24米跨梯形钢屋架设计计算书
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。
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钢结构课程设计目录一、设计资料 (2)二、屋架形式和几何尺寸 (3)三、支撑布置 (4)四、屋架节点荷载 (5)五、屋架杆件内力计算 (6)六、杆件截面选择 (8)七、节点设计 (15)一、设计资料题目：某厂房总长度60m ，屋架跨度21m ，纵向柱距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=1/10；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度（0.15g ），屋架下弦标高为18m 。
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。
3.屋盖结构及荷载:采用1.5×6.0m 预应力混凝土屋面板（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 计算，L 为屋架跨度，以m 为单位，q 为屋架及支撑自重，以KN/m 2为单位；② 屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m 2，雪荷载的基本雪压标准值为S 0=0.35KN/m 2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值； ③ 积灰荷载：0.9 KN/m 2④ 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/m 2水泥砂浆找平层 0.4KN/m 2 保温层 0.7KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05KN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.4KN/m 2二、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0l ＝21000－300＝20700mm ；端部高度取0H 1990mm ，跨中高度H=3040mm ，屋架几何尺寸如图1所示、屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值如图2所示、屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值如图3所示图1 21米跨屋架几何尺寸117图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+1.090BCDEFGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0图3 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值三、支撑布置由于房屋长度只有60m ，故在房屋两端部开间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
24跨90梯形钢屋架课程设计计算书
24跨90梯形钢屋架课程设计计算书[请输入论文标题]专业：[请输入专业]班级：[土木0901]学生姓名：[蒋家顺]指导教师：[王洪涛]完成时间：2012-9-10目录一、设计资料 (4)二、结构形式及支撑布置 (4)（1）桁架的形式及几何尺寸 (4)（2）桁架支撑布置 (5)三、荷载计算 (6)四、内力计算 (7)五、杆件设计 (8)（1）上弦杆 (8)（2）下弦 (8)（3）斜腹杆 (9)六、节点设计 (10)（1）下弦节点“C” (11)（2）上弦节点“B” (12)（3）屋脊节点“I” (14)一、设计资料哈尔滨郊区，某厂房跨度24m ，总长90m ，柱距6m ，屋面坡度i ＝1/10，屋架下弦标高为18m 。
简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，上柱截面400×400mm ，房内还设有桥式吊车2台150/30t 。
采用梯形钢屋架，钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。
1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m ²） 、铺上70mm 厚保温层（0.7KN/m ² ) 、三毡四油上铺绿豆砂防水层（0.4KN/m ²） 、一毡二油隔气层（0.05 KN/m ²） 、找平层2cm 厚（0.3KN/m ²） ；屋面荷载标准值0.7KN/m ²，积灰荷载标准值0.9KN/m ²，雪荷载标准值0.35KN/m ²。
要求设计屋架并绘制屋架施工图。
二、结构形式及支撑布置（1）桁架的形式及几何尺寸本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500 考虑）。
①. 屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm ； ②. 端部高度取H=1990mm ， ③. 中部高度取H=3190mm 。
19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aa c egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 桁架形式及几何尺寸（2）桁架支撑布置根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。
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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L0＝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：图1：24米跨屋架几何尺寸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﹑选择杆件截面按腹杆最大内力N=-413.28KN,查表7.6，选中间节点板厚度为8mm，支座节点板厚度10mm。
