普通三角形钢屋架设计计算说明书
目录
1、设计资料 (1)
2、屋架形式及几何尺寸 (1)
3、材料选择及支撑布置 (2)
4、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 (4)
5、杆件截面选择 (4)
（1）上弦 (5)
（2）下弦 (6)
（3）腹杆 (6)
<1> 杆件13及16 (6)
<2> 杆件11及14 (7)
<3> 杆件12及15 (8)
<4> 杆件10 (8)
<5> 杆件9 (8)
<6> 杆件26 (9)
6、节点设计 (11)
（1）支座节点“1” (11)
（2）下弦节点“4” (14)
（3）上弦屋脊节点“3” (15)
（4）上弦节点“2” (16)
（5）下弦节点“5” (17)
7、檩条设计 (18)
参考文献 (20)
21米三角形钢屋架设计计算书
1、设计资料
本课程设计的厂房位于合肥，厂房跨度21m，长度84m,，柱距6m，屋面坡度i=1/2.5，屋面材料采用彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条），其荷载为0.25KN/ m2(为永久荷载)，基本雪压为0.6 KN/ m2，悬挂荷载为0.3 KN/ m2（按永久荷载计算，并作用在屋架下弦），基本风压为0.35 KN/ m2，屋面活荷载取0.5 KN/ m2（按不上人屋面计算，为可变荷载），屋架铰接在钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。要求设计钢屋架并绘制施工图（对于轻型屋面的屋架，自重可按0.01L估算，L为屋架的跨度）。
2、屋架形式及几何尺寸
本屋架跨度为21米，对于三角形屋架（跨度大于18米的屋架）一般采用芬克式三角形屋架。本设计方案为有檩屋盖方案，坡度为i=1/2.5，采用双坡三角形屋架，屋架计算跨度L。=L-300=21000-300=20700mm，因坡度为i=1/2.5，故屋架中部高度H。=4410mm，屋架形式及屋架各杆件几何长度见图1。
3．材料选择及支撑布置
根据建造地区的荷载性质，钢材采用Q235B，焊条采用E43型，手工焊。在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内设置上弦横向水平支撑，相应跨中设置垂直支撑，其余各屋架用通长系杆连系，上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连，见图2。因连接孔和连接零件上有区别，图中钢屋架给了W1、W2、W3三种编号。
4、荷载和内力计算
（1）荷载计算
1）、上弦杆永久荷载： 标准值（KN/ m ） 彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条） 0.25 屋架和支撑自重 0.01L=0.01×21=0.21 合计 0.46 2）、上弦杆可变荷载： 标准值（KN/ m ） 屋面活荷载（或雪荷载） 0.50 雪荷载 0.60 取二者较大值 0.60 合计 0.60 3）、下弦杆永久荷载： 标准值（KN/ m ）
悬挂荷载： 0.30 合计 0.30 4）、风荷载：
屋面迎风面组合系数： =-0.6+15
30)
43.1830(6.0--?=-0.48
屋面背风面组合系数： =-0.50 迎风面： =-1.4×0.23=0.29 KN/ m 2
背风面： =-1.4×0.50×1.25×0.35=0.30KN/ m 2
由计算结果可知：风荷载的最大标准值为0.30，而屋架上弦永久荷载为0.65，因此，可以不考虑风荷载的作用。
(2) 荷载组合：
上弦节点集中恒载标准值：1.2×0.55×1.55×6=6.138KN 上弦节点集中活载标准值：1.4×0.6×1.55×6=7.812KN
上弦节点集中荷载设计值：6.138+7.812=13.95KN 下弦节点集中荷载设计值： 1节点：1P =0.3×2
266
.3266.3+×6×1.2=7.05KN
2节点：2P =0.3×2
450
.2266.3+×6×1.2=6.17KN (同17点)
3节点：3P =.3×
2
45
.2634.1+×6×1.2=4.41KN （同16点） 4节点：4P =0.3×0.817×6×1.2=1.76KN （同15点）
（3）内力计算
上弦杆弯矩计算：
端节间跨中正弯矩： M
1
=0.80M =0.8×
=×4
2/l
p 0.8×m KN .6.024
95
.055.18.96=??
中间节间跨中正（负）弯矩：M 2=0.60M =1.54KN. m
上弦杆轴力：N4=-243.12KN N5=-238.69KN N6=-194.16KN N7=-221.81KN
N8=-217.48KN
下弦杆轴力: N1=128.43KN N2=203.84KN N3=230.64KN
腹杆轴力：N9=97.28KN N10=76.06KN N11=-25.87KN N12=28.26KN N13=-13.23KN N14=-23.25KN N15=21.20KN N16=-13.23KN
5、杆件截面选择：
弦杆端节间内力N=-243.12KN ，查表选用中间节点板厚度t=8mm ，支座节点板厚度t=10mm 。（以下负的为压力，正的为拉力，拉杆只验算强度和长细比，压杆计算强度、长细比、整体稳定性和局部稳定性）
(1)
上弦杆：
因Nmax=N4=-243.12KN,整个上弦不改变截面，故按最大内力计算
max N =-243.12KN, M 1=2.06m KN
，M 2=1.54m KN
，ox l =oy l =155.0cm 。
选用2∟80×6，截面几何特征：
A=18.82cm ,W x 1=26.163cm ,W x 2=9.873cm ,x i =2.47cm ，y i =3.58cm.
150
]λ[3.3458
.30
.155λ150]λ[.86247.20.155λ=<====<===
y oy
y x ox x i l i l
根据轴心受压构件的稳定系数表可得：x ?=0.792，y ?=0.886 (b 类截面) 则KN N EX
18.8808.621.1108.811006.214.32
252'
=?????==。塑性系数：1x r =1.05，2x r =1.2。
则
1）、平面内稳定验算：
=
-+)
8.01(β'11
1
EX
X x X mX
x N N
W r M A
N
?
2
236
2
3
/25.20421595.095.0/199)18
.880243.12
8.01(1016.2605.11006.285.0108.18792.010243.12mm N f mm N =?=<=?
-?????+
??? 因组合T 形截面压弯当M 较大时可能在较小翼缘一侧失稳，故应验算另一侧稳定性:
2
236
2
3'
221
/25.20495.0/1.98)18
.880243.12
25.1-1(1087.92.11006.285.0-10
8.1810243.12)25
.1-1(β-mm N f mm N N N W r M A
N
EX
X x X mX =<=?
