =36.0772cm ,i x = 2.59cm, i y =6.73cm.20.589.255.15070===x x x i l λ＜[λ]=150 80.443.6730150===yy y i l λ＜[λ]=150 短肢相并的角钢，可近似取 yz λ=[]15080.44=<=λλy （满足长细比） 由x λ=58.02 查得min ϕ=x ϕ=0.817（b 类），则223/215/05.207817.07.360710610.29mm N f mm N A N x =<=⨯⨯==ϕσ（满足要求）因此，所选截面合适。
2、下弦杆整个下弦杆采用同一截面，最大内力在eg 杆，max N =622,16 KN 计算长度ox l =3000mm, oy l =9000mm(纵向水平支撑点系杆与系杆之间的距离)。
所需净截面面积：2377.289321510622.16mm f N A n =⨯== 选用2∟125×80×8（短肢相距10mm ）,A=31.9782cm ,i x =2.28cm, i y =6.07cm.如图5所示：350][58.1318.223000=<===λλx ox x i l 350][27.1487.609000=<===λλyoy y i l 223/215/56.1948.31971016.622mm N f mm N A N =<=⨯==σ(满足要求)3、斜杆 （1）aB 杆杆端轴力N=-435.96 KN,计算长度x l 0=oy l =2530mm ，由于x l 0=oy l ，故采用不等肢角钢，长肢相并，即使y x i i ≈。
所需的净截面面积为：2367.2512215807.01096.435mm f N A =⨯⨯==ϕ选用2∟125×80×8（长肢相距10mm ）A=31.9782cm ,i x =4.06cm, i y =3.27cm.150][09.631.402530=<===λλx ox x i l 150][37.777.322530=<===λλyoy y i l 对于y 轴要考虑扭转效应的影响，采用换算长细比。
对于长边相连的不等肢角钢：18.1580253048.048.08108022=⨯=<==b l t b oy ∴[]1508.85)825308009.11(37.77)09.11(22422042=<=⨯⨯+=+=λλλt l b y y yz ∵yz λ＞y λ＞x λ，只需求出min ϕ=yz ϕ∴由yz λ=85.8查得=min ϕ661.0=yz ϕ（b 类），则223/215/25.2068.3197661.01096.435mm N f mm N A N x =<=⨯⨯==ϕσ（满足要求）（2）cB 杆杆端轴力N=317.75 KN, 计算长度x l 0=0.8l=0.8×2613mm=2090.4 mm ,oy l =l=2613mm.所需净截面面积：2391.14772151075.173mm f N A =⨯== 选用2∟56×8等肢角钢（肢相距10mm ）A=16.7342cm ,i x =1.68cm, i y =2.75cm.350][4.1248.164.2090=<===λλx ox x i l 350][02.955.272613=<===λλyoy y i l 2223/215/88.189/4.167310317.75mm N f mm N mm N A N =<=⨯==σ(满足要求) （3）cD 杆杆端轴力N=-225.42 KN, 计算长度mm l l x 2.229128648.08.00=⨯==mm l l oy2864==.所需净截面面积：2321.1299807.0×2151042.225mm f N A =⨯==ϕ选用2∟75×7等肢角钢（肢相距10mm ）A=20.322cm ,i x =2.3cm, i y =3.48cm.[]15062.99232.2291=<===λλx ox x i l []15030.828.342864=<===λλyoy y i l 对于y 轴要考虑扭转效应的影响，采用换算长细比。
对于两肢相连的等肢角钢：76.2080286458.058.043.1178=⨯=<==b l t b oy ∴[]15037.85)7286475475.01(30.82)475.01(2242204=<=⨯⨯+=+=λλλt l b y y yz∵x λ＞yz λ＞y λ，只需求出min ϕ=x ϕ∴ 由x λ=99.62 查得min ϕ=x ϕ=0.559（b 类），则2223/215/45.198/559.020*******.42mm N f mm N mm N A N x =<=⨯⨯==ϕσ（满足要求）（4）eD 杆杆端轴力N=122.97 KN, 计算长度mm mm l l x 2.229128648.08.00=⨯==mm l l oy2864==.所需净截面面积为：2395.57121510122.97mm f N A =⨯==选用2∟56×8等肢角钢（肢相距10mm ）A=16.7342cm ,i x =1.68cm, i y =2.75cm.150][38.1368.162.2291=<===λλx ox x i l 150][15.1045.272864=<===λλyoy y i l 223/215/49.734.16731097.122mm N f mm N A N =<=⨯==σ（满足要求）（5）eF 杆杆端轴力N=-46.26 KN, 计算长度mm mm l l x 2.249931248.08.00=⨯==mm l l oy3124==.所需的截面面积为：2362.266807.0×2151026.46mm f N A =⨯==ϕ选用2∟56×8等肢角钢（肢相距10mm ）A=16.7342cm ,i x =1.68cm, i y =2.75cm.150][76.1488.162.2499=<===λλx ox x i l 150][6.1135.273124=<===λλyoy y i l 对于y 轴要考虑扭转效应的影响，采用换算长细比。