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钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架指导教师：班级：学生姓名：学号：设计时间：2011年6月7号浙江理工大学科技与艺术学院建筑系梯形钢屋架课程设计计算书一.设计资料：1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m2、屋面坡度：1：103、屋面材料：预应力大型屋面板4、荷载1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m²；檩条0.2KN/m²；屋面防水层 0.1KN/m²；保温层0.4vKN/m²；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m²；悬挂管道0.05 KN/m²。
2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m²；施工活荷载标准值为0.7 KN/m²；积灰荷载1.2 KN/m²。
5、材质Q235B钢，焊条E43系列，手工焊。
二 .结构形式与选型1.屋架形式及几何尺寸如图所示:拱5根据厂房长度为60m、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于跨度为24m故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示：3.荷载计算屋面活荷载0.7KN/m²进行计算。
荷载计算表荷载组合方法：1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F4．内力计算计算简图如下屋架构件内力组合表4．内力计算 1.上弦杆整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度：在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==×上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。
腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm设λ＝60，φ＝0.807，截面积为32N 895.73110A 4955.1mm f 0.807215=××＝＝φ 需要回转半径：0x x 0y y l 1.508i m 25.1mm 60l 3.016i m 50.3mm60==＝＝λ＝＝λ查表选用2┐ ┌ 160×100×10上弦截面××验算:0x x x 0yy y l 1508m 59.2mmi 28.5l 3016m 39.9mmi 75.6==λ＝＝λ＝＝满足长细比要求，x y >λλ查表30.813N 895.73110a a A 0.8135063.0××φ＝＝＝208.86MP <215MP φ 满足要求其余计算结果见下表屋架杆件截面选择表2.节点设计下弦节点用E43型焊条角焊缝的抗拉和抗压、抗剪强度设计值wff＝160MPa。
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。
钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)
第一章：设计资料某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，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*6.0m太空轻质大型屋面板。
钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。
柱网布置如图所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150屋架拉杆【λ】＝350。
第二章：结构形式与布置柱网布置图柱网布置图屋架形式及几何尺寸由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。
屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/。
配合大型屋面板尺寸（*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。
选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图屋架的杆件尺寸支撑布置由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。
中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。
所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。
图上弦平面12121---12---2图下弦平面与剖面第三章：荷载计算及杆件内力计算 屋架荷载计算表 屋架荷载计算表屋架杆件内力系数屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。
屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力系数k L、k R、k（＝k L＋k R）按图所示，并已抄入表中。
图屋架内力系数图杆件内力组合○1组合一―――全部恒、活荷载全部恒、活荷载：q=m2，F=**6=,杆件组合内力N1=（KN）○2组合二―――全跨恒荷载、半跨活荷载（相应于全垮恒、活荷载减去半跨活荷载）活荷载：q=m2，F=**6=,杆件组合内力N2= N1－,R （KN）○3组合三―――全跨屋架和支撑重、半跨屋面板重和活荷载：屋架和支撑重：q=*＝m2，F=**6=,活荷载：q=*+＝m2，F=**6=,杆件组合内力N3= + k L,R（KN）杆件内力组合见表，其中第二、三组合对个别k L、k R正负号的杆件计算，因为这种情况下第二、三组合的弦杆左右节间内力差△N（设计弦杆焊缝用）将大于第一组合的△N。
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1.09b2 4 λ yz = λ y 1 + 2 2 l0 y t
= 96.9 < [λ ] = 150
由 λ yz 查表得 ϕ yz = 0.576 ，
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钢 结 构 课 程 设 计
所以 λ yz = λ y 1 +
0.475b 4 l 02y t 2
yz
0.475 × 6.3 4 = 89.3 × + 1 260 2 × 0.6 2