???????=?平
面内稳定满足要求。 2）、平面外稳定验算：
926
.0235/235.3430017.0-1235/λ0017.01,120.343λ=??==<=y y
b y f ?则
223
62311/25.204/1981016.26926.01006.285.010.818886.010243.12βmm N mm N W M A N X b X tX y <=????+???=+?? 因上弦节点有侧向支撑，故不必验算节点处平面外稳定
3）、强度验算：1、2杆之间节点处弯矩较大，X W 2较小，需验算强度：
2
23
62322/25.20495.0/18010
7.892.11054.110.81810243.12mm N f mm N W r M A N nX x X n =<=???+??=+ 强度符合要求。
填板每个节间放一块，1l =77.5cm<40i=40×2.47=98.8cm
（2）下弦杆：
因Nmax=N3=230.64KN 整个上弦不改变截面，按最大内力计算m a x N =230.64KN,
ox l =326.6cm ，oy l =735cm.
选用2∟63×5，截面几何特征：A=12.282cm ,x i =1.94cm ，y i =2.89cm 。
350]λ[.325489
.2735
λ350]λ[.316894.1.6
326λ=<==
=
=<===y
oy y x ox x i l i l
强度验算：A N =σ=.8187108.21210230.642
3=??2/mm N 2
/25.20495.0mm
N f =< 强度满足要求。
(1)杆节间放三块填板1l =81.7cm<80i=80×2.89=231.2cm, (2)杆节间放两块填板1l =81.7cm<80i=80×2.89=231.2cm ，（3）杆节间放三块填板1l =81.7cm<80i=80×2.89=231.2cm 。
（3）、腹杆：
①、杆件13及16:以N=-13.23KN, x l 0=0.8×51.7=41.4cm, y l 0=51.7cm 选用截面2∟40×5，A=7.582cm ，x i =1.21cm,y i =1.98cm 。
150]λ[.23421
.1.141λ0x =<===
x x i l 150]λ[.1268
.9151.7
λ=<==
=
y
oy y i l （属b 类截面） 局部稳定性：t b =8.504
=>.264
.75148.048.00=?=b l y ,按下式计算整体稳定性: 2.146.185.07.15015.049.36.181.934224202=????
????+?=???? ??+=b t l t b y yz λ,因为yz x λλ 按b 类查表4.2得555.0=?
A N ?=σ=4.311058.7555.01023.312
3=???2/mm N 2
/5.140688.095.0mm N f =×< 强度验算：A N σ==2
310
58.71023.13??=17.52/mm N 2
/25.20495.0mm N f =< 填板放一块，cm l a .925=<40i=40×1.21=48.4cm 。
②、杆件11及14:二者以N=-25.87KN, x l 0=0.8×150.7=120.6cm, y l 0=150.7cm 选用截面：2∟40×5，A=7.582cm ,x i =1.21cm,y i =1.98cm 。 150]λ[10021
.16.120λ0x =<===
x x i l 150]λ[1.7698
.17
.150λ=<==
=
y
oy y i l （属b 类截面） 局部稳定性：t b =8.504
=≤1.184
7.15048.048.00=?=b l y ,按下式计算 8.805.07.1504475.011.76475.012242024=????
????+?=???? ??+=t l b y y yz λλ，因为yz x λλ 按b 类查表4.2
得555.0=?
整体稳定性：A N ?=σ=2
2
35.6110
58.7555.01087.25mm N =???2/159783.095.0mm N f =×<
强度 ：A N σ==1.3410
58.71087.252
3
=??2/mm N 2/25.2049.0mm N f =< 填板放两块，cm l a 2.50=，略大于40i=40×1.21=48.4cm 。
③、杆件12及15:二者以N=28.26KN, ox l =0.8×163.4=130.7cm ，oy l =163.4cm.选用2∟40×5，A=7.582cm ,x i =1.21cm ，y i =1.98cm
350
]λ[.58298
.14.163λ350]λ[10821.17
.130λ=<====<===
y oy
y x ox x i l i l
强度验算：A N =σ=.33710
8.57106.2282
3
=??2/mm N 2/25.20495.0mm N f =< 填板放一块，cm l a 81.7=<80i=80×1.21=96.8cm 。
④、杆件10:N=76.06KN, ox l =1962458.0.80=?=l cm ，oy l =245cm. 选用2∟70×5，A=13.762cm ,x i =2.16cm ，y i =3.16cm
350
]λ[.5776
.13245λ350]λ[.7906.12196λ=<====<===
y oy
y x ox x i l i l
强度验算：A N σ==.35510
6.713106.0762
3
=??2/mm N 2/25.20495.0mm N f =< 填板放两块，cm l a 81.7=<80i=80×2.16=172.8cm 。
⑤、杆件9:N=97.28KN, ox l =0.8×163.4=130.7cm ，oy l =163.4cm.选用2∟70×5，A=13.762cm ,x i =2.16cm ，y i =3.16cm
350
]λ[.7516
.13.4163λ350]λ[.5606.12.7130λ=<====<===
y oy
y x ox x i l i l
强度验算：A N =σ=.77010
6.713108.2972
3
=??2/mm N 2/25.2049.0mm N f =< 因为，80i=80×2.16=172.8 cm>cm l 4.163=，故可不设填板。
⑥、杆件26:N=7.05KN ，ox l =1962458.0.80=?=l cm, l l oy .90==220.5cm. 选用2∟40×5，A=7.582cm ,x i =1.21，y i =1.98 cm
200]λ[16221.1196
λ0x =<===x x i l 200]λ[4.11198
.15.220λ=<===y oy y i l
强度验算：A N =σ=3.910
58.71005.72
3=??2/mm N 2
/25.2049.0mm N f =< 填板放两块，cm l a 81.7=<80i=80×1.21=96.8cm 。 屋架各杆件界面选择见下表
表1：
6.节点设计：
（1）、支座节点“1”：（如下图所示）
支座反力R=76.88KN
① 、确定支座底板尺寸：
设取a 、b 为12cm 则a1=
cm 484.82
a1
1b cm 968.16122==
=×， （设采用C30混凝土，fc=14.32/mm N ,锚栓孔直径取为50cm ，锚栓直径取为24mm ）按构造A==2
300 =90000mm 2
支座底板毛面积：
n A =2a ×2b f c ≥R
+A0=235014.34
13.14108.876??+?=27339m m
底板承压面积：A=24×24-3.14×22+2×4×5=523cm 板下压应力：q=
An
R
=47.110
5231088.762
3
=??2/mm N 底板最大弯矩：M=0.06×1.47×2169=2519.1 N. mm 支座底板厚度：t=f M 6=25
.204.1
25196?=8.6mm 取12mm 底板尺寸：240
②、节点板与底板的链接焊缝： 设f h =8mm
lw ∑=2a+2(b-t-12f
h
)=2×240+2×（240-12-8）-12×8=824mm
则
τ
f =∑l h w
f R
7.0=8.1582487.0108.8763=???2/mm N 2
/15295.0mm N f w t =< ③、上弦杆与节点板的焊缝链接:
设 焊缝厚度f h =4mm 焊缝计算长度w l =520-21f h =520-2×4=512mm
f σ=l h w f P
17.02×=
9.4512
47.02105.9133=????2/mm N 2/15295.0mm N f w t =< 塞焊缝一般不控制仅需验算肢尖焊缝 设 焊缝长度2f h =5mm ，w l =520-2×5=510mm
上弦杆轴力差N=-243.12KN 偏心弯矩M=Ne, e=55mm
f σ=l h w f M
27.026×=1.4451057.02105512.24362
3=??????2/mm N f τ=
l h w f N
27.02×=1.68510
57.021012.2433=????2/mm N =+???
