普通钢屋架设计
钢屋架设计：桁架与屋盖
随着环保意识的提高和新型材料的出 现，钢屋架在设计和制造过程中更加 注重节能、环保和可持续发展。
20世纪中期
随着焊接技术的进步，钢屋架逐渐取 代了传统的木结构和混凝土结构，广 泛应用于各类大型建筑中。
02
钢屋架的组成与分类
钢屋架的组成
钢屋架主要由上弦、下弦、腹杆和支撑组成。上弦是屋架的顶部，下弦是屋架的底 部，腹杆连接上弦和下弦，支撑则是用来增加屋架的稳定性。
要求。
切割与加工
利用先进的切割和加工设备， 将钢材加工成所需的形状和尺 寸，确保精度和质量控制。
组装与焊接
按照设计图纸，将加工好的钢 材进行组装和焊接，形成完整 的钢屋架结构。
防腐与涂装
对制造完成的钢屋架进行防腐 和涂装处理，以提高其耐久性
和美观度。
钢屋架的安装流程
基础准备
根据设计图纸，对安装 基础进行测量、定位和 预处理，确保基础平整、
经济性优化
01 总结词
通过优化设计，降低钢屋架的 制造成本，提高经济效益。
02
详细描述
经济性优化主要通过合理选用 材料、优化加工工艺和减少材 料浪费来实现。例如，选用国 产优质钢材代替进口钢材可以 降低成本，而优化加工工艺则 可以提高生产效率并减少材料 浪费。
03
经济性优化的优势 04
经济性优化有助于降低钢屋架的 制造成本，提高项目的经济效益 。在市场竞争激烈的今天，经济 性优化有助于提升企业的竞争力 。
稳定性分析
稳定性分析是研究屋架在各种载 荷作用下保持平衡状态的能力。
分析需要考虑载荷的作用方式和 支撑结构的约束条件，以及屋架 的失稳模式（如侧向失稳、整体
失稳等）。
通过稳定性分析，可以确定屋架 的临界载荷和安全系数，为设计
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” (13)（3）上弦屋脊节点“3” (14)（4）上弦节点“2” (14)（5）下弦节点“5” (15)7、檩条设计 (16)参考文献 (18)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施工图。
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。
普通钢屋架设计例跨距30、柱距6、总长90
一柱间的上弦平面设置刚性系杆，以保证安装时上弦的稳定，在第一柱间的下弦平面也设置刚性系杆传递永久荷载：预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4×1.35=1.89 kN/mm2防水层(三毡四油，上铺小石子)0.4×1.35=0.54kN/mm220㎜厚水泥砂浆找平层20×0.02×1.35=0.54 kN/mm2屋架和支撑自重(0.12+0.011×30)×1.35=0.61 kN/mm23.58kN /mm2可变荷载：屋面活荷载0.7×1.4×0.7=0.68 kN/mm2设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：（1）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P＝(3.58＋0.68)×1.5×6=38.34 kN 屋架在全跨永久荷载＋全跨可变荷载作用下的计算简图如下：节点板的强度验算及稳定性验算略。
上弦杆计算长度：根据支撑布置情况，屋架平面外计算长度取y l 0＝4523mm ，屋架平面内为节间轴线长度，即x l 0＝1508mm 。
假定λ=60，则查表得ϕ=0.807。
所需截面积 A=N/ϕf =869930/(0.807×215)=5013.86mm 2所需回转半径 λ/0x x l i == 1508/60 = 25.13 mm λ/0y y l i == 4523/60 =75.38 mm根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表，选用2∠160×100×12（短肢相并），见图3(a)。
A =60.108㎝2，x i =2.82cm, y i =7.74cm 。
按所选角钢进行长细比及稳定性验算：==x x x i l /0λ150.8/2.82 =53.48< [λ] = 150 ==y y y i l /0λ452.3/7.74 = 58.44< [λ] = 150由y λ = 58.44查表得x ϕ= 0.816，则σ = N/ϕA = 869930/(0.816×6010.8) = 177.36N/㎜2</215N f =㎜2所选截面满足要求。
(完整word版)27米钢结构课程设计钢屋架课程设计解析
《钢结构》课程设计指导书普通钢屋架设计河南工程学院土木工程学院2015年12月普通钢屋架设计指导书本指导书根据设计任务书提出的设计内容和要求指出了设计中应考虑的原则和应注意的问题，对其中某些问题作了必要的说明。
更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。
第一部分：设计及计算与设计说明书的编制普通钢屋架是由普通角钢和节点板焊接而成。
这种屋架受力性能好，构造简单，施工方便，广泛应用于工业和民用建筑的屋盖结构中，一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上，普通屋架所用的等边角钢不小于∟45×4，不等边角钢不小于∟56×36×4。
屋架钢材一般采Q235BF（3号沸腾钢）钢材，冬季计算温度等于或低于-30℃时的屋架宜采用Q235B（3号镇静钢），荷载较大的大跨度屋架可采用Q345（16Mn钢）或Q390（15MnV 钢）。
一、屋架的形式及主要尺寸（一）普通梯形钢屋架概述普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为15～36m，柱距6～12m，跨中经济高度为（1/8～1/10）l。
梯形屋架外形比较接近弯矩图，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，用料较经济，且可以和柱刚接或铰接，且刚接可使建筑物横向刚度提高。
与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为（1/12～1/16）l，通常取2.0～2.5m；与柱铰接的梯形屋架，端部高度1.5～2.0m，此时，跨中高度可根据端部高度和上弦坡度确定。
在多跨房屋中，各跨屋架的端部高度应尽可能相同。
当采用大型屋面板时，为使荷载作用在节点上，上弦杆的节间长度宜等于板的宽度，即1.5m 或3.0m。
当采用压型钢板屋面时，也应使檩条尽量布置在节点上，以免上弦杆受弯。