= 92 < [λ ] = 150
由 λ yz 查 b 类截面的 ϕ
= 0 . 74
σ=
2
λx =
l 0 x 366.3 = = 63.0 < [λ ] = 150 ix 5.81
λy =
l0 y iy
=
366.3 = 86.6 < [λ ] = 150 4.23
， 故
由于
l 0 y 0.48 × 366.3 b2 11 = = 11 < 0.48 = = 16.0 t b2 1 11
2
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钢 结 构 课 程 设 计
λy =
l0 y iy
=
260 = 89.3 < [λ ] = 150 2.91
λx =
l 0 x 208 = = 107.8 < [λ ] = 150 i y 1.93
由于
l y 0.58 × 260 b 6.3 = = 10.5 < 0.58 = = 23.9 t 0.6 b 6.3
3、内力计算
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设计某厂房钢屋架一、设计资料梯形屋架跨度24m，物价间距6m，厂房长度120m。
屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接，，其混凝土强度C25，柱顶截面尺寸400mm×400mm。
屋面用预应力钢筋混凝土大型屋面板。
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。
屋面坡度i=1/10。
刚材采用Q235B钢，焊条E43××系列，手工焊。
二、屋架形式和几何尺寸=L-300=24000-300=21000mm，端部高度取屋架的计算跨度l=2000mm，跨中高度H=3200mmH三、屋盖支撑布置（见图1）四、荷载计算⒈永久荷载：预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.40KN／m2防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35 KN／m2找平层（20mm厚水泥砂浆） 0.02×20=0.40 KN／m2保温层（泡沫混凝土）厚40mm 0.25KN／m2钢屋架及支撑重 0.12+0.011×24=0.384KN／m2合计 2.784KN／m2⒉可变荷载：屋面荷载 0.5KN／m2雪荷载 0.6KN／m2由于可变荷载和雪荷载不能同时达到最大，因此去他们中的较大值。
取0.6 KN／m2五、屋架杆件内力计算与组合永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.4.⒈荷载组合：⑴全跨恒载＋全跨活载⑵全跨恒载＋半跨活载⑶全跨屋架，支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨活载⒉节点荷载：=1.2×2.784×1.5×6=30.07KN永久荷载 F1可变荷载 F2=1.4×0.6×1.5×6=7.56KN⒊屋架杆件内力计算表一屋架构件内力组合表（单位：KN）见表1六、屋架杆件设计支座斜杆的最大内力设计值为-333.40 KN，查表9.1，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。
⒈上弦杆上弦采用等截面，按N=-572.28KN， FG杆件的最大设计内力设计。
梯形钢屋架设计计算书-样例
作为附加保证项目）。焊条采用 E43 型焊条，手工焊。C 级 C 粗制螺栓和锚栓采用 Q235-A F
钢，螺栓 M20 和锚栓 M24。
支撑布置：由于跨度较大，为 90m，须在房屋两端 5.5m 开间以及中间布置上、下弦横
向水平支撑和两端、中央垂直支撑。又由于有吊车，所以要设纵向水平支撑。中间各屋架
内力设 计值 N （KN）
需要焊缝 (mm2)
表一 腹杆焊缝计算表
采用焊缝
双角钢角焊缝计算公式（ffw=160N/mm2）
(mm)
hf1-lw1 hf2-lw2 角钢背 hf1lw1=k1N/(2×0.7 ffw)=N/(224/k1)
-487.98 1416 742 8-190 +380.29 1188 509 8-160 -301.15 941 403 6-170 +205.90 643 — 6-120
重全部作用于上弦点。
屋面做法和屋面板荷载按屋面倾斜面积计算，但因屋面坡度较小（起拱后
tgα=1/9.6,secα=1.0054），故近似取全部荷载均按水平投影面积计算。
屋架全部荷载的设计值为：
二毡三油上铺小石子
0.35 KN/m2×1.2
20mm水泥砂浆（20 KN/m2） 0.40 KN/m2×1.2
63×5
1229 19.4 29.6 103.9 68.1 0.529
46.9
Cc -55.44 竖 杆 Ee -55.44
Gg -55.44
2300 1840 2300 2600 2080 2600 2900 2320 2900
50×5
961
17.2 26.9 107.0 85.5 0.511
50×5
24米跨梯形屋架钢结构计算书
目录1.设计依据 (3)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (4)3.1.全跨永久荷载+ 全跨可变荷载 (4)3.2.全跨永久荷载+ 半跨可变荷载 (5)3.3. 全跨屋架+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 (5)4.内力计算 (7)5.杆件设计 (9)5.1上弦杆： (9)5.2下弦杆： (10)5.3斜腹杆 (11)5.4竖杆： (16)6.节点设计 (19)6.1下弦设计： (19)6.2上弦设计 (25)6.3屋脊节点 (35)6.4支座节点 (36)一设计依据1、《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）2、《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）3、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）4、《钢结构设计规范》》(GBJl7-88)5、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)6、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81—91)7、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923)二支撑布置根据车间长度（90m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