? ??22
f f f τβσ22
.1682.21.144+??? ??=77.12/mm N 2/15295.0mm N f w t =< ④、加劲肋与节点板链接焊缝：
一个加劲肋的链接焊缝所承受的内力取为 V=
48.8764=R =19.22KN M=4
242.2194?=Vb =115.32KNm 采用f h =6mm ， 验算焊缝应力： 焊缝计算长度w l =180-2×15-2×6=138mm
对V
τ
f
=23
mm N .61613867.02102.219=???? 对M
σ
f
=2
2
36.5138
67.021032.1156mm N =????? =+???
? ??22
f f f τβσ22
6.1622.16.5+??? ??=1
7.22/mm N 2/160mm N f
w t
=<
⑤、加劲肋节点板与支座板的链接焊缝：
切口宽为15mm 两个节点板与四个加劲肋的总长度:
=∑l
w
2(250-10)+4(125-5-15-10)=860mm
σ
f
=
∑w
f f
l R
h 7.0=16.42/mm N 2/160mm N f
w t
=<
满足要求。
⑥、下弦杆端与节点板焊缝取肢背肢尖焊脚尺寸
=8mm ，=6mm 则所需焊缝长度：
肢背：
L1=Lw1+16=
mm .410682160
87.021012.2433/23
=?+?????mm 取130mm 肢尖：
L2=
mm .37262160
67.02102.12433/13
=?+????? 取90mm
（2）、下弦节点“4”：（如下图）
(拼接角钢与下弦杆用相同规格，选用2∟63×5)
①、 下弦杆拼接角钢链接焊缝：（按全面积等强计算）
设f h =6mm ， 则'l w =
87.04+××f
h A
w
t
f
n
f
=9.1208152
67.04215
9.01012.152=+××××××mm 取150mm ②、 拼接角钢选用2∟63×5切成（接头位置最好设在跨中节点处，当接头不在
节点时应增设垫板长度）2'l w +10=2×150+10=310mm
③、 下弦杆角钢与节点板链接焊缝：（以 0.15N 计算） 设f h =6mm ，
则'l w =
127.0415.0+××f
h w t
f
N =19.5mm<8f h +10=58mm 取60mm
设肢尖焊缝焊角尺寸f h =6mm ，
则'l w =
.51612160
95.067.023
.41281015.03.03=+???????mm 由此可见，下弦角钢与节点板链接焊缝长度按构造确定为60mm
（3）、上弦屋脊节点“3”：（如下图）
①、 上弦杆拼接角钢的焊缝：
设f h =6mm ， 则'l w =
87.04+??f
h w t
f
n l A =120.9 mm 取 130mm
'l
w
=130mm
拼接角钢总长度：l =2'l w +10=270mm 实际可取300mm ②、 考虑偏心：
设f h =6mm ，e=40mm
'l
w
按构造柱取为300mm 则l w =292mm （轴力取15%）
则τf =l h w
f N
7.0215.0×=
3.1329267.021048.21715.03=?????2/mm N σf =
l h w
f Ne 2
7.0215.06××=9.10292
67.026104048.21715.02
3=???????2
/mm N =+???
? ??22
f f f τβσ22
9.1022.13.13+??? ??=14.52/mm N 2/160mm N f
w t
=<
由此计算结果可知，因弦杆与节点板焊缝受力不大是链接长度较大故可按满焊不必计算。
（4）、上弦节点“2”：（如下图）
各腹杆杆端与节点板的焊缝计算从略，节点板的形状与尺寸，如下图
①腹杆：
肢背肢尖焊脚尺寸分别为mm h f 51= mm
h f 42=
1w l =
mm .3185216057.02105.9133/23
=?+?????，取40mm 2w l =
mm .2134216047.02105.9133/13
=?+?????，取40mm
②上弦杆与节点板：
内力差：KN N 5.6271.82216.1194=+-=?，mm h f 61=取 mm h f 42=
肢背焊缝：
f σ=?=
w
f f l h P 1y
7.02β23
mm /.21496
622.17.02105.913N =?????<2/160mm N f w f = 肢尖焊缝：
f τ=
??=
w
f l h N 27.0223
mm /.1281018647.02105.627N =-????）（ f σ=?=
2
27.026w
f l h M 22
3
mm /.33817647.0210405.6276N =??????
=+???
? ??2
2
f f f
τβσ.142.12822.1.33822
=+??? ??2/mm N <2/160mm N f w f =
（5）、下弦节点“5”：（如下图）
① 杆与节点板连接焊缝： 杆13：肢背及肢尖焊缝的焊角尺寸=6mm ，=4mm 则所需焊缝长度（考虑起灭弧
缺陷）
肢背：1w l =
mm .6186216067.02103.2133/23
=?+????? 取50mm 肢尖：2w l =mm .0134216047.02103.2133/13
=?+????? 取40mm
杆12：
肢背：1w l =mm .02662160
67.02106.2283/23
=?+????? 取50mm
肢尖;2w l =
mm .5184216047.02106.2283/13
=?+????? 取40mm
②下弦杆与节点板连接焊缝： 内力差=?N 3N KN N .8262=-,由弦杆角钢肢尖的连接焊缝承受，由斜腹杆界定节点尺寸，按比例测量，长度517mm ，厚度10mm t
5.11≥f h
mm h f 61=取 mm h f 62=
则肢背：
f σ=
?=
w
f f l h P β7.022
1.1507
622.17.021056.53=?????2/mm N <2/160mm N f w
f = 肢尖：23
2/.3650767.0210.8267.02mm N l h N w f f =????=??=τ
f σ=?=
2
27.026w
f l h M 2
2
3mm /.66440
67.021067.8266N =?????? =+???
