27m跨度钢屋架设计
[学士]某27米钢结构屋架课程计算书
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目录第一部分一、设计资料 (2)二、设计内容 (3)三、设计要求 (3)第二部分一、荷载和内力计算 (4)二、支撑布置 (5)三、杆件内力计算图 (6)四、杆件截面选择 (6)五、节点设计 (9)第一部分一、设计资料(1) 设计资料某厂房跨度为L=27m，总长240m，柱距6m.房内无吊车，无天窗，无振动设备。
采用1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋第 1 页共15页架支承于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30，。
地区计算温度高于-200C。
钢材选用235Q钢，焊条为43E型。
(2) 屋架形式及几何尺寸屋面采用预应力钢筋混凝土大型屋面板，采用梯形钢屋架。
屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图一所示。
屋面坡度为(=3340-=i屋架计算跨度为26.7m,端部高度取1990mm，中部高度取3340mm。
/210:127001990*)(3) 荷载标准值①永久荷载：预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1.4 KN/m2二毡三油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m2找平层2cm厚 0.4 KN/m2保温层2 0.4 KN/m2屋架及支撑自重：按公式L12=计算： 0.309 KN/m2.0+.0q11永久荷载总和 2.617 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载：2/kN7.0m附图一第 2 页共15页图1.1 27米跨屋架几何尺寸图1.2 27米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值第 3 页共15页第 4 页 共 15页图1.3 27米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值第二部分一、荷载和内力计算1、荷载计算恒荷载总和：2.6172/m KN屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载。
可变荷载总和：1.52/m KN屋面板坡度不大，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。
2、荷载组合节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合：kN F d 15.4665.1)8.09.04.17.04.1617.22.1(=⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=第 5 页 共 15页 其中，永久荷载，荷载分项系数2.1=G γ；积灰荷载，荷载分项系数4.11=Q γ；组合系数9.01=ψ；屋面荷载，4.12=Q γ，9.02=ψ。
27m钢屋架计算书
单层厂房钢屋盖设计计算书一、设计计算资料梯形屋架跨度27m ，屋架间距6m ，厂房长度84m 。
屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接。
钢筋混凝土柱高12m ，其混凝土强度等级为C30。
钢材为Q235-B ，焊条E43型。
厂房内有中级工作制桥式吊车，起重量Q ≤300kN 。
屋面均布活荷载（不与雪荷载同时考虑）为：轻型屋面取0.3kN /㎡,但计算负荷面积不超过60㎡时，取0.5 kN /㎡；重型屋面取0.5 kN /㎡。
屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度i 8/1=，H 型钢檩条的水平间距为3.375m 。
基本风压为0.75 kN /㎡，基本雪压为0 kN /㎡。
二、屋架几何尺寸的确定屋架的计算跨度mm L l 26700300270003000=-=-=，端部高度取mm H 19900=跨中高度为mm 3680H ,36788227000190020==⨯+=+=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。
三、屋盖支撑布置根据厂房长度（84m>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。
在所有柱间的上弦平面有檩条代替刚性与柔性系杆，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、刚性系杆，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2、图3、图4所示。
其中SC#为上弦支撑、XC#为下弦支撑、CC#为垂直支撑、GG#为刚性系杆、RG#为柔性系杆、GWJ#为屋架。
四、荷载计算1、永久荷载（水平投影面）压型钢板 151.086515.0=⨯kN/㎡ 檩条（0.5kN/m ） 0.148 kN /㎡屋架及支撑自重 0.01L=0.27kN /㎡ 合计 0.569kN /㎡ 2、可变荷载（水平投影面）因屋架受荷水平投影面积超过60㎡，故屋面均布活荷载为0.30 kN /㎡，无雪荷载。
钢结构计算书27m钢屋架厂房
钢屋架设计计算书一、设计资料某车间跨度为24（27、30）m，厂房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；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，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。
永久荷载：改性沥青防水层0.35kN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m2100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） 1.4kN/m2屋架和支撑自重为（0.120+0.011L）kN/m2可变荷载基本风压：0.35kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.45kN/m2积灰荷载0.75kN/m2不上人屋面活荷载0.7kN/m2二、屋架型式、尺寸、材料选择和支撑布置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=27m，每端支座中线缩进0.15m.计算跨度l0=l－2×0.15m=26.7m；端部高度取H0=1.95m，中部高度H=3.29m起拱按f=l0/500，取60mm.配合大型屋面板尺寸（1.5×6m），采用屋架间距B=6m，上弦节间尺寸1.5m。