柱网采用封闭结合，车间两端的横向水平支撑设在第一开间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性细杆，以保证安装时上弦杆的稳定；在各柱间下弦平面的跨中和两端各设一道垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图所示。
三荷载计算和组合荷载名称标准值（kN/m2）预应力混凝土大型屋面板 1.50三毡四油防水层0.40100厚泡沫混凝土保温层0.6020厚水泥砂浆找平层0.40悬挂管道0.10屋架及支撑0.38永久荷载总和 3.38屋面活荷载0.70屋面积灰荷载0.60注：1由于屋面倾角小于α＜30卸载作用的风吸力，且单层厂房高度较小，故风荷载和地震荷载不予考虑。
2雪荷载计算由公式Sk=μr⨯So 根据规范取用μr=1.0，则Sk=1.0⨯0.30=0.30 kN/m2由于雪荷载和屋面活荷载相比较小，则取屋面活荷载和积灰荷载进行组合。
24m钢屋架设计计算书
目录1 设计资料 (1)2 屋架形式与结构布置 (2)2.1 屋架形式 (2)2.2 结构布置 (3)3 荷载计算 (4)3.1 恒活荷载计算 (4)3.2 荷载组合 (5)4 内力计算 (6)5 杆件截面设计 (9)5.1 上弦杆截面计算 (9)5.2 下弦杆截面计算 (10)5.3 腹杆截面计算 (10)5.4 其他腹杆及填板设置 (12)6 节点设计 (15)6.1 腹杆与节点板连接焊缝计算 (15)6.2 上弦“B”节点 (16)6.3 下弦“c”节点 (18)6.4 屋脊“I”节点 (19)6.5 下弦拼接节点“i” (20)6.6 支座节点“a” (22)1 设计资料题目为：某车间钢屋架（无吊车，无天窗，无振动）。
1、车间柱网布置图如下图。
2、屋架支承（铰支）于钢筋混凝土柱顶,砼强度等级C25。
3、屋面采用1.5×6m的预应力钢筋大型混凝土屋面板。
（屋面板不作支撑用）4、不考虑地震设防。
5、可供应的钢材为普通碳素结构钢,型钢的最大长度为15m,各种规格齐全,可选用各种类型的焊条及螺栓。
6、钢屋架采用工厂制作,运往工地安装,最大运输长度为16m,运输高度为3.65m,工地具有足够的起重和安装条件。
7、屋面做法及荷载自重屋架自重=（0.12+0.011L） KN/㎡ L—屋架跨度。
屋面做法永久荷载：SBS 改性沥青防水卷材4mm 厚找平层1:3 水泥砂浆20 厚保温层65 厚（聚苯乙烯泡沫塑料板20kg / m3 ）找平层 1:3 水泥砂浆（掺聚丙烯） 20 厚0.94 KN/m²预应力大型屋面板及灌缝可变荷载：屋面活荷载雪载屋面积灰荷载1．4 KN/m²0.8 KN/m²0.6 KN/m²0.75 KN/m²2 屋架形式与结构布置2. 1 屋架形式屋架采用梯形钢屋架 ，无檩体系 ，屋面坡度为 i=1/10 ，屋架计算跨度 l 0 l 300 24000 300 23700mm 。
24钢结构课程设计计算书-跨度为24m.
目录1、设计资料 01.1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 (2)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 (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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24m，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235钢，焊条为E43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/m2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2保温层 0.7 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.40 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m2.0q01112②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22、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19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全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。
[学士]钢结构课程设计—24米钢屋架计算书
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[学士]钢结构课程设计—24米钢屋架计算书第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二. 设计资料一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。
厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。
柱顶截面尺寸400×400,，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。
厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架(属无檩体系)，跨度为24米带钢屋架挡风板。
无檩体系屋面做法及永久荷载标准值2防水层为三毡四油上铺小石子 0.35 kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20,0.40 kN/m2保温层为泡沫混凝土，选取80厚度:0.5 kN/m2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m可变荷载标准值2雪荷载 0.50 kN/m2屋面活荷载 0.60 kN/m2积灰荷载 0.50 kN/m三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示(下弦支撑采用与上弦支撑同样布置)图1.屋架形式及几何尺寸1第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度:L。
