钢结构课程设计梯形桁架跨度24米
一、基本资料
1.课程设计题目
某车间梯形钢屋架结构设计
2.设计资料
1、车间柱网布置图（L ×240m ），柱距6m 。
2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。
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）。
3.设计要求
1)屋架自重＝（120+11L ）N/m2；
2)屋面基本荷载表：
2. 依檐口高度：III ：H 0=2.0m
3. 屋架坡度i ：1/11
4. 厂房跨度L=24m
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
本题为无檩屋盖方案，i=1/11，采用梯形屋架。屋架计算跨度为L 0=L-300=23700mm ，端部高度取H 0=2000mm ，中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B 。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。 桁架支撑布置如图：
符号说明：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
桁架及桁架上弦支撑布置
桁架及桁架下弦支撑布置
垂直支撑 1-1
垂直支撑 2-2
三、荷载和内力计算
1、荷载计算：
恒荷载
预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.5KN/m 2 防水层 0.38 KN/m 2 找平层（20mm 厚） 0.8KN/m 2 支撑重量 1.40 KN/m 2
恒载总和 3.08KN/m 2
活荷载
活荷载 0.70KN/m 2
积灰荷载 0.80KN/m 2
荷载总和 1.1KN/m 2 2、荷载组合：
永久荷载荷载分项系数：G γ=1.2:；屋面荷载荷载分项系数1Q γ=1.4；组合系数：1ψ=0.7；积灰荷载分项系数：2Q γ=1.4，2ψ=0.9 1）节点荷载设计值
d F =（3.08×1.2+1.4×0.7+1.4×0.9×0.8）×1.5×6=50.6KN
2）考虑以下三种荷载组合
（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合） 全跨节点荷载设计值： F =（3.08×1.2+1.10×1.4）×1.5×6=47.12KN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载
1F =3.08×1.5×6×1.2=33.26KN
半跨可变荷载：
2F =1.10×1.5×6×1.4=13.86KN
（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 全跨节点桁架自重设计值：
3F =（0.8+0.384×1.35）×1.5×6==14.39KN
半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：
4F =（1.5×1.35+0.7×1.4）×1.5×6=27.05KN
四、内力计算
荷载组合（1）计算简图如图3.1，荷载组合（2）计算简图如图3.2，荷载组合（3）计算简图如图3.3.
图 3.1 荷载组合（1）
图 3.2 荷载组合（2）
图 3.3 荷载组合4.3
由结构力学求解器先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、走半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表1
F =47.12 F1=33.26 F2=13.86 F3=14.39 F4=27.05
五、截面选择
腹杆最大轴力为465.78KN ，查表7.4，选用中间节点板厚t =10mm ，支座节点板厚t =12mm 。
1.上弦
整个上弦不改变截面，按最大内力计算。
N max =-837.75KN ，l ox =150.6cm ，l oy =300.0cm (l 1取两块屋面板宽度)。 选用2L140×10，A =54.7cm 2
，x i =4.34cm ，y i =6.05cm
[]λλ<==
=
7.3434
.46
.150l 0x
x
x i []λλ<===
6.4905
.60
.3000y y y i l 双角钢T 型截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ
由于4.1258.014114=<==b
l t b y 所
以
[]166.59130014475.016.49475.012242204=<=???
?
????+
?=???
? ?
?+
=λλλt l b
y y yz
由yz λ查b 类截面的810.0=yz ?
f mm N A N <=???==22
3
97.18810
7.54810.01025.837?σ 填板每节间放一块（满足1l 范围内不少于两块）
cm i l a 145.4531.440402.752
6
.150=?=<== 2.下弦
整个下弦也不改变截面，按最大内力计算。 N max =821.63KN ，m 185c 12
70
32l ,m c 300l y 0ox ==
= ，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，因
ox
oy l l >>，故用不等肢角钢，短肢相并，A=56.8cm 2
，
x i =3.13cm ，y i =8.56cm
[]2508.8513.3300
0=<===λλx x x i l []2504.13856
.81185
0=<===
λλy y y i l 2223/2157.13310
8.561046.759mm KN f mm N A N =<=??==σ 填板每节间放一块
cm i l a 8.46418.580801502
300
=?=<== 3.腹杆
① 杆件a-B ：
N aB =-465.78KN ，l ox = l oy =2528mm ；N Bb =348.69KN ，l ox = l oy =2528mm 选2L140×90×10,（长支相接） A=44.6cm 2
，x i =4.47cm ，y i =3.73m
[]15046.7073
.38
.252i l y
y 0y =<==
=
λλ
[]15055.5647
.48.522i l y x 0x =<===
λλ 由于
29.169
8.25258.0b l 58.0919
t b y =?=<== 所以[]15065.9318.2529475.013.89t l b 475.0122422y 04y yz =<=???? ????+?=???? ?
?+=λλλ 由yz λ查b 类截面的598.0yz =?