选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图-1。
图-1 屋架尺寸三、荷载和杆件内力计算（1）屋架荷载屋面活动荷载按雪荷载（0.40kN/m2×1.4）和活荷载（0.50kN/m2×1.4）的较大值，取0.50kN/m2×1.4。
屋架和支撑重按（0.12+0.011L）×1.2=0.384kN/m2×1.2；因屋架下弦无其他荷载，为方便认为屋架和支撑重全部作用于上弦节点。
27米钢屋架设计
钢结构课程设计例题－、设计资料某一单层单跨工业长房。
厂房总长度为120m，柱距6m，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0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。
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―A―F，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，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屋架支撑布置见图2所示。
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0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡总计 1.25kN/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡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=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载P=4.0644×1.5×6=36.59 kN屋架上弦节点荷载1P=1.75×1.5×6=15.75 kN2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3P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN43.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。
钢结构计算书27m钢屋架厂房
钢屋架设计计算书一、设计资料某车间跨度为24（27、30）m，厂房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；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，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。
永久荷载：改性沥青防水层0.35kN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m2100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） 1.4kN/m2屋架和支撑自重为（0.120+0.011L）kN/m2可变荷载基本风压：0.35kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.45kN/m2积灰荷载0.75kN/m2不上人屋面活荷载0.7kN/m2二、屋架型式、尺寸、材料选择和支撑布置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=27m，每端支座中线缩进0.15m.计算跨度l0=l－2×0.15m=26.7m；端部高度取H0=1.95m，中部高度H=3.29m起拱按f=l0/500，取60mm.配合大型屋面板尺寸（1.5×6m），采用屋架间距B=6m，上弦节2间尺寸1.5m。
选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图-1。
图-1 屋架尺寸三、荷载和杆件内力计算（1）屋架荷载屋面活动荷载按雪荷载（0.40kN/m2×1.4）和活荷载（0.50kN/m2×1.4）的较大值，取0.50kN/m2×1.4。
屋架和支撑重按（0.12+0.011L）×1.2=0.384kN/m2×1.2；因屋架下弦无其他荷载，为方便认为屋架和支撑重全部作用于上弦节点。
27米钢屋架课程设计
27米钢屋架课程设计钢结构是一种重要的建筑结构形式，其具有轻质、高强、抗震等优点，在建筑领域有着广泛的应用。
而钢屋架是钢结构中的重要组成部分，其在建筑中承担着支撑屋面载荷、传递风荷载等重要功能。
本课程设计旨在介绍27米钢屋架的设计与施工，通过全面系统地了解27米钢屋架的设计原理、构造方式、相关规范标准和案例分析，提高学生对钢结构设计的专业能力和实践水平。
一、课程目标1.掌握27米钢屋架的设计原理和构造方式。
2.理解国家相关规范标准对钢结构设计的要求。
3.能够进行27米钢屋架的结构强度、稳定性、抗震性和可靠性分析。
4.能够运用所学知识进行27米钢屋架的实际设计。
5.能够进行相关案例分析，提高解决实际问题的能力。
二、课程内容1.钢结构基础知识1.1钢结构的分类和特点1.2钢结构设计的基本原则1.3钢材的选材原则和性能要求1.4钢结构的施工工艺和要求2. 27米钢屋架设计规范2.1钢结构设计规范相关条款解读2.2钢结构设计计算方法和要求2.3钢结构连接件设计要求3. 27米钢屋架构造形式3.1 27米钢屋架的构造类型3.2 27米钢屋架的节点构造及连接方式3.3 27米钢屋架的施工工艺及注意事项4. 27米钢屋架的设计分析4.1结构受力分析4.2结构稳定性分析4.3结构抗震性分析4.4结构可靠性评估5. 27米钢屋架实际设计案例分析5.1张力杆系支撑的钢桁架结构设计5.2局部钢构件参数优化设计案例5.3 27米大跨度钢结构设计案例6. 27米钢屋架设计实践6.1结合实际工程进行27米钢屋架的实际设计6.2使用常见的钢结构设计软件进行设计模拟与分析6.3结合实际案例进行设计方案讨论与优化三、教学方法1.理论授课：通过教师讲解和学生自主学习，掌握27米钢屋架的设计理论知识。
