21m屋架钢结构计算书

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21m屋架钢结构计算书

一、结构形式及支撑布置桁架的几何尺寸如下图1.1所示：图1.1 桁架形式及几何桁架支撑布置如图1.2所示：二、荷载计算永久荷载：屋架及支撑自重：0.12+0.011*21=0.351压型钢板：檩条自重（间距1.5m ）：0.333kn/2m 保温层荷载： 0.65 kn/2m 恒荷载总和： 1.485 kn/2m 可变荷载：屋面活荷载（雪荷载）： 0.5 kn/2m 积灰荷载： 0.8 kn/2m 可变荷载总和： 1.3 kn/2m 风荷载：风压高度变化系数为1.0，迎风面体形系数为-0.6，背风面体形系数为-0.5，故负风设计值为（垂直屋面）：迎风面： 1ω=-1.4*0.6*1.0*0.5=0.42 kn/2m 背风面： 2ω=-1.4*0.5*1.0*0.5=0.35 kn/2m 屋架计算跨度：030020.7l l m =-= 考虑以下两种荷载组合 ① 全跨永久荷载+全跨可变荷载由可变荷载控制的组合：(1.20.90.8)6=30.9kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ 有永久荷载控制的组合：(1.350.90.8)6=15.2kn F =⨯1.485+1.4⨯0.5⨯0.7+1.4⨯⨯⨯(21-0.3)/14⨯ ② 全跨永久荷载+半跨可变荷载永久荷载：1F =1.2⨯1.485⨯21-0.3)/14⨯6=15.8KN （可变荷载：2F 1.40.5+1.40.9210.3/14615.2KN =⨯⨯⨯0.8⨯-⨯=（）（）三、内力计算(e) 21米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(f) 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力计算结果如表：四、杆件设计 ⑴上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，max N =-378.8KN ox l =150.75cm oy l =2ox l =301.5cm 设λ=100，查表可知为b 类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32378.829.00.422310N cm f ⨯10==ϕ⨯需要的回转半径：150.75 1.51100x ox l i cm ===λ 301.53.01100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×80×8（短边相并），A=227.8cm ，x i