2
22
3mm /KN 215f mm N 64.17410
6.44985.010465.78A N =<=???==?σ 填板放两块
cm 4.1022.5640i 4027.843
8
.522l a =?=<==
② 杆件B-b ：
N =348.69KN ，l ox =0.8 l=0.8×2601=2081,l oy =2601mm 选用2L80?6 , A=18.8 cm 2
，x i ＝3.84, y i ＝3.65。
[]150λ2.453.84
208.1i l λx x x =<===
[]150λ3.713.65
260.1
i l λy
y y =<==
=
222
3mm /KN 215f mm N 47.18510
8.181069.348A N =<=??==σ ③ 杆件D-b ：
N =348.69KN ，l ox =0.8 l=0.8×2601=2081,l oy =2601mm 选用2L80?6 , A=21.2 cm 2
，x i ＝3.84, y i ＝3.65。
[]150λ2.453.84
208.1i l λx x x =<===
[]150λ3.713.65
260.1
i l λy
y y =<==
=
22
2
3mm /KN 215f mm N 48.164102.211069.348A N =<=??==σ
④ 杆件B-F ：
N =-574.56KN ，l ox =366.3cm ，l oy =366.3cm 。
选用2L180?110?10（长肢相并），A =56.8cm 2
，x i =5.81cm ，y i =4.23cm
[]150λ63.05.81366.3
i l λx 0x x =<===
[]150λ86.64.23
366.3
i l λy
0y y =<==
=
由于
16.011
366.3
0.48b l 0.4811111t b 20y 2=?=<== ， 故 []1509.9613.3663.609.116.8609.112242204
2=<=???? ????+?=???? ?
?+=λλλt l b y y yz
由yz λ查表得576.0=yz ?，
f mm N 175.610
56.80.57610574.56A N σ223
<=???==? 填板放两块
cm i l a 2.12513.340401.1223
3
.366=?=<==
。
⑤ 杆件B-G ：
N =301.06KN ，l ox =302.4cm ，l oy =378cm 。
选用2L63?6，A =14.58cm 2
，x i =1.93cm ，y i =2.91cm
[]2507.15693
.14.302i l x x 0x =<===
λλ []2509.12991
.2378
0=<==
=
λλy
y y i l f mm N A N <=??==22
3
5.20610
58.141006.301σ 填板放两块
cm i l a 2.15594.180801263
378
=?=<==
。
⑥ 杆件D-G 、D-H ：
N =-119.36KN ，l ox =333.6cm ，l oy =417.3cm 。 选用2L80?6，A =18.8cm 2
，x i =2.47cm ，y i =3.58cm
[]1501.13547
.26.3330=<===
λλx x x i l []1506.11658.30=<===
λλy
y y i l
由于
3.308
3.41758.058.03.136.080=?=<==b l t b y ， 故 []1502.1206.03.4178475.016.116475.012242204=<=???
?
????+
?=???
? ?
?+
=λλλt l b y y yz
由yz λ查表得361.0=yz ?（b 类截面）
f mm N 17610
8.18361.01036.119A N 22
3
x <=???==?σ 填板四块
cm i l a 8.9847.240404.835
417
=?=<==
桁架杆件截面选择表
六、节点设计
235.31
52.89
605.59
1.下弦节点“b ”
有E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压、和抗剪强度设计值2160N mm w f f =。设“Bb ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm 6mm f h =和，则所需的焊缝长度为：
B-b 为长支相接，取角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数为
0.35,0.6521==αα，。
肢背：'
2
0.650.65348690N
+12138.5mm 220.78mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，取16cm 肢尖： ''2
0.350.35348690N
+12102.8mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，取12cm 设“Db ”杆的肢背和肢尖焊缝尺寸分别为8mm 6mm f h =和，
Db 为等肢相接，取角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数为
0.3,0.721==αα，。 所需的焊缝长度为：
肢背：'2
0.70.7295210N
+28115.3mm 220.78mm 160N mm w
w e f N l h f ?==?=???，取14cm 肢尖： ''2
0.30.3295210N
+2677.9mm 220.76mm 160N mm
w
w e f N l h f ?==?=???，取8cm “Cb ”杆的内力很小，只需要按构造确定焊缝，取6mm f h =。
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备等误
差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为310mm ?400mm 。
下弦与节点板的连接的焊缝长度为400mm ，6mm f h =。焊缝所受的左右两
下弦杆的内力差为N 605.39kN 235.31kN 370.08kN ?=-=，肢背的力最大，取肢背进行计算，则肢背处的焊缝应力为：
20.7537008085.220.76400-12f N N mm mm τ?==???（）
＜2
160N mm
焊缝强度满足要求。 2.上弦节点
B
“Bb ”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“b ”相同。
“Bb ”杆的肢背和肢尖的焊缝尺寸分别为10mm mm f h =和8，B-b 为长支相接，取角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数为0.35,0.6521==αα，所需的焊缝长度为：