对于跨度较大的梯形屋架，为了保证荷载作用于节点，并保持腹杆有适宜的角度和便于节点构造处理，可沿屋架全长或只在屋架跨中部分布置再分式腹杆。
普通钢屋架设计计算书
课 程 设 计 计 算 书学 院：建筑与土木工程学院 系 别： 土木工程系 专 业： 土木工程 课 程： 建筑钢结构设计 设计内容： 普 通 钢 屋 架学生姓名： 鲁晓鹏学 号： 205025指导老师： 刘 丽 君2010年1月一 、设计资料某厂房跨度30m ，总长90m ，柱距6 m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1=i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，抗震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m ；厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制），锻锤为2台5t 。
① 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m 2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.55 KN/m 2一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L 计算：0.45KN/m2悬挂管道： 0.15 KN/m 2② 可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.7 kN/m 2雪荷载标准值： 0.35 kN/m2积灰荷载标准值： 1.0 KN/m 2钢材采用Q235-B 。
焊条采E43型，手工焊。
桁架计算跨度：l o =30-2⨯0.15=29.7m跨中及端部高度：桁架中间高度： h=3.490m在29.7m 处的两端高度： h o =2.005m在30m处轴线处端部高度：h o=1.990m桁架跨中起拱60mm（L/500）。
1.结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图1所示。
桁架支撑布置如图2所示2、荷载计算由于i=1/10，则：α=5.71°，cosα=0.995。
计算竖向节点荷载时，按水平投影面计算。
节点荷载即为1.5m*6m内的荷载。
钢屋架设计
1.3.2屋架杆件设计
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垫板间距在受压杆件中不大于40 i ，在受拉杆件中不 大于80 i 。在T形截面中， i 为一个角钢对平行于垫 板的形心轴1-1的回转半径（图1.25a），在十字形 截面中，为一个角钢的最小回转半径（图1.25b)。在 杆件的计算长度范围内至少设置两块垫板。
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梯形屋架（图 1.16b）受力情况较三角形好，腹杆较短， 与柱子的连接既可做成刚接，也可做成铰接。这种屋架一 般用于屋面坡度较小的屋盖结构中，是工业厂房屋盖结构 的最常用形式。
1.3.1屋架形式选择
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矩形屋架（图 1.16c）的上、下弦平行，腹杆长度相等，杆 件类型少，节点构造统一，便于制造，但弦杆内力分布不 均匀，这种形式一般用于托架或支撑体系中。
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曲拱形屋架（图 1.16d)的外形与简支梁承受均布荷载的弯 矩图最为接近，作为简支结构受力最合理，但弦杆的曲线 形制造复杂，如改为折线形则较好，这种屋架用于有特殊 要求的房屋中。
1.3.1屋架形式选择
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2.腹杆体系 三角形屋架的腹杆体系有单斜杆式、人字式和芬克式。 单斜杆式（图1.17a）中较长的斜杆受拉，较短的竖杆 受压，比较经济。人字式（图1.17b)的腹杆数较少， 节点少，构造简便。芬克式（图1.17c）的腹杆受力合 理，还可分为两榀较小的桁架运输。
1.3.2屋架杆件设计
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当有节间荷载作用时，为提高上弦在屋架平面内的抗 弯能力，宜采用不等肢角钢长肢相并的T形截面（图 1.24c）。
普通梯形钢屋架设计指导
第五章 普通梯形钢屋架设计指导§5.1概述钢屋架是屋盖结构的一部分，是主要的承重构件。
按结构形式可分为三角形屋架、梯形屋架、两铰拱屋架、三铰拱屋架和梭形屋架；按照所采用的钢材规格的不同，屋架可分为普通钢屋架、轻型钢屋架（杆件为圆钢和小角钢）和薄壁型钢屋架。
普通钢屋架是由普通角钢和节点板焊接而成。
这种屋架受力性能好，构造简单，施工方便，广泛应用于工业和民用建筑的屋盖结构中，一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上，普通屋架所用的等边角钢不小于∠45×4，不等边角钢不小于∠56×36×4。
屋架钢材一般采用F B Q 235（3号沸腾钢）钢材，冬季计算温度等于或低于30℃时的屋架宜采用B Q 235（3号镇静钢），荷载较大的大跨度屋架可采用345Q （16Mn 钢）或390Q （15MnV 钢）。
§5.2屋架的形式及主要尺寸一、普通梯形钢屋架概述屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等几种，选择屋架的外形和腹杆形式应该经过综合考虑分析确定。
屋架的形式主要取决于房屋的使用要求，屋面材料及需要的屋面坡度，屋架与柱的连接方式（铰接或刚接），屋盖的整体刚度等。
同时，屋架的外形还考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相接近，使弦杆的内力差别较小。
屋面坡度i 根据所采用的屋面材料可取为：卷材防水屋面 i =1/12～1/8 长尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/20～1/8 波形石棉瓦屋面 i =1/4～1/2.5 瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/6～1/3普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为15～36m ，柱距6～12m ，跨中经济高度为（1/8～1/10）l 。