=L-300=23700mm屋架端部高度:H。
=2000mm计算跨度处高度: h,2015,,屋架高跨比: H/L。
=3860/23700=1/6.14层架上弦(下弦)支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2 符号说明:GWJ(钢屋架);SC(上线支撑);XC(下弦支撑);CC(垂直支撑);GC(刚性系杆);LG(柔性系杆)图2 屋架支撑布置图21.荷载计算屋架几何尺寸如图(1)所示，支撑布置如图(2)所示。
因为活载加积灰荷载加雪荷载(2000N/m?)大于活荷载(700 N/m?)，所以动载取2000 N/m?。
屋架自重，P,(120，11×L) N/m?。
永久荷载标准值:2二毡三油加绿豆砂 0.35kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.4kN/m2保温层 0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板(含嵌缝) 1.4kN/m 支撑和钢屋架自重(120+11×30)/1000,0.38 笔下文学2管道设备自重 0.10 kN/m2总计 3.13 kN/m 可变荷载标准值:2屋面活荷载 0.60 kN/m2积灰荷载 0.50 kN/m2总计: 1.10 kN/m 以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。
梯形钢屋架计算书
钢结构屋架设计一、设计资料：某厂房总长90ｍ，跨度24m，结构形式为钢筋混凝土柱，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 。
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=作用下杆件的内力）如附表图所示。
屋架采用Q345钢，焊条为E50型。
保温层积灰荷载。
3屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用×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=+，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KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S=KN/m2，施工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载根据不同学号按附表取③屋面个构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆沙）防水层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2预应力混凝土屋面板KN/m2二、屋架结构形式与选型（如图）三、荷载及内力计算1.永久荷载标准值三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2预应力混凝土屋面板 KN/m2屋架及支撑自重 +×24=m2悬挂管道 KN/m2总计 m2可变荷载标准值屋面活荷载 KN/m2积灰荷载 KN/m2总计2.荷载组合按可变荷载效应控制的组合：F d=×+×+××××6=按永久荷载效应控制的组合：F d=×+××+××××6=故节点荷载取3.内力计算全跨荷载作用下屋架杆件内力见图4截面选择（1）上弦整个上弦不改变截面，按最大内力计算：N max =，l ox =，l oy = （l 1去两块屋面板宽度） 选用2∟110×10，A=，i x = i y =λx =ix lox =38.38.150= λy =iy loy =00.5300=60＜[λ]=150，ϕ=（b 类） 双脚刚T 型钢截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzt b =0.111=11＜b loy 58.0=1130058.0⨯=，故 λyz=λy （1+224475.0tloy b ）=60×（1+2240.130011475.0⨯）=＞λy 故由λmax =λyz = 按b 类查附表得ϕ=，故 σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板每个节间放一块（满足l 1范围内不少于两块）la=＜40i=40×= （2）下弦整个下弦不改变截面，按最大内力计算： N max =，l ox =300cm ，l oy =1200cm选用2∟140×90×8（短肢相并），A=36cm 2，i x = i y =λx =ix lox =59.2300=＜[λ]=350 λy =iy loy =80.61200=＜[λ]=350； σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板每个节间放一块,l 1=150cm ＜80i=40×=360cm(3)斜腹杆①杆件B-a ：N=，l ox =l oy =选用2∟125×80×8（长肢相并），A=32cm 2，i x = i y =λx =ix lox =01.45.253=[λ]=150 λy =iy loy =35.35.253=＜[λ]=150； t b 2=8.8=10＜248.0b loy =85.25348.0⨯=，故λyz=λy （1+22409.1tloy b ）=60×（1+2248.05.253809.1⨯）=＞λy 故由λyz =按b 类查附表得ϕ=，故 σ=A N ϕ=320.661578.3⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板放两块：la=＜40i=40×=②杆件G-g ：N= l ox =231cm l oy =289cm ；由于内力较小可按[λ]选择截面。
梯形钢屋架设计计算书
目录设计资料 (3)结构形式与布置 (3)钢屋架计算简图及几何长度 (5)荷载统计计算 (5)钢屋架内力系数的计算 (5)内力组合和计算 (5)杆件截面设计 (7)屋架节点设计 (10)参考文献 (16)钢屋架设计计算书1.工程概况某个工业厂房，跨度为24m，厂房总长度75m，柱距7.5m，屋面坡度i=1:10，采用1.5×6 m太空轻质大型屋面板。
结构采用排架体系，即钢屋架铰支于排架上。
排架为混凝土柱，柱顶截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30。
钢屋架钢材采用Q235B，E43型焊条，手工焊。