肢背： '
2
0.650.65348690N
+20121.2mm 220.710mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，取16cm 肢尖： ''
2
0.350.35348690N
+1884.1mm 220.78mm 160N mm w w e f N l h f ?=
==???，取10cm 考虑焊缝长度，同时为了在上弦搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm ，选择节点板尺寸为295mm ?480mm 。用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。验算上弦杆的焊缝：
忽略桁架上弦坡度的影响，假定集中荷载F 与上弦杆垂直。上弦肢背承受集中荷载，肢尖承受左右弦杆的内力差。
槽焊缝的计算焊角尺寸为'11
105mm 22
f h ==?=节点板厚度 ，''f h =8mm
由节点板的长度确定槽焊缝的长度为480mm ，承受荷载为Q=F d =50.6KN
2w f f 23
mm /N 2.19516022.1f mm /N 12.5480
60.721050.6=?=?<=????=βσ
肢尖由焊缝承担弦杆内力差ΔN=455.27-0=455.27KN ，偏心距e=14-2.5=11.5cm ，偏心力矩M=ΔN e =455.27×11.5=56.15KN ·m ，采用h f =10mm ，则
对ΔN ：23
f mm /N 7.67480107.021025.455=????=
τ 对M ：
2
2
62
w
e f mm /N 4.104480
107.021015.566l h 2M 6=?????==
σ 2222
2f 2f
f mm /N 160mm /N 1.1097.67)1.22
104.4(
)(
<=+=+τβσ 故焊缝强度满足要求。
3.下弦节点“c ”
设“Dc ”杆的肢背和肢尖焊缝6mm 6mm f h =和，则所需的焊缝长度为：
肢背：'2
0.70.7202140N
105.3mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，加2f h 后取12cm 肢尖： ''2
0.30.3202140N
45.1mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，加2f h 后取6cm 设“Fc ”杆的肢背和肢尖焊缝尺寸分别为6mm 6mm f h =和，所需的焊缝长度为：
肢背：'2
0.70.7147200N
76.7mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???，加2f h 后取10cm 肢尖： ''2
0.30.3147200N
32.9mm 220.76mm 160N mm
w
w e f N l h f ?===???，由于焊缝计算长度不得小于8f h 和40mm ，肢尖焊缝长度取6cm 。
“Cb ”杆的内力很小，只需要按构造确定焊缝，取6mm f h =。
节点板取265mm ?315mm ，取6mm f h =，下弦杆与节点板的焊缝长度为315mm ，焊缝受左右弦杆的内力差为795.34-618.4179.4N kN kN kN ?==，受力较大的肢
背处的剪应力为：
20.7176940N 48.7N mm 20.76mm f τ?==???（315-12）
＜2
160N mm
焊缝强度满足要求。 4.下弦节点“d ”
设“F-d ”杆的肢背和肢尖焊缝6mm 6mm f h =和，则所需的焊缝长度为：
肢背：'2
0.70.779400N
41.4mm 220.76mm 160N mm
w
w e f N l h f ?===???<848mm f h =，计算长度取48mm ，加2f h 后取7cm
肢尖： ''2
0.30.358020N
17.7mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===??? <848mm f h =，计算长度取48mm ，加2f h 后取6cm
设“Hd ”杆的肢背和肢尖焊缝尺寸分别为6mm 6mm f h =和，所需的焊缝长度为：
肢背： '
2
0.70.769190N
36.0mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???<848mm f h =，计算长度取48mm ，加2f h 后取7cm
肢尖： ''2
0.30.369190N
15.4mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???<848mm f h =，计算长度取48mm ，加2f h 后取6cm 。
“Cb ”杆的内力为-47400N ，6mm f h =。
肢背：'2
0.70.747400N
24.7mm 220.76mm 160N mm
w
w e f N l h f ?===???<848mm f h =，焊缝长度取6cm ，肢尖的力比肢背的小，肢尖焊缝长度取6cm 。
节点板取255mm ?285mm ，由于d 点左右两端的拉力值相差不大，可只按构造确定其焊角尺寸为6mm f h =。
5.下弦节点“e ”
腹杆“eH ”计算内力为-105640N ，6mm f h =，肢背的焊缝长度为：
'2
0.70.7105640N
55.0mm 220.76mm 160N mm
w w e f N l h f ?=
==???，加2f h 后取7cm 肢尖：'2
0.30.3105640N
23.6mm 220.76mm 160N mm w
w e f N l h f ?===???<48mm ，取焊缝长度为6cm 。节点板取325mm ?270mm 。验算下弦节点板的焊缝。
计算内力差为ΔN=795.34-618.40kN=176.94kN ，6mm f h =，焊缝长度为
w l =270mm ，焊缝肢背的剪应力为：20.7176940N
57.2N mm 20.76mm f τ?=
=???（270-12）
＜
2160N mm ，肢尖受力较小，不必验算。故焊缝合适。 竖杆“eI ”焊缝计算：
拉力为99.19N ，取8
m m f h =，''
2
0.70.799190N
38.7mm 220.78mm 160N mm
w w e f N l h f ?===???考
虑起弧和灭弧，焊缝长度取7cm ，肢尖受力较小，按构造确定焊缝长度为6cm 。 下弦拼接角钢的总长度为采用与上弦统一钢号的角钢进行拼接，垂直肢截取宽度为()5mm 1065mm 21mm
f t h ++=++=（参照书上P37）
2210mm 40.7f
w
f f N l h h f ??
=++ ? ????
?