2.实例分析：通过案例分析，理解27米钢屋架设计中常见问题及解决方法。
3.计算实践：利用计算软件进行设计计算实践，提高设计能力。
4.实地考察：到工地进行实地考察，了解27米钢屋架的实际施工情况。
厂房27m钢屋架设计
一、设计资料：(1)某车间跨度为27m，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)屋面采用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，上柱截面尺寸为450×450mm，混凝土强度等级为C25，屋面坡度为1:11，屋架端部高度为1.74m,屋架采用的钢材及焊条为：Q235B钢，焊条为E43型。
(3)荷载：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）kN/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/m 2 （4）桁架计算跨度：m 7.2615.0227l 0=⨯-= 跨中及端部高度： 桁架的中间高度： 2.954h m = 在26.7m 的两端高度：0 1.740h m=在27m 轴线处端部高度：0 1.726h m = 桁架跨中起拱50mm （L/500≈） 二、 结构形式与布置：桁架形式及几何尺寸如图1所示。
图1.桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2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。
沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以2α=+=换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水1cos11111 1.004平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（0.120.011P=+⨯w度）计算，跨度单位为m 。
标准永久荷载：改性沥青防水层 1.004⨯0.4 kN/m 2=0.4016kN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 1.004⨯0.40kN/m 2=0.4016 kN/m 280厚泡沫混凝土保温层 1.004⨯0.6kN/m 2=0.6024kN/m 2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.004⨯1.5kN/m 2=1.506 kN/m 2 悬挂管道 1.003⨯0.15N/m 2=0.1505 kN/m 2 屋架和支撑自重为 （0.120+0.011⨯27）kN/m 2=0.417 kN/m 2共： 3.479 kN/m 2标准可变荷载： 积灰荷载0.5kN/m 2不上人屋面活荷载 0.7kN/m 2 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⨯3.479+1.4⨯0.7⨯0.7+1.4⨯0.9⨯0.5）⨯1.5⨯6=54.11 kN/m 2 （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：21.1F 1.35 3.479 1.5642.27kN m m m kN =⨯⨯⨯= 21.2F 1.2 3.479 1.5637.57kN m m m kN =⨯⨯⨯=对结构有利时：21.3F 1.0 3.479 1.5631.31kN m m m kN =⨯⨯⨯=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：23.1F 1.20.417 1.56 4.50kN m m m kN =⨯⨯⨯=对结构有利时：23.2F 1.00.417 1.56 3.75kN m m m kN =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活载设计值：224F (1.2 1.5 1.40.7) 1.5625.02kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=（1），（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
跨度27m钢屋盖设计
跨度27m钢屋盖设计提要本文档描述了一个跨度为27m的钢屋盖设计方案。
首先，介绍了钢屋盖的概念和用途。
然后，讨论了设计过程中的考虑因素，包括结构分析、材料选择和施工方式。
最后，给出了一个钢屋盖的示意图，并总结了设计方案的优点和挑战。
1. 引言钢屋盖是一种常见的建筑结构，用于覆盖大跨度的空间。
它的主要作用是保护建筑内部免受风雨等自然力的影响。
对于跨度较大的建筑，如工业厂房、体育馆和展览中心，采用钢屋盖结构可以提供较大的空间和较少的柱子。
2. 设计考虑因素设计一个跨度27m的钢屋盖时，需要考虑以下因素：2.1 结构分析首先，需要进行结构分析，确定屋盖的受力情况。
这包括分析荷载、考虑风力和地震力等因素。
根据分析的结果，确定所需的支撑结构和梁柱尺寸。
2.2 材料选择材料的选择对于钢屋盖的设计非常重要。
一般来说，常用的材料包括钢材、玻璃和塑料。
需要考虑材料的强度、耐久性和成本等方面，以找到最适合跨度27m的钢屋盖的材料。
2.3 施工方式钢屋盖的施工方式也需要考虑。
一般来说，可以选择现场焊接或预制构件的方式进行施工。
需要考虑施工的时间、成本和质量等因素，以确定最佳的施工方式。
3. 设计方案基于以上考虑因素，我们提出了以下的钢屋盖设计方案：3.1 结构设计根据结构分析的结果，我们确定了一个由钢柱、钢梁和钢桁架组成的屋盖结构。
钢柱用于支撑整个屋盖，钢梁和钢桁架用于提供横向和纵向的稳定性。
3.2 材料选择在材料选择方面，我们选择了高强度钢作为主要材料。
这种材料具有良好的强度和耐久性，适合用于较大跨度的屋盖。
另外，我们还使用了透明玻璃板来增加采光效果。
3.3 施工方式我们选择了现场焊接的方式进行屋盖的施工。
这种方式可以确保结构的质量和安全，同时也具有较低的成本。
我们会聘请专业焊接工人进行施工，并确保施工过程中的安全和质量。
4. 钢屋盖示意图下图是我们设计的钢屋盖的示意图：钢屋盖示意图钢屋盖示意图5. 设计方案的优点和挑战这个钢屋盖设计方案具有以下优点：•较大的跨度：能够覆盖较大的空间，提供更大的灵活性和功能性。