基本风压为0.6kN/㎡，基本雪压为0.30kN/㎡,积灰荷载为0.8kN/㎡。
2.结构形式与布置（1）结构平面布置图（2）钢屋架支撑体系布置简图3.钢屋架计算简图及几何长度由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i=1：10。
屋架坡度l=24m，每端支座中线缩进0.15m。
计算跨度l=l－2×0.15m=23.7m；=2.00m，中部高度H=3.20m，起拱50mm。
端部高度取H选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图所示。
4.荷载统计计算(1)屋面永久荷载（水平投影）太空轻质大型屋面板（1.5m*6m） 0.60kN/m2防水层 0.15kN/m2屋面板排风设备平均重量 0.060kN/m2钢屋架及支撑自重q=0.12+0.011L=0.12+0.011*24=0.384kN/m2合计 1.194kN/m2(2)屋面可变荷载（水平投影）屋面活荷载 0.50kN/m2雪荷载 0.30kN/m2 取两者较大值：0.5kN/m2积灰荷载 0.80kN/m2合计 1.30kN/m2（3）风荷载 0.6kN/m2由分析得到，荷载组合一共分为两种。
其中一种是全部布满荷载和活荷载，另外一种是全部布满恒荷载和一半布满活荷载。
(1)全跨恒载+全跨活载F=（3.6+0.7）×6×3.0=77.4kN(2)全跨恒载+半跨活载全跨节点永久荷载F1=3.6×6×3.0=64.8kN半跨节点可变荷载F2=0.7×6×3.0=12.6kN5.钢屋架内力系数的计算由于，所以可仅建立半跨的计算模型，先计算半跨内力系数，然后利用半跨与全跨的关系求出全跨内力系数。
钢屋架计算书（24m跨）12节间
钢屋架计算书（24m跨）12节间钢屋架设计计算⼀、设计资料屋⾯采⽤梯形钢屋架、预应⼒钢筋混凝⼟屋⾯板。
钢屋架两端⽀撑于钢筋混凝⼟柱上（砼等级C20）。
钢屋架材料为Q235钢，焊条采⽤E43型，⼿⼯焊接。
该⼚房横向跨度为24m，房屋长度为240m，柱距（屋架间距）为6m，房屋檐⼝⾼为2.0m，屋⾯坡度为1/12。
⼆、屋架布置及⼏何尺⼨屋架⼏何尺⼨图屋架计算跨度=24000-300=23700mm。
屋架端部⾼度H0=2000mm。
⼆、⽀撑布置三、荷载计算1、荷载永久荷载预应⼒钢筋混凝⼟屋⾯板（包括嵌缝） 1500N/m2 =1.5 KN/m2屋架⾃重（120+11×24）=0.384 KN/m2防⽔层 380N/m2 =0.38 KN/m2找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2⽀撑⾃重 80N/m2 =0.08 KN/m2⼩计∑3.714 KN/m2可变荷载活载 700N/m2=0.70 KN/m2以上荷载计算中，因屋⾯坡度较⼩，风荷载对屋⾯为吸⼒，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按⽔平投影⾯积计算。
永久荷载设计值：1.2×3.714=4.457kN/m2可变荷载设计值：1.4×0.7=0.98kN/m22、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：P=（4.457+0.98）×1.5×6=48.93kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN（3）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：P3=1.2×（0.384+0.08）×1.5×6=5.01kN作⽤于半跨的屋⾯板及活载产⽣的节点荷载：取屋⾯可能出现的活载P4=（1.2×1.5+1.4×0.7）×1.5×6=25.02kN以上1），2）为使⽤阶段荷载组合;3）为施⼯阶段荷载组合。
24米跨梯形屋架钢结构计算书
目录1.设计依据 (3)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (4)3.1.全跨永久荷载+ 全跨可变荷载 (4)3.2.全跨永久荷载+ 半跨可变荷载 (5)3.3. 全跨屋架+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 (5)4.内力计算 (7)5.杆件设计 (9)5.1上弦杆： (9)5.2下弦杆： (10)5.3斜腹杆 (11)5.4竖杆： (16)6.节点设计 (19)6.1下弦设计： (19)6.2上弦设计 (25)6.3屋脊节点 (35)6.4支座节点 (36)一设计依据1、《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）2、《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）3、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）4、《钢结构设计规范》》(GBJl7-88)5、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)6、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81—91)7、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923)二支撑布置根据车间长度（90m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
柱网采用封闭结合，车间两端的横向水平支撑设在第一开间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性细杆，以保证安装时上弦杆的稳定；在各柱间下弦平面的跨中和两端各设一道垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图所示。
三荷载计算和组合荷载名称标准值（kN/m2）预应力混凝土大型屋面板 1.50三毡四油防水层0.40100厚泡沫混凝土保温层0.6020厚水泥砂浆找平层0.40悬挂管道0.10屋架及支撑0.38永久荷载总和 3.38屋面活荷载0.70屋面积灰荷载0.60注：1由于屋面倾角小于α＜30卸载作用的风吸力，且单层厂房高度较小，故风荷载和地震荷载不予考虑。
2雪荷载计算由公式Sk=μr⨯So 根据规范取用μr=1.0，则Sk=1.0⨯0.30=0.30 kN/m2由于雪荷载和屋面活荷载相比较小，则取屋面活荷载和积灰荷载进行组合。
24钢结构课程设计计算书-跨度为24m.