拼接角钢的总长度取20cm 。
6.上弦节点“C ”、“E ”、“G ”。
的节点板。焊脚尺寸取6mm ，焊缝长度取6cm 。连接板的尺寸如上图6.5.1 上弦点“D ”，“F ”、“H ”焊缝尺寸根据下弦节点已经确定。 节点“D ”：杆“Db ” 8mm 14cm f w h l ==肢背：，6mm 7cm f w h l ==肢尖：， 杆“Dc ” 6mm 11cm f w h l ==肢背：，6mm 6cm f w h l ==肢尖：， 节点“F ”：杆“Fc ” 6mm 8cm f w h l ==肢背：，6mm 6cm f w h l ==肢尖：， 杆“Fd ” 6mm 7cm f w h l ==肢背：，6mm 6cm f w h l ==肢尖：， 节点“H ”：杆“Hd ” 6mm 7cm f w h l ==肢背：，6mm 6cm f w h l ==肢尖：， 杆“He ” 6mm 7cm f w h l ==肢背：，6mm 6cm f w h l ==肢尖：， 节点“D ”、“F ”、“H ”所选择的连接板尺寸分别为：230mm ?335mm ，220mm ?255mm ，235mm ?245mm 。 7.屋脊节点“I ”
1）弦杆与拼接角钢的连接焊缝计算
采用与上弦角钢相同钢号的角钢进行拼接，截取的垂直肢的宽度为：Δ=5mm 23mm f t h ++=，取25mm ，其中f h 取8mm ，接头一边的焊缝长度按弦杆的内力计算。一条焊缝所需的焊缝长度为：
2
791430N
220.8mm 40.78mm 160mm w l =
=???，拼接角钢的长度取
520mm >2?220.8mm+4?8mm+15?2=503.6mm ，合适。 2）弦杆与节点板的连接焊缝计算
根据腹杆的内力，取节点板尺寸为300mm ?550mm ，上弦与节点板之间的槽焊，假定承受节点荷载，计算长度为550mm-2x15mm-4f h ，f h =5mm ，故计算长度为500mm ，节点荷载为50.6kN ，焊缝承受的剪应力：
1
11
9919022610mm=107.840.76160??
=+?+ ??????
2F 50600N
14.5N mm 20.720.75mm 500mm
f f w h l τ=
==??????＜2160N mm ，满足。
上弦肢尖与节点板的连接焊缝的内力计算值为上弦内力的15%，设肢尖的焊缝f h =8mm ，，则节点一侧弦杆的计算长度为：
500mm
15mm 28mm 219mm 2
w l =
--?=，焊缝应力为：
（对杆H-I ）偏心距为：e=140-25=115mm
222
0.15791400N 115mm 6
152.5N mm 20.78mm 194mm
M f σ???==???
2134.1N =＜2160N mm 8.支座节点“a ”
6.8.1 支座节点
6.8.2 支座底板
腹杆“aB ”的焊缝尺寸同节点“B ”肢背：10mm 16cm f w h l ==，肢尖：
8mm f h = 11cm w l =。节点板的厚度为12cm ，所确定的节点板尺寸如图6.8.1，下弦杆焊脚尺寸为肢背：8mm f h =14cm w l =，肢尖：6mm f h =14cm w l =，竖杆焊脚尺寸肢背和肢尖均为6mm f h = 6cm w l =，经验算焊缝满足要求。为了便于施焊，下弦角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取160mm 。在节点中心线上设置加劲肋，
加劲肋与节点板的高度相等，厚度为12mm 。 ① 支座底板的计算
支座反力： R=8F=8?50.6kN=404.8kN,混凝土强度为C20，c f =9.6N/mm 2 支座所需的净截面为：2
2
404800N A 42166.7mm 9.6N mm n c R f =
== 2
0.15791400N 48.4N mm 20.78mm 219mm
N f
τ?==???
选择的支座底板的尺寸如图 6.8.2。仅考虑有加劲肋的部分承受支座反力，按照构造要求，取底板面积为a ×b=290mmx232mm 由于290mmx232mm=42166.7mm 2>42166.7mm 2，故底板的面积合适。
底板的厚度按桁架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分成四块，每块为两相邻边支撑而另两边自由的板。
根据底板尺寸确定1171.2mm a = 1b 81.2m m =，1b /1a =0.474查表得β的值为0.054。底板下的平均应力为：
2
2
423120N 6.29N mm 67280mm
σ== 每块板的单位宽度的最大弯矩为：
22221M 0.054 6.29N mm 171.2mm 9955.2N mm mm a βσ==??=?
底板厚度：
16.7mm t =
== 取t=18mm 。
②加劲肋与节点板的焊接焊缝计算。 计算简图如图6.8.3
假定一个加劲肋承受的力为支座反力的1/4，即加劲肋的计算内力为R 4423120N 4105780N ==，则焊缝的内力为
2
V 105780N
M =105780N 35m m =370230
0N m m
=
?
设焊缝6mm f h =，焊缝的计算长度为：
495mm 12mm 15mm 468mm w l =--=，则焊缝的应力：
2
2
222
105780N
26.9N mm 20.720.76mm 468mm
663702300N mm
12.1N mm 20.720.76mm 468mm
f f w f f w V h l M h l τσ=
==????????===?????
229.5N mm =
＜2160N mm ，
满足。 ② 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算。
设焊缝传递全部的支座反力，每块加劲肋各传力为R/4=105780N ，节点板传递的力为R/2=211560N 。
设节点板与焊缝的焊脚尺寸6mm f h =，则焊缝的计算长度我为：
()2290mm 12mm 556mm w l ∑=?-=
节点板的应力：
R 2211560N
0.70.76mm 556mm
f f w h l σ=
=
?∑??