? ??2
2
f f f
τβσ
4.38.3622.1.6622
=+??? ??2/mm N <2/160mm N f w f = 7.檩条设计：
檩条间水平间距为1.470m ，跨度6m,跨中设一道拉条。 设檩条自重为0.15m KN /，雪荷载为0.62/m KN
线荷载标准值为：k q =0.25×1.55+0.15+0.6×1.470=1.42m KN /
线荷载标准值为：q =1.2×（0.25×1.55+0.15）+1.4×0.6×1.470=1.78m KN / y q =1.78×4.18sin =0.56m KN /
x q =1.78×4.18cos =1.69m KN / 弯矩设计值为： x M =81
×1.69×62=7.6 KN ·M
y M =8
1
×0.56×32=0.63 KN ·M
nx W =
f M M x y x γα+=()215
05.11063.056.76
???+=47.6×103mm 3 选用［14a,自重0.14m KN /，与假设基本相符
x W =80.5cm3
，y W =13cm3，x I =5644cm ，x i =5.52cm ，y i =1.7cm nx x x W r M +ny y y W r M =3
6105.8005.1106.17???+36
10
132.11063.0???=130.42/mm N <2152/mm N 檩条在垂直于屋面方向的挠度：
l v =38453
x EI l q kx =3845×433
105641020660004.18cos 42.1?????=3991<[]l v =200
1 验算其长细比：
200][.71082
.55600=<===λλx ox x i l 200][76.517
.1300=<===
λλx ox y i l
参考文献
[1] 陈绍番.钢结构稳定设计指南.北京：中国建筑工业出版社，1996
钢结构课程设计--三角形钢屋架设计
三角屋架设计 1 设计资料及说明 1、单跨屋架，平面尺寸为60m×18m，S=6m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为6m。 2、屋面材料：规格长尺压型钢板。 3、屋面坡度i=1：3。活（雪）载为0.35kN/m2,基本风压为0.70kN/m2。 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C30，柱顶标高8m。 5、钢材标号为Q235-B，其设计强度值为f=215N/mm2。 6、焊条型号为E43型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ =1.4。 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487 屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm 上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 图2屋盖支撑布置 4 荷载计算 屋架支撑0.3（kN/m2） 压型钢板015*3.16/3=0.158（kN/m2） 檩条和拉条0.13（kN/m2） 合计g k=0.588（kN/m2） 可变荷载q k=0.3（kN/m2） 檩条的均布荷载设计值q=γG g k+γQ q k=1.2×0.588+1.4×0.35=1.20kN/m2 节点荷载设计值P=qa＇s=1.13×1.475×6=10.62kN 5 屋架的内力计算 5.1 杆件的轴力 芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下，腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。根据《建筑结构静力计算手册》，对于十二节间芬克式桁架，n=17700/2950=6。先差得内力系数，再乘以节点荷载P=10.62kN,屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。计算出的内力如表1所示。
(完整word版)芬克式三角形钢屋架设计
芬克式三角形钢屋架设计 一、 设计资料 某厂房总长度为36m ，跨度为18m ，纵向柱矩为6m 。 初选芬克式屋架基本形状及尺寸参数如下图所示： 屋面坡度5.2:1=i ，坡角08.21arctan ==i α，3714.0sin =α，9285.0cos =α； 屋架计算长度m l 7.1715.02180=?-=；中间高度m h 54.3=； 上弦划分为4个区间，每个区间长度mm 2383； 下弦分为3个区间。区间长度分别为mm 2566，mm 2566，mm 3718； 上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为mm 794。 屋架支撑布置如下图所示：
1）永久荷载 彩色钢板屋面：215.0m kN ； 保温层及灯具：255.0m kN ； 屋架及支撑自重按经验公式 20.120.011w P =+?（跨度）KN/m 计算；
檩条重量：209.0m kN ； 2） 可变荷载 屋面活载 ： 27.0m kN ； 雪荷载： 235.0m kN ； 积灰荷载： 20.1m kN 二、荷载计算 1.荷载标准值计算 将沿屋面斜面分布的恒荷载换算为沿水平投影面分布的荷载，应乘以系数 077.1cos 1 =α 。 彩色钢板屋面： 2162.015.0077.1m kN =? 保温层及灯具： 2592.055.0077.1m kN =? 屋架及支撑自重： 2318.018011.012.0m kN =?+ 檩条重量： 2097.009.0077.1m kN =? 恒载合计： 2106.1m kN 屋面活载 （或雪荷载，两者中取较大值）： 27.0m kN ； 积灰荷载： 20.1m kN 2、荷载组合 由《建筑结构静力计算手册》查表可知，三角形芬克式屋架的腹杆在半跨荷载下内力不变号。只按全跨荷载计算即可。 节点荷载
18m钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
18m三角形钢屋架设计 1 设计资料及说明 设计一位于惠州市郊区的单跨屋架结构（封闭式），主要参数如下： 1、单跨屋架，平面尺寸为36m×18m，S=4m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为4m。 2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。 3、屋面坡度i=1：3。恒载为0.3kN/m2,活（雪）载为0.60.3kN/m2。 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m。 5、钢材标号为Q235-B.F，其设计强度值为f=215N/mm2。 6、焊条型号为E43型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分 项系数取：γ G =1.2，γ Q =1.4。 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm 上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支
撑。 2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m ,跨度为4m ，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 图2 屋盖支撑布置 3.2 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 max 1820150 83531p a mm -= =- 半跨屋面所需檩条数 15556 112.1835p n ?= +=根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为： max 15556778835131p p a a mm ?===-＜ 可以满足要求。
三角形钢屋架设计
1.设计资料 (2) 2屋架杆件几何尺寸的计算 (2) 3屋架支撑布置 (2) 4屋架的内力计算 (5) 5屋架杆件截面设计 (6) 6屋架节点设计 (10) 7.参考资料 (20)
钢屋盖课程设计 1.设计资料 1) .车间为单跨厂房，全长90m 屋架支撑在钢筋混凝土柱上，柱距为 6m 上柱截 面 尺寸为400x400mm 混凝土强度等级为 C30,车间内设有一台起重重量 300kN 的桥式 吊车。 2) .屋架跨度： 18m 3) .屋面坡度： 1 : 3 2屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1： 3,屋面倾角 a =arctg(1/3) =18.435 ° sin a =0.3162cos a =0.9487 10 =1 — 300= 18000- 300=17700mm h= 10X1/2=17700/(2 3*2950mm L=l 0/2cos a~ 9329mm a=L/6=9329/6 ?1555 m 节间水平段投影尺寸长度 a z =acos a =1555X 0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图 1所示 3屋架支撑布置 3.1屋架支撑 1 、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性 水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 2、根据厂房长度90m,跨度为6m 在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横 向水 平支撑和下弦横向水平支撑，中间设置一道垂直支撑。如图 2所示。 屋架计算跨度 屋架跨中高度 上弦长度 节间长度 图1屋架形式及几何尺寸