目录1、设计资料 01.1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 (2)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 (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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24m，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235钢，焊条为E43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/m2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2保温层 0.7 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.40 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m2.0q01112②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22、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19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全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。
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所以 λ yz = λ y 1 +
由 λ yz 查 b 类截面的 ϕ yz = 0.754
σ=
783.92 × 10 3 N = 179.2 N < f = mm 2 ϕA 0.754 × 54.7 × 10 2
填板每节间放一块（满足 l1 范围内不少于两块）
la =
150.8 = 75.4 < 40i = 40 × 4.31 = 172.4cm 2
所以 λ yz = λ y 1 +
0.475b 4 l 02y t 2
yz
0.475 × 6.3 4 = 89.3 × + 1 260 2 × 0.6 2
= 92 < [λ ] = 150
由 λ yz 查 b 类截面的 ϕ
= 0 . 74
σ=
378 = 126 < 80i = 80 × 1.94 = 155.2cm 。 3
⑤ 杆件 D-G、D-H： N=-119.36KN，lox=333.6cm，loy=417.3cm。 选用 2L80 × 6，A=18.8cm ， i x =2.47cm， i y =3.58cm
2
λx =
l 0 x 333.6 = = 135.1 < [λ ] = 150 ix 2.47
161.2 208 288 366.3 302.4 333.6 333.6
201.5 260 288 366.3 378 417.3 417.3
14.58 14.58 38.52 56.8 14.58 18.8 18.8
67.9 135.8 1.62 175.6 206.5 176 49.6
150 150 200 150 250 150 150
λy =
l0 y iy
= 3.58 = 116.6 < [λ ] = 150
由于
l 0 y 0.58 × 417.3 b 8 = = 13.3 < 0.58 = = 30.3 ， 故 t 0.6 b 8
λ yz = λ y 1 +
0.475b 4 l 02y t 2
0.475 × 8 4 = 116.6 × + 1 417.3 2 × 0.6 2
2
λx =
l 0 x 302.4 = = 156.7 < [λ ] = 250 ix 1.93
λy =
l0 y iy
=
378 = 129.9 < [λ ] = 250 2.91
N 301.06 × 10 3 σ= = = 206.5 N < f mm 2 A 14.58 × 10 2
填板放两块
la =
2、下弦 整个下弦也不改变截面，按最大内力计算。 Nmax=759.46KN，lox=600.0cm，loy=600cm ，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为 100mm（de 节间） ，可不考虑螺栓孔的削弱。 选用 2L180×110×10（短肢相并） ，A=56.8cm ， i x =3.13cm， i y =8.56cm
N 100.22 × 10 3 = 135.8 N < f = mm 2 ϕA 0.506 × 14.58 × 10 2
填板放两块
la =
201.5 = 67.1 < 40i = 40 × 1.94 = 77.6cm 3
② 杆件 E-H： N=46.8KN 该杆件内力较小，按长细比控制截面。为了便于连接垂直支撑，截面采用十字行截面。 lo =0.9 × 320=288cm 选用 2L100 × 10 , A=38.52 cm ， i x ＝3.84。
1.09 × 6.3 4 = 86.6 × + 1 366.3 2 × 12
1.09b2 4 λ yz = λ y 1 + 2 2 l0 y t
= 96.9 < [λ ] = 150
由 λ yz 查表得 ϕ yz = 0.576 ，
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钢 结 构 课 程 设 计
2 2 4 2 2 4 4