2
22
90.6N m m 1.22160N m m
195.22N /m m =
强度满足。
加劲肋焊脚尺寸8mm f h =每块加劲肋与地板的连接焊缝长度为：
()2100mm 15mm 12mm 126mm w l ∑=?--=
加劲肋焊缝的应力为：
R 4105780N
0.70.78mm 126mm
f f w h l σ=
=
?∑??
222149.9N mm 1.22160N mm 195.22N mm =
强度满足。
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1.5*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2.1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 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2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1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*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2.2 屋架的杆件尺寸 2.3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2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2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
桁架承重架设计计算书
桁架承重架设计计算书 桁架承重架示意图(类型一) 二、计算公式 荷载计算:1.静荷载包括模板自重、钢筋混凝土自重、桁架自重(×； 2.活荷载包括倾倒混凝土荷载标准值和施工均布荷载(×。 弯矩计算: 按简支梁受均布荷载情况计算 剪力计算： 挠度计算： 轴心受力杆件强度验算： 轴心受压构件整体稳定性计算: 三、桁架梁的计算 桁架简支梁的强度和挠度计算 1.桁架荷载值的计算. 静荷载的计算值为 q1 = m. 活荷载的计算值为 q2 = m. 桁架节点等效荷载 Fn = m. 桁架结构及其杆件编号示意图如下： 桁架横梁计算简图 2.桁架杆件轴力的计算. 经过桁架内力计算得各杆件轴力大小如下： 桁架杆件轴力图 桁架杆件轴力最大拉力为 Fa = . 桁架杆件轴力最大压力为 Fb = . 3.桁架受弯杆件弯矩的计算. 桁架横梁受弯杆件弯矩图 桁架受弯杆件最大弯矩为M = 桁架受弯构件计算强度验算= mm 钢架横梁的计算强度小于215N/mm2，满足要求！ 4.挠度的计算. 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 桁架横梁位移图 简支梁均布荷载作用下的最大挠度为 V = .
钢架横梁的最大挠度不大于10mm，而且不大于L/400 = ，满足要求！ 5.轴心受力杆件强度的计算. 式中 N ——轴心拉力或轴心压力大小； A ——轴心受力杆件的净截面面积。 桁架杆件最大轴向力为, 截面面积为 . 轴心受力杆件计算强度 = mm2. 计算强度小于强度设计值215N/mm2，满足要求！ 6.轴心受力杆件稳定性的验算. 式中 N ——杆件轴心压力大小； A ——杆件的净截面面积； ——受压杆件的稳定性系数。 轴心受力杆件稳定性验算结果列 表 ----------------------------------------------------------------- ------------ 杆件单元长细比稳定系数轴向压力kN 计算强度N/mm2 ----------------------------------------------------------------- ------------ 1 -------- 2 -------- 3 4 5 -------- 6 -------- 7 8 9 10 11 12 13 -------- 14 15 -------- 16 --------
梯形钢屋架课程设计
《钢结构》课程设计 题目：武汉某车间钢结构屋架设计 院（系）：城市建设学院 专业班级：土木090 学生姓名： 学号： 指导教师：蒋华 2012年6月11日至2012年6月15日 华中科技大学武昌分校制
《钢结构》课程设计任务书
目录 一、设计资料 (5) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (5) 1、屋架几何尺寸 (5) 2、檩条布置 (6) 三、支撑布置 (6) 1、上弦横向水平支撑 (6) 2、下弦横向和纵向水平支撑 (6) 3、垂直支.撑 (7) 4、系杆 (7) 四、荷载与内力计算 (7) 1、荷载计算 (7) 2、荷载组合 (7) 3、内力计算 (8)
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，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18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值 f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 c 4、钢材用Q235，焊条用E43 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 = 30m > 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f = L / 500 = 60mm 。 屋架计算跨度l0= L - 2 ? 0.15 = 30 - 2 ? 0.15 = 29.7m 。 =h0+i? l0/2=3585mm。 跨中高度H 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（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。
钢结构桁架设计计算书
renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l/20～l/8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm ×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N/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 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
梯形钢屋架课程设计(2017年度)
长沙理工大学继续教育学院梯形钢屋架课程设计 年级： 专业： 姓名： 学号： 指导老师：
时间：2017 年月日
目录 课程设计任务书 (1) 一、设计资料： (2) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (3) 三、支撑布置 (4) 四、荷载与内力计算 (5) 五、杆件截面设计 (9) 六、节点设计 (17) 七、填板设计 (35)
长沙理工大学继续教育学院课程设计任务书
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，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18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板抗压强度设计值 c 铰连接。 4、钢材用Q235，焊条用E43 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 30m 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f L / 500 60mm 。 屋架计算跨度l0L 2 0.15 30 2 0.15 29.7m 。跨中高度H 0=h0+i l0 /2=3585mm。 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（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。 图2
钢结构屋架设计计算书
. 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋 混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm×400mm,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2?。屋面的活荷载为kNm=1.0，屋面的恒荷载的标准值为0.5γ2.1米。结构的重要度系数为022??，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布m，雪荷载为0.350.2 kN kNm状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 1′°2618=檩距arctan,=屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为α3。为1.866m 屋架形式和几何尺寸1 图 支撑的布置3.上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细。2杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图