轻型屋面三角形钢屋架米跨度
轻型屋面三角形钢屋架米跨度
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钢结构课程设计 (说明书） 题目12m轻型屋面三角形钢屋架设计 指导教师付建科 学生杨朗 学号２0１110６1４3 专业材料成型及控制工程 班级2０１1106１班 完成日期?2０１4年?６月１9日
轻型屋面三角形钢屋架设计说明书 学 生:孟杰 学号：２０1１10614１ 指导教师:付建科 (三峡大学 机械与材料学院) 1 设计资料与材料选择 设计一位于杭州市近郊的单跨屋架结构（封闭式)，要求结构合理,制作方便，安全经济。原始资料与参数如下： ①、单跨屋架总长36m,跨度12m ，柱距S ＝4m ； ②、屋面坡度i=1∶3，恒载０.３kN/mm 2,活(雪)载0.3k Ｎ／mm 2； ③、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C2０，柱顶标高6m; ④、屋面材料:波形石棉瓦(１820×72５×8）； ⑤、钢材标号:Ｑ235-B.F,其设计强度为215Ｎ∕ｍm 2 ⑥、焊条型号:E ４３型； ⑦、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)，荷载分项系数取: γＧ=1．2,γＱ=1.4。 2 屋架形式及几何尺寸 对于于屋面坡度较大(i ≤1／８)的屋盖结构多用三角形钢屋架,而且三角形芬克式轻型钢屋架一般均为平面桁架式，其构造简单，受力明确，腹杆长杆受拉,短杆受压，受力较小,且制作方便,易于划分运送单元，适用于坡度较大的构件自防水屋盖。本课题采用八节间的三角形芬克式轻钢屋架。已知屋面坡度i ＝1∶３,即, 屋面倾角: 43.18)/31arctan(==α 3162.0sin =α 9487.0cos =α 屋架计算跨度：L 0＝L-３00=１200０-300＝1170０mm 屋架跨中高度：mm i L h 19503211700 20=?=?= 上弦长度: mm L l 89.61579487.0211700 cos 200=?==α 上弦节间长度:mm l l 47.153940== 上弦节间水平投影长度:mm l a 5.14629487.047.1539cos =?=?=α 根据已知几何关系,求得屋架各杆件的几何长度如图1所示(因对称，仅画出半榀屋架)。
钢结构梯形屋架课程设计例子
一、设计资料： 1.结构形式: 某厂房总长度90m，跨度为18m.，纵向柱距6m，采用梯形钢屋架，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，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，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房桥式吊车为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、几何尺寸及力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的力）如附图所示。 屋架采用的钢材为：Q235钢；焊条为：E43型。 3.荷载标准值（水平投影面计） 荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，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； =0.35KN/m2， ②可变荷载：活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S 0活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。 积灰荷载标准值： 0.7KN/m2 ③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/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层： 0.4KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2 二、结构形式与布置图： 屋架支撑布置图如下图所示。
符号说明：WGJ-钢屋架；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 a.18米跨屋架(几何尺寸) b.18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的力值 c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的力值 三、荷载与力计算： 1、荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层： 0.4KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×18m=0.32KN/m2 总计：3.32KN/m2可变荷载标准值 雪荷载0.35KN/m2<屋面活荷载标准值0.70KN/m2，取0.70KN/m2 0.70KN/m2 积灰荷载 0.70KN/m2 总计：1.14KN/m2永久荷载设计值 1.2×3.32KN/m2=3.984KN/m2 可变荷载设计值 1.2×1.40KN/m2=1.96KN/m2 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F=(3.984KN/m2+1.96KN/m2) ×1.5×6m=53.50kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 =3.984KN/m2×1.5×6=35.86kN 屋架上弦节点荷载F 1 F =1.96KN/m2×1.5×6=17.64kN 2
芬克式三角形钢屋架设计
' 芬克式三角形钢屋架设计 一、 设计资料 某厂房总长度为36m ，跨度为18m ，纵向柱矩为6m 。 初选芬克式屋架基本形状及尺寸参数如下图所示： 屋面坡度5.2:1=i ，坡角08.21arctan ==i α，3714.0sin =α，9285.0cos =α； [ 屋架计算长度m l 7.1715.02180=?-=；中间高度m h 54.3=； 上弦划分为4个区间，每个区间长度mm 2383； 下弦分为3个区间。区间长度分别为mm 2566，mm 2566，mm 3718； 上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为mm 794。 屋架支撑布置如下图所示：
~ 1）永久荷载 彩色钢板屋面：215.0m kN ； 保温层及灯具：255.0m kN ； 屋架及支撑自重按经验公式 20.120.011w P =+?（跨度）KN/m 计算；
檩条重量：209.0m kN ； 2） 可变荷载 屋面活载 ： 27.0m kN ； 雪荷载： 235.0m kN ； - 积灰荷载： 20.1m kN 二、荷载计算 1.荷载标准值计算 将沿屋面斜面分布的恒荷载换算为沿水平投影面分布的荷载，应乘以系数 077.1cos 1 =α 。 彩色钢板屋面： 2162.015.0077.1m kN =? 保温层及灯具： 2592.055.0077.1m kN =? 屋架及支撑自重： 2318.018011.012.0m kN =?+ 。 檩条重量： 2 097.009.0077.1m kN =? 恒载合计： 2106.1m kN 屋面活载 （或雪荷载，两者中取较大值）： 27.0m kN ； 积灰荷载： 20.1m kN 2、荷载组合 由《建筑结构静力计算手册》查表可知，三角形芬克式屋架的腹杆在半跨荷载下内力不变号。只按全跨荷载计算即可。 节点荷载 ~ kN 16.484/960.19.04.17.04.1016.12.1F 1=????+?+?=）（