腹 杆
B-F B-G D-G D-H
五、节点设计 1、下弦节点“G” 先计算腹板与节点板的连接焊缝：B-G 杆肢背及肢尖焊脚尺寸分别取 hf1=8mm，hf2=6mm， 则所需焊缝长度：
肢背：
l w1
肢尖：
l w1
2 × 301.6 × 10 3 + 16 = 128mm = 3 2 × 0.7 × 8 × 160 1 × 301.6 × 10 3 3 + 12 = 86mm = 2 × 0.7 × 6 × 160
σ=
N 574.56 × 10 3 = 175.6 N < f = mm 2 ϕA 0.576 × 56.8 × 10 2
填板放两块
la =
366.3 = 122.1 < 40i = 40 × 3.13 = 125.2cm 。 3
④ 杆件 B-G： N=301.06KN，lox=302.4cm，loy=378cm。 选用 2L63 × 6，A=14.58cm ， i x =1.93cm， i y =2.91cm
54.7
179.2
150
2
G-H
759.46
600
600
2L180× 110×10 2L63×6 2L63×6 2L100×10 2L180× 110×10 2L63×6 2L80×6 2L80×6
56.8
133.7
250
1
A-F C-G E-H
-50.12 -100.22 46.8 -574.56 301.06 -59.68 -16.84
2
λx =
l 0 x 366.3 = = 63.0 < [λ ] = 150 ix 5.81
λy =
l0 y iy
=
366.3 = 86.6 < [λ ] = 150 4.23
， 故
由于
l 0 y 0.48 × 366.3 b2 11 = = 11 < 0.48 = = 16.0 t b2 1 11
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用 140mm
用 100mm
钢 结 构 课 程 设 计
腹杆 C-G 和 D-G 杆件的内力较小，焊缝按构造采用，肢背：hf1=6mm, lw1 取 80mm 肢尖：hf2=6mm, lw2 取 80mm 其次验算下弦杆与节点板的连接焊缝，内力差ΔN=NGH-NFG=759.46-434.66=342.8KN。由斜 腹杆焊缝决定的节点板尺寸，量得实际节点板长度为 63cm，肢背及肢尖焊脚尺寸均取为 6mm， 则计算长度 lw=63-1.2=61.8cm。肢背焊缝应力为：
3、内力计算
用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下，屋架的杆件内力。其内力设计值见附图 1。 四、截面选择 腹杆最大轴力为 574.56KN，查表 8.4，选用中间节点板厚 t=8mm，支座节点板厚 t=10mm。 1、上弦 整个上弦不改变截面，按最大内力计算。 Nmax=-738.92KN，lox=301.5cm，loy=301.5cm (l1 取两块屋面板宽度)。 选用 2L140×10，A=54.7cm ， i x =4.34cm， i y =6.05cm
0.35 KN/m2 0.40 KN/m2 0.50 KN/m2 1.40 KN/m2 0.10 KN/m2 （0.12 +0.011L）=0.12+0.011×24=0.384 KN/m2 3.134 KN/m2 0.50 KN/m2 0.75 KN/m2
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 一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组合，本 例题在计算杆件截面时，将这些腹杆均按压杆控制长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算 全跨满载时的杆件内力。 节点荷载： 组合一： Fd=(1.2×3.134+1.4×0.4+1.4×0.9×0.75)×6×3.0=94.78KN 组合二： Fd=(1.35×3.134+1.4×0.7×0.4+1.4×0.9×0.75) ×6×3.0=100.22KN 节点荷载取 100.22KN，支座反力 Rd=4Fd=4×100.22=400.9KN
2
λx =
l 0 x 600 = = 191.7 < [λ ] = 250 ix 3.13
λy = σ=
l0 y iy
=
600 = 70.1 < [λ ] = 250 8.56
N 759.46 × 10 3 = 133.7 N < f = 2 mm 2 A 56.8 × 10 600 = 300 < 80i = 80 × 5.8 = 464cm 2
2
λx =
l 0 x 301.5 = = 69.5 < [λ ] ix 4.34
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钢 结 构 课 程 设 计
λy =
l0 y iy
=
301.5 = 49.8 < [λ ] 6.05
由于
ly b 14 = = 14 < 0.58 = 17.5 t b 1
0.475b 4 l 02y t 2 0.475 × 14 4 = 49.8 × 1 + 301.5 2 × 12 = 59.8 < [λ ] = 150
填板每节间放一块
la =
3、腹杆 ① 杆件 A-F、C-G： NAF=-50.2KN，lox=161.2cm，loy=201.5cm ; NCG =100.22KN，lox =208cm，loy =260cm。 由于内力较小，可按长细比选择截面，按内力较大者计算。 选 2L63×6, A=14.58cm ， i x =1.93cm， i y =2.91cm