'. . 图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 荷载标准值5.35.31kN6=×6×=0.51.77××=0.5×1.866P上弦节点恒
荷载标准值110√3×61.866×0.35=60.35=×1.77×=3.72kN×P上弦 节点雪荷载标准值210√3 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图 上弦节点恒荷载图3 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 '. . 图4 上弦节点雪荷载 6.内力组合 内力组合见表—1
大型桁架模板受力计算(版)
中交第一航务工程局第五工程有限公司 模板受力计算书 （胸墙模板） 单位工程：锦州港第二港池集装箱码头二期工程计算内容：胸墙模板计算 编制单位：主管：计算： 审批单位：主管：校核：
锦州港第二港池集装箱码头二期工程 胸墙模板计算书 一、设计依据 1.中交第一航务工程勘察设计院图纸 2.《水运工程质量检验标准》JTS257-2008 3.《水运工程混凝土施工规范》JTJ268-96 4. 《组合钢模板技术规范》（GB50214－2001） 5. 《组合钢模板施工手册》 6. 《建筑施工计算手册》 7. 《港口工程模板参考图集》 二、设计说明 1、模板说明 在胸墙各片模板中，1#模板位于码头前沿侧，浇筑胸墙高度为3.15m，承受的侧压力最大，同时胸墙外伸部分的重量也由三角托架来承受，因此选取1#模板来进行计算。 1#模板大小尺寸为17.9m（长）×3.15m（高）。采用横连杆、竖桁架结构形式大型钢模板 面板结构采用安装公司统一的定型模板，板面为5mm钢板制作，背后为50×5竖肋。 内外横连杆采用单[10制作，间距为75cm； 桁架宽度为650cm，最大水平间距75cm，上弦杆采用背扣双[6.3，下弦杆为双∠50×50×5，腹杆为方管50×5。 2、计算项目 本模板计算的项目 ⑴模板面板及小肋 ⑵模板横连杆的验算。 ⑶模板竖桁架的验算。 ⑷模板支立的各杆件的验算。
模板计算 1、混凝土侧压力计算 混凝土对模板的最大侧压力： Pmax = 8K S +24K t V 1/2=8×2.0+24×1.33×0.57? =40.1kN/m 2 式中: Pmax ——混凝土对模板的最大侧压力 Ks ——外加剂影响系数，取2.0 Kt ——温度校正系数 10℃时取Kt ＝1.33 V ——混凝土浇筑速度50m 3 /h ，取0.57m/h 砼坍落度取100mm ＝＝倾倒侧P P P max 40.1+6×1.4=48.5 kN/m 2取50KN/ m 2 其中倾倒P 为倾倒砼所产生的水平动力荷载，取6kN/㎡×1.4=8.4kN/㎡。 2、板面和小肋验算 ⑴板面强度验算 取1mm 宽板条作为计算单元，计算单元均布荷载 q=0.05×1=0.05 N/mm q 5mm 钢板参数：I=bh 3/12=300×5×5×5/12=3125mm 4 ω= bh 2/6=300×5×5/6=1250mm 3 q=0.05×300=15 N/mm σ=M/ω=0.078 ql 2/ω=0.078×15×3002/1250=85 N/mm 2＜[σ]=215 N/mm 2 f max =K f ×Fl 4 /B 0=0.00247×0.05×3004 /2358059=0.43mm ＜300/500=0.6mm ， 钢板满足要求 其中K f 为挠度计算系数，取0.00247 B 0为板的刚度，B0=Eh 3x /12(1-γ2)=2.06×105×53/12(1-0.32)=2358059 γ钢板的泊松系数，取0.3 h 为钢板厚度，h=5mm
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计 、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：哈尔 滨，基本风压：m 2 ,基本雪压：kN/m 2 (2) 采用x 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，雪荷载标准值为 积灰荷载标准值为kN/m 。 (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：i °=30m-2X = (5) 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。 取屋架在轴线处的高度h 。1.972m 取屋架在30m 轴线处的端部高度h 。1.963m 1 29 7 屋架的中间高度h g il °/2 1.972 2.900m 16 2 屋架跨中起拱按l 0 /500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: kN/m 2 1503 50C0 3&Q0 c 灿3丄卫坐 a A 刚陛4迎伫空审迎
桁杂上眩衣 挥石査怪6000 桁架下弦支撐布置图 O § -, 「 g S O 4 — 1 1 8 g S
垂直支擢IT 垂直支撑27 1、荷载计算 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 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g k（0.12 0.011l）kN/m2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： F （4.361 1.82） 1.5 6 55.629kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： F1 4.361 1.5 6 39.249kN 半跨节点可变荷载:
钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： 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=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计内力IJ 、JK 计算，根据表得： N = -1139.63KN ，屋架平面内计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和内力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示： 图四 上弦杆
钢屋架钢课程设计
－、设计资料 梯形钢屋架长度为72m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.3kN/㎡，积灰荷载标准值为0.6kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235级，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在27米轴线处的端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
符号说明：GWJ-（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） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 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 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12×6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.3kN/㎡ 积灰荷载0.60kN/㎡ 总计0.90kN/㎡ 永久荷载设计值 1.35×3.387=4.572 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×0.9=1.26kN/㎡ 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=(4.572+1.26) ×1.5×6=52.488 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 P=4.572×1.5×6=41.148 kN 屋架上弦节点荷载 1 P=1.26×1.5×6=11.34 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.35+0.7) ×1.5×6=23.31 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
钢结构课程设计 普通钢屋架设计(18m梯形屋架)
钢结构课程设计 学生姓名： 学号： 所在学院：机电工程学院 专业班级： 指导教师： 2013年7月
《钢结构设计》课程设计任务书 1. 课程设计题目普通钢屋架设计 2. 课程设计的目的和要求 课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计内容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 3. 课程设计内容和基本参数（各人所取参数应有不同） （1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10 （2）屋面荷载标准值（kN/m2） （3）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 （4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。
屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） （1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。 （2）陈绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。 5. 课程设计任务 完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规范的设计技术文档。 5.1设计说明书（或报告） （1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。 （2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） （1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等内容。 （2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。 5.3图样、字数要求 （1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分内容。 （2）课程设计计算说明书可以采用手写。 （3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。 6. 工作进度计划（19周～20周）
钢桁架桥计算书-毕业设计之欧阳歌谷创编
目录 欧阳歌谷（2021.02.01）1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19
4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23
1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图
各构件截面尺寸统计情况见表1-1： 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0
18米普通钢桁架设计计算书
钢屋架设计 姓名： 班级： 学号： 指导教师：
1.原始资料： 某工业厂房为单跨，无天窗，纵向长度为60m，跨度为18m，采用梯形钢屋架，无檩方案，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土屋面板，100mm厚泡沫混凝土保温层，二毡三油改性沥青防水卷材屋面，屋面为上人屋面，坡度为i=1/15。屋架铰支于钢筋砼柱上，柱截面400mm×400mm，砼标号为C25，车间无吊车。屋架采用的钢材为Q345钢，手工焊。 2.屋架形式和几何尺寸确定 屋架计算跨度（每端支座中线缩进150mm）： l o=18-2×0.15=17.7m 跨中及端部高度 桁架的中间高度：h=2250mm 在17.7m的两端高度：h=1650mm 桁架跨中起拱50mm 图1 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置图如图2所示：
图2
4.荷载和内力计算 4.1荷载计算： 4.11屋面永久荷载标准值： 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； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为2.0kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，施工 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：0.5kN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 二毡三油改性沥青防水层 0.40kN/m2 水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 保温层 0.60kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2 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。沿屋 α=换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水面斜面分布的永久荷载应乘以1/cos 1.005 P=+?支撑） 平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（0.120.011 W 计算，跨度单位m。 永久荷载标准值： 二毡三油改性沥青防水层 1.002×0.4kN/m2=0.4008kN/m2水泥砂浆找平层 1.002×0.4 kN/m2=0.4008kN/m2保温层 1.002×0.6 kN/m2=0.6012kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.002×1.5 kN/m2=1.503 kN/m2桁架和支撑自重 0.12 KN/m2+0.011×18 kN/m2=0.318kN/m2 总计：3.2kN/m2可变荷载标准值：
钢结构屋架设计计算书Word 文档
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22
钢结构课程设计计算书-跨度为24m
钢结构课程设计任务书 姓名：杨文博学号：A13110059 指导教师：王洪涛
目录 1、设计资料 0 1.1结构形式 (2) 1.2屋架形式及选材 (2) 1.3荷载标准值（水平投影面计） (2) 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 (5) 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235B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 20厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2 100厚加气混凝土保温层0.6kN/m2 一毡二油隔气层0.05kN/m2 预应力混凝土大屋面板（加灌缝） 1.4kN/m2 屋架及支撑自重(按经验公式L .0+ =计算) 0.384 KN/m2 12 .0 q011 ②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/m2 2、支撑布置 2.1桁架形式及几何尺寸布置
梯形钢屋架课程设计
梯形钢屋架课程设计计算书 1．设计资料： 1、车间柱网布置：长度90m ；柱距6m ；跨度18m 2、屋面坡度：1：10 3、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0.45KN/m2;屋面防水层0.4KN/m2；找平层0.4KN/m2;大型屋面板自重（包括灌缝）1.4KN/m2。 2）活载：屋面雪荷载0.3KN/m2；屋面检修荷载0.5KN/m2 5、材质Q235B钢，焊条E43XX系列，手工焊。 2 . 结构形式与选型 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度(90m>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18m故不设下弦支撑。 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
1、全跨永久荷载1F ＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F ＋半跨可变荷载2F 3、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2F 4. 内力计算 计算简图如下 (c) (b) (a) 2 F /22 3//3F 22/F 4 2F /F 1/2/22 1// 2 2/4
5. 杆件设计 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=－210.32KN 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=－115.16 KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm 设λ＝60，υ＝0.807，截面积为3 2N 210.3210A 1327.4mm f 0.807215 =××＝＝υ
钢结构屋架设计计算书
1. 设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m 。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm ×400mm ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C 型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为γ0=1.0，屋面的恒荷载的标准值为0.5 kN m 2?。屋面的活荷载为0.2 kN m 2?，雪荷载为0.35 kN m 2?，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B ，焊条采用E43型。 2. 屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为α=arctan 1 3=18°26′,檩距为1.866m 。 图1 屋架形式和几何尺寸 3. 支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。 图2 支撑的布置图