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 （1） 题号80，屋面坡度1：16，跨度30m ，长度96m ，柱距6m ，地点：，基本 风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2 （2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层， 卷材屋面，屋面坡度i=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa ，雪荷载标准值为0.45 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。 （3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型。 （4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m （5） 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。 取屋架在29.7m 轴线处的高度m h 972.10= 取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10 =' 屋架的中间高度m il h h 900.22 7 .29161972.12/00=?+ =+= 屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图： 梯形钢屋架支撑布置如下图：
屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。荷载计算表如下： 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： kN F 629.5565.1)82.1361.4(=??+= （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： kN F 249.3965.1361.41=??= 半跨节点可变荷载： kN F 38.1665.182.12=??= （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 47.565.1608.03=??= 半跨接点屋面板自重及活荷载： kN F 83.2565.1)98.089.1(4=??+= （1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
轻型屋面三角形钢屋架12米跨度
钢结构课程设计 （说明书） 题目12m轻型屋面三角形钢屋架设计 指导教师付建科 学生杨朗 学号2011106143 专业材料成型及控制工程 班级20111061班 完成日期2014 年 6 月19 日
轻型屋面三角形钢屋架设计说明书 学 生：孟杰 学号：2011106141 指导教师：付建科 （三峡大学 机械与材料学院） 1 设计资料与材料选择 设计一位于杭州市近郊的单跨屋架结构(封闭式)，要求结构合理，制作方便，安全经济。原始资料与参数如下： ①、单跨屋架总长36m,跨度12m ，柱距S=4m ； ②、屋面坡度i=1∶3，恒载0.3kN/mm 2，活(雪)载0.3kN/mm 2； ③、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m ； ④、屋面材料：波形石棉瓦(1820×725×8)； ⑤、钢材标号：Q235-B.F,其设计强度为215N ∕mm 2 ⑥、焊条型号：E43型； ⑦、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)，荷载分项系数取： γG =1.2，γQ =1.4。 2 屋架形式及几何尺寸 对于于屋面坡度较大(i ≤1/8)的屋盖结构多用三角形钢屋架，而且三角形芬克式轻型钢屋架一般均为平面桁架式，其构造简单，受力明确，腹杆长杆受拉，短杆受压，受力较小，且制作方便，易于划分运送单元，适用于坡度较大的构件自防水屋盖。本课题采用八节间的三角形芬克式轻钢屋架。已知屋面坡度i=1∶3，即， 屋面倾角： 43.18)/31arctan(==α 3162.0sin =α 9487.0cos =α 屋架计算跨度：L 0=L-300=12000-300=11700mm 屋架跨中高度：mm i L h 19503211700 20=?=?= 上弦长度： mm L l 89.61579487.0211700 cos 200=?==α 上弦节间长度：mm l l 47.15394 0== 上弦节间水平投影长度：mm l a 5.14629487.047.1539cos =?=?=α 根据已知几何关系，求得屋架各杆件的几何长度如图1所示(因对称，仅画出半榀屋架)。
钢结构设计原理三角形钢屋架课程设计
课程设计说明书 课程名称：钢结构 设计题目：钢屋架设计 院系：土木与建筑工程学院 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2012年12月16日
课程设计任务书
三角形钢屋架课程设计 摘要： 为了让同学们更好的学习《钢结构》这门课程，加深对知识的理解和掌握，提高同学们的动手能力，学校组织了这次针对《钢结构》的课程设计。本次课程设计的主要内容是钢屋架的设计，钢屋架分三角形钢屋架和梯形钢屋架，本例课程设计题目为<三角形钢屋架设计与施工图的绘制>。通过对杆件内力的计算、杆件截面的设计、节点设计以及施工图的绘制，从而设计出满足工程需要的钢屋架。 关键词：钢结构三角形屋架杆件节点内力
目录 1.设计背景 (1) 1.1 设计资料 (1) 1.2 屋架形式 (1) 1.3 荷载情况 (2) 2.设计方案 (3) 2.1 屋架尺寸 (3) 2.2 檩条和支撑布置 (3) 3.方案实施 (5) 3.1 檩条的设计 (5) 3.2 屋架节点荷载计算 (6) 3.3 屋架杆件内力计算 (7) 3.4 杆件截面设计 (8) 3.5 节点设计 (12) 4.结果与结论 (20) 5.收获与致谢 (21) 5.1 收获 (21) 5.2 致谢 (21) 6.参考文献 (22) 7.附件 (23)
1.设计背景 1.1 设计资料 某厂房长66m ，檐口高度15m 。厂房为单层单跨结构，内设有两台中级工作制桥式吊车。 拟设计三角形钢屋架，屋架简支于钢筋混凝土柱上，柱的混凝土强度等级为C20，柱 顶截面尺寸为 ；钢屋架设计可不考虑抗震设防；厂房柱距选择为6m ， 跨度为24m 。厂房建筑平面示意图见图1。 图1 建筑平面示意图 1.2 屋架形式 屋架形式见图2。 图2 屋架形式
21米三角形钢屋架设计
钢屋架课程设计计算说明书 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡 度为 i 1:2.5，屋面倾角为 arctg 1 /2.5 21.801 ，sin 0.3714， cos 0.9285。 屋架计算跨度： 1。 l 300 21000 300 20700 mm 屋架跨中高度： h 1。i/2 20700 / 2 2.5 4140 mm 上弦长度： L l 0 / 2cos 11147 mm 节间长度： a L/6 1858mm 节间水平段投影尺寸长度： 1 a a cos 1725mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示 1.屋架支撑 （1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支 撑。 （2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计 三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 屋架支撑布置 图1屋架形式及几何尺寸
（3）根据厂房长度为120m,跨度为21m，有中级工作制软钩桥式吊车等因 素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示 8000 8M0 MM 5XB0D0 6300 &000 勺噩| | | | | | 500 图2屋盖支撑布置 2.檩条设计 根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。在檩条的跨中设置一道拉条。见图1。 选用［20a槽钢截面，由型钢表可查得，自重22.63kg /m 0.23kN/m， 3 3 4 W X 178cm ,W y 24.2cm , I x 1780cm 。 （1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合） 永久荷载：（坡面）
芬克式钢屋架课程设计
芬克式三角形钢屋架设计设计资料 某厂房总长度为49n,跨度为18m纵向柱矩为7n。 初选芬克式屋架基本形状及尺寸参数如下图所示： 屋面坡度 i 1:2.5，坡角arctani 21.80， sin 0.3714， cos 0.9285 ；屋架计算长度l o 18 2 0.15 17.7m ；中间高度h 3.54m ； 上弦划分为4个区间，每个区间长度2383mm ； 下弦分为3个区间。区间长度分别为2566mm, 2566mm，3718mm ； 上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为794mm。 屋架支撑布置如下图所示：
荷载标准值（水平投影面计） 1）永久荷载 彩色钢板屋面：0.15kN /m 2 ; 保温层及灯具：0.55kN /m 2 ; 屋架及支撑自重按经验公式（P w 0.12 0.011跨度）KN/m 2计算; 檩条重量：0.09KN/m 2 ； 7000 7000 X5 7000 t ----- 1 --------------------------------- f