梯形屋架外形比较接近弯矩图，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，用料较经济，且可以和柱刚接或铰接，且刚接可使建筑物横向刚度提高。
《钢结构》普通钢屋架课程设计任务书及指导书--2014
附1：房屋长度有4组数据：（1）60m；（2）102m；（3）120m；（4）150m；附2：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（恒载），共10组。
(a)、2.25 KN/m²；(b)、2.5 KN/m²；(c)、2.75 KN/m²；（d)、3.0 KN/m²；（e)、3.25 KN/m²；(f)、3.5 KN/m²；（g)、3.75 KN/m²；（h)、4.0 KN/m²（i)、4.25 KN/m²；(l)、4.5KN/m²；附3：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（活载），共4组。
(a)、0.5 KN/m²；(b)、0.6 KN/m²；(c)、0.7 KN/m²；（d)、0.8 KN/m²；（e)、0.9 KN/m²；(f)、1.0 KN/m²；（g)、0.4 KN/m²2、设计内容:1）、作支撑布置图,其中包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆.2）、求屋架杆件内力.必要时应进行内力组合。
3）、选择屋架各杆件的截面形式和尺寸.4）、节点设计,包括支座节点a、屋脊节点I、下弦拼接节点i、上、下弦中间节点E、e、d.5）、绘制屋架的一个运送单元的施工图并作材料表二、普通钢屋架设计指导书1、引言：钢屋架课程设计历年来一直是钢结构课程设计的必做题目，通过钢屋架课程设计的学习，对钢桁架的设计，钢结构节点设计，钢结构支撑体系都会有较深的了解，对钢结构施工图，施工详图的绘制方法也会有较深刻的理解和体会。
近些年来，门式刚架，网架的广泛应用。
致使钢屋架的应用受到了限制。
但是，一方面，仍然有许多情况，如大坡度屋盖、狭长结构屋盖，桁架结构仍是首选结构形式；另一方面，通过对钢屋盖这种最基本的桁架结构设计的学习，对学习其他结构如门式刚架结构（特别是支撑体系），网架结构，其他空间桁架结构也会有很大的帮助。
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普通钢屋架设计 指导书
主编 于江 副主编 阿里甫江·夏木西
新疆大学建筑工程学院 二○○七 年
普通钢屋架设计指导书
目录
1 普通钢屋架设计任务书 ..................................................................................................1 1.1 设计数据 .................................................................................................................1 1.2 设计内容 .................................................................................................................2 1.3 普通钢屋架设计指导 .............................................................................................2
杆件名称 上 AC
CE 弦 EG
GI 下 ae 弦 ei
Aa 竖 Bb
Dd
Ee Ff 杆 Hh Ii
杆长 2864
3016 3016 3016 5850 6000 2015 1060 1300 2600 1300 1600 3200
内力系数 -0.67 -14.02 -14.02 -15.14 +8.67 +15.16 -1.00 -1.00 -1.00 -2.00 -1.00 -1.00 +0.93
2 普通钢屋架 ......................................................................................................................6 2.1 普通钢屋架概述 .....................................................................................................6 2.2 屋架的形式和主要尺寸 .........................................................................................6 2.3 屋架杆件的内力计算 .............................................................................................7 2.4 屋架杆件设计 .........................................................................................................7 2.5 屋架的节点设计 ...................................................................................................11 2.6 屋架施工图 ...............................................................................................1.1 设计数据
题目一： 某单层工业厂房，位于乌市、阿克苏市、石河子市、阿勒泰市,房屋长度为 60m、102m、120m、150m; 现有 2 台 200KN 的重级工作制(A6,A7)桥式软钩吊车,屋架跨度 24m.屋架间距 6m;钢材采用 Q235-B.屋盖 承受竖向均布荷载 2.25、2.5、2.75、3.0、3.25、3.5、3.75、4.0、4.25、4.5KN/m²(注:所给荷载为恒加活 的标准值,分项系数采用 1.3).屋架支承在钢筋混凝柱上,柱混凝土强度等级采用 C25，断面尺寸为 400x400. 屋架几何尺寸及内力系数(节点荷载 P=1.0 作用下的构件内力)如附表所示.