4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 5.荷载标准值 =0.5×1.77×6=5.31kN 上弦节点恒荷载标准值P1=0.5×1.866×6× √10 =0.35×1.77×6=3.72kN 上弦节点雪荷载标准值P2=0.35×1.866×6× √10 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载
钢屋架课程设计
钢结构课程设计 学院：建筑工程学院 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 2012.05.27
钢结构课程设计——钢屋架设计 一、设计资料 1、某车间的跨度27m ，柱距为6m ，厂房总长度为240m ，屋面采用1.5m ?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），屋面的坡度为 10/1=i 。 2、屋架采用梯形钢屋架，其屋架支承于钢筋混凝土柱顶。 3、屋架的计算跨度：26.7m =0.152-2715.020?=?-=L L 4、屋架的中间高度：H =3.340m 5、在26.7m 的两端高度为：0h =2.005m 6、在27m 轴线处端部高度为：0h =1.990m 7、混凝土强度等级为C25，钢材采用Q235-B 级，焊条采用E43型，手工焊。 8、根据车间长度、跨度及荷载情况，在车间两端5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑，在设置横向水平支撑的同一开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑，中间各个屋架用系杆联系，在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆，其中：上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆（图2）。
柱网布置图 符号说明：GWJ-（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） 备注：某车间所设计的屋盖无吊车、无天窗、无振动设备，不必进行有关这些的计算。 二、结构形式与布置 屋架形式及尺寸如下图所示:
三、荷载计算 荷 载 计 算 表 荷载名称 标准值（kN/2m ） 设计值（kN/2m ） 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.2＝1.68 三毡四油绿豆砂 0.45 0.45×1.2＝0.54 找平层20mm 厚 0.4 0.4×1.2＝0.48 保温隔热层 1 1×1.2＝1.2 支撑重量 0.07 0.07×1.2＝0.084 屋架自重 0.12+0.011×27=0.417 0.417×1.2＝0.50 永久荷载总和 3.737 4.48 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4＝0.84 积灰荷载 0.8 0.8×1.4＝0.96 可变荷载总和 1.5 1.8 设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况： （1）第一种荷载组合：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 52.5665.1)8.148.4(=??+= （2）第二种荷载组合：全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： kN F 32.4065.148.41=??= 半跨节点可变荷载： kN F 2.1665.18.12=??= （3）第三种荷载组合：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 256.565.1)084.050.0(3=??+= 半跨节点屋面板自重及活荷载：
钢结构课设计算书
1.设计资料 （1）某地一金工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架，1.56m ?预应力钢筋混 凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kN m ，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm 2），车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式 吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。屋面荷载标准值为2 0.5kN /m ，雪荷载标准值20.5kN /m ，积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400?。钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型，手工焊。 （2） 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-?= （3） 跨中及端部高度： 桁架的中间高度 h=3.340m 在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm 屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节 点荷载，腹杆体系采用人字形式。 2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示 图1 桁架形式及几何尺寸 根据厂房长度（96m>60m ）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图：
桁架及桁架上弦支撑布置 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑 垂直支撑
图2：桁架支撑布置图 符号说明：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 3. 荷载计算 2 ，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以 1/cos 1.005α=，换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的支撑）按经验公式w P 0.120.011l =+?计算，跨度单位为m 。 标准永久荷载： 预应力混凝土大型屋面板 22 1.005 1.4kN / 1.407/m kN m ?= 三毡四油防水层 22 1.0050.35kN /0.352/m kN m ?= 20mm 厚找平层 32 1.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ??= 80mm 厚珍珠岩制品保温层 32 1.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ??= 桁架和支撑重 22 0.120.1127kN/m 0.417kN/m +?= ——————————————————————— 总计 2 2.900kN/m 标准可变荷载： 屋面活荷载 2 0.5kN /m 积灰荷载 2 0.3kN /m ——————————————————————— 总计 2 0.8kN /m 桁架设计时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （按永久荷载为控制的组合）全跨节点荷载设计值 222F kN m kN m kN m 1.5643.05kN m m =???????=（1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/） （由可变荷载为主控制的组合）全跨节点荷载设计值为： '2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =?+?+????=（） （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时： 21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =???=（永久荷载控制） 2 1.2F 1.2 2.900/ 1.5631.32kN kN m m m =???=（可变荷载控制） 对结构有利时： 2 1.0 2.900/ 1.5626.10kN kN m m m ???= 半跨可变荷载设计值： 2.1F 1.4 1.567.81kN =?????=（0.70.5+0.90.3）（永久荷载控制） 2.2F 1.4 1.569.70kN =????=（0.5+0.90.3）（可变荷载控制） （3） 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时： 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =???= 对结构有利时： 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =???= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN =????（1.2 1.407+1.40.5）1.56=21.50 （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载。