2) 可变荷载 屋面活载 ： 雪荷载： 积灰荷载： 荷载计算 1.荷载标准值计算 将沿屋面斜面分布的恒荷载换算为沿水平投影面分布的荷载, 2 1.077 0.15 0.162kN/m 2 1.077 0.55 0.59NN/m 2 2 0.12 0.011 18 0.318 kN /m 1.077 0.09 0.097 KN / m 2 1.169kN /m 2 0.8kN /m 2 2 、荷载组合 由《建筑结构静力计算手册》查表可知，三角形芬克式屋架的腹杆在半跨 荷载 下内力不变号。只按全跨荷载计算即可。 节点荷载 F 1 (1.2 1.169 1.4 0.7 1.4 0.9 0.8) 7 9/4 53.41KN F 2 (1.35 1.169 1.4 0.7 0.7 1.4 0.9 0.8) 7 9/4 51.54KN 四、屋架设计 1.节点集中荷载计算 0.7kN /m 2 ; 0.25kN/m 2 ; 2 0.8kN /m 应乘以系数1.077 cos 彩色钢板屋面： 保温层及灯具： 屋架及支撑自重： 檩条重量： 恒载合计： 屋面活载(或雪荷载，两者中取较大值) 2 0.7kN 积灰荷载:
21米三角形钢屋架设计.doc
钢屋架课程设计计算说明书 一、 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为5.2:1=i ，屋面倾角为()ο801.215.2/1==arctg α，3714.0sin =α，9285.0cos =α。 屋架计算跨度： mm l l 20700300210003000=-=-= 屋架跨中高度： ()mm i l h 41405.22/207002/0=?=?= 上弦长度： mm l L 11147cos 2/0==α 节间长度： mm L a 18586/== 节间水平段投影尺寸长度： mm a a 1725cos '==α 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示。 图1 屋架形式及几何尺寸 二、 屋架支撑布置 1. 屋架支撑 （1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 （2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 （3）根据厂房长度为120m ，跨度为21m ，有中级工作制软钩桥式吊车等因素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示。
图2 屋盖支撑布置 2. 檩条设计 根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。在檩条的跨中设置一道拉条。见图1。 选用[20a 槽钢截面，由型钢表可查得，自重m kN m kg /23.0/63.22≈，4331780,2.24,178cm I cm W cm W x y x ===。 （1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合） 永久荷载：（坡面） 板荷载： m kN m m kN /465.0858.1/25.02=? 檩条和拉条： m kN /23.0 m kN m kN m kN g k /695.0/23.0/465.0=+= 可变荷载：（檩条受荷水平投影面积为286.148858.1m m =?，未超过260m ，故屋面均布活荷载取2/5.0m kN ，大于雪荷载，故不考虑雪荷载。） m kN q k /929.0858.15.0=?= 檩条均布荷载设计值： m kN q g q K Q K G /135.2929.04.1695.02.1=?+?=+=γγ m kN q q x /793.03714.0135.2sin =?==α m kN q q y /982.19285.0135.2cos =?==α （2）强度验算 弯矩设计值（见图3）：
三角形钢屋架计算实例
普通钢屋架设计实例 1 设计资料 北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m ，长度114m ，柱距6m 。屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm ，混凝土强度等级为C20级，柱网采用封闭轴线。厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。钢材为Q235钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43型，手工焊。 屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kN ／m2；木丝板保温层，自重为0.24kN ／m2，檩条采用槽钢。屋面均布活荷载为0.30kN ／m2；基本雪荷载为0.30kN ／m2。 屋架形式及几何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面倾角 ()1/2.52148'arctg α==，屋架计算跨度为 030023700l l mm =-=，屋架跨中高度为 23700/5470H mm mm ==，上弦长度为()()0/2cos 23700/20.92812762L l mm α==?=，取6节间，节间长度为12762/62127s mm ==，节间水平投影长度为cos 21270.92851975s αα==?=mm 。如图9-18示。 图9-18屋架几何尺寸及内力 2 支撑布置 根据厂房长度为120m >60m ，跨度l =24m 和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆。上弦因有檩条亦可不设系杆。如图9—19示。
图9-19 屋盖支撑布置 （a ）上弦支撑系统、（b ）上弦支撑系统、（c ）上弦支撑系统 3 檩条布置 1．檩条布置 檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为2127／3=709mm ，檩条跨中设一根拉条。 2．荷载计算 屋面坡度2148'25α=<，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取 1.250.30.375 k S =?=kN ／m2。雪荷载与活荷载不同时考虑，取较大值，按雪荷载计算。 中波石棉瓦重 0.20.7090.14k S =?= 本丝板重0.240.7090.17 k S =?= 攘条和拉条重0.10= 合计10.41k g = 雪荷载重10.3750.709cos 0.24 k q α=??= 檩条均布荷载设计值
三角形钢屋架设计3汇总
钢结构课程设计 题目：某车间芬克式三角形普通钢屋架 一. 设计资料 车间为单跨厂房，全长120m。屋架支撑在刚健混凝土柱上，柱距为6m。上柱截面尺寸为400x400mm。混泥土强度等级为C20，车间内设有一台起重重量30t 的中级工作制式吊车。吊车轨顶标高为+12m。 1.屋架跨度： 18m 2.屋面坡度： 1：3 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm 上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三
道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 图2 屋盖支撑布置 3.2 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 max 1820150 83531p a mm -= =- 半跨屋面所需檩条数 15556 112.1835p n ?= +=根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为： max 15556778835131p p a a mm ?===-＜ 可以满足要求。
(完整word版)三角形钢屋架计算实例
实用文档 普通钢屋架设计实例 1 设计资料 北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m ，长度114m ，柱距6m 。屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm ，混凝土强度等级为C20级，柱网采用封闭轴线。厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。钢材为Q235钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43型，手工焊。 屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kN ／m2；木丝板保温层，自重为0.24kN ／m2，檩条采用槽钢。屋面均布活荷载为0.30kN ／m2；基本雪荷载为0.30kN ／m2。 屋架形式及几何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面倾角 ()1/2.52148'arctg α==，屋架计算跨度为 030023700l l mm =-=，屋架跨中高度为 23700/5470H mm mm ==，上弦长度为()()0/2cos 23700/20.92812762L l mm α==?=，取6节间，节间长度为12762/62127s mm ==，节间水平投影长度为cos 21270.92851975s αα==?=mm 。如图9-18示。 图9-18屋架几何尺寸及内力 2 支撑布置 根据厂房长度为120m >60m ，跨度l =24m 和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆。上弦因有檩条亦可不设系杆。如图9—19示。
图9-19 屋盖支撑布置 （a ）上弦支撑系统、（b ）上弦支撑系统、（c ）上弦支撑系统 3 檩条布置 1．檩条布置 檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为2127／3=709mm ，檩条跨中设一根拉条。 2．荷载计算 屋面坡度2148'25α=<，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取 1.250.30.375 k S =?=kN ／m2。雪荷载与活荷载不同时考虑，取较大值，按雪荷载计算。 中波石棉瓦重 0.20.7090.14k S =?= 本丝板重0.240.7090.17 k S =?= 攘条和拉条重0.10= 合计10.41k g = 雪荷载重10.3750.709cos 0.24 k q α=??= 檩条均布荷载设计值
钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
南京工业大学课程设计用纸 三角屋架设 计 平面尺寸为 60mX18m , S=6m ，即单跨屋架结构总长度为 36m ，跨度为 屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C30,柱顶标高8m 。 2 钢材标号为 Q235-B ，其设计强度值为 f=215N/mm 2 。 荷载计算按全跨永久荷载 +全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取: 节间水平段投影尺寸长度 a / =acos a =1555X 0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图 图1屋架形式及几何尺寸 3屋架支撑布置 3.1屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 1设计资料及说明 1、单跨屋架, 18m ，柱距为 6m 。 2 、 屋面材料: 3、 屋面坡度 规格长尺压型钢板。 i=1 : 3。活（雪）载为0.35kN/m ,基本风压为0.70kN/m 。 5、 6、 焊条型号为E43型。 4、 7、 Y =1.2, Y =1.4。 2屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为 i=1 : 3,屋面倾角a =arctg （ 1⑶ 屋架计算跨度 =18.435 , sin a =0.3162 cos a =0.9487 10 =1 — 300= 18000 — 300=17700mm 屋架跨中高度 h= 10 为/2=17700/(2 3)=2950mm 上弦长度 L=10/2COS a~ 9329mm 节间长度 a=L/6= 9329/6 ?1555mn 1所示
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水 平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m ,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向 图2屋盖支撑布置 4荷载计算 水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图 2所示。 屋架支撑 压型钢板 檩条和拉条 2 0.3 ( kN/m ) 015*3.16/3=0.158 (kN/m 2 ) 0.13 (kN/m ) 合计 可变荷载 檩条的均布荷载设计值 2 g k =0.588 ( kN/m ) q k =0.3 (kN/m ) q= Y G g k + 丫 Q q k =1.2 *0.588+1.4 0.35=1.20kN/m 节点荷载设计值 P=qa / s=1.13 *475 6=10.62kN 5屋架的内力计算 5.1杆件的轴力 芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下, 腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷载和 全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。根据《建筑结构静力计算手册》 ，对于十二节间芬克 式桁架，n=17700/2950=6。先差得内力系数，再乘以节点荷载 P=10.62kN ,屋架及荷载是对 称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。计算出的内力如表 1所示。 1-4
普通三角形钢屋架设计计算说明书
目录 1、设计资料 (1) 2、屋架形式及几何尺寸 (1) 3、材料选择及支撑布置 (2) 4、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 (4) 5、杆件截面选择 (4) （1）上弦 (5) （2）下弦 (6) （3）腹杆 (6) <1> 杆件13及16 (6) <2> 杆件11及14 (7) <3> 杆件12及15 (8) <4> 杆件10 (8) <5> 杆件9 (8) <6> 杆件26 (9) 6、节点设计 (11) （1）支座节点“1” (11) （2）下弦节点“4” (14) （3）上弦屋脊节点“3” (15) （4）上弦节点“2” (16) （5）下弦节点“5” (17) 7、檩条设计 (18) 参考文献 (20)
21米三角形钢屋架设计计算书 1、设计资料 本课程设计的厂房位于合肥，厂房跨度21m，长度84m,，柱距6m，屋面坡度i=1/2.5，屋面材料采用彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条），其荷载为0.25KN/ m2(为永久荷载)，基本雪压为0.6 KN/ m2，悬挂荷载为0.3 KN/ m2（按永久荷载计算，并作用在屋架下弦），基本风压为0.35 KN/ m2，屋面活荷载取0.5 KN/ m2（按不上人屋面计算，为可变荷载），屋架铰接在钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。要求设计钢屋架并绘制施工图（对于轻型屋面的屋架，自重可按0.01L估算，L为屋架的跨度）。 2、屋架形式及几何尺寸 本屋架跨度为21米，对于三角形屋架（跨度大于18米的屋架）一般采用芬克式三角形屋架。本设计方案为有檩屋盖方案，坡度为i=1/2.5，采用双坡三角形屋架，屋架计算跨度L。=L-300=21000-300=20700mm，因坡度为i=1/2.5，故屋架中部高度H。=4410mm，屋架形式及屋架各杆件几何长度见图1。
2014钢结构课程设计-18米三角形钢屋架
一、课程设计题目：18m跨三角形钢桁架 二、设计资料 1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，屋架跨度18m，屋面坡度i，屋面防水材料为波形彩钢瓦＋50厚玻纤棉＋钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m。采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5°C以上。屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。 几何尺寸内力系数 三角形屋架几何尺寸和内力系数 2、荷载标准值如下： （1）永久荷载(对水平投影面) 屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2 (A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2 (B项) （2）可变荷载 屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2 (E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2 (C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2 (D项)荷载学号调整 学号 荷载
荷载 学号 荷载 学号 荷载1号A项 +0.01 11号 B项 +0.01 21号 C项 +0.01 31号 D项 +0.012 A项 +0.02 12 B项
22 C项+0.02 32 D项+0.023 A项+0.03 13 B项+0.03 23 C项+0.03 33 D项+0.034 A项+0.04 14
+0.04 24 C项+0.04 34 D项+0.045 A项+0.05 15 B项+0.05 25 C项+0.05 35 D项+0.056 A项+0.06
B项+0.06 26 C项+0.06 36 D项+0.067 A项+0.07 17 B项+0.07 27 C项+0.07 37 D项+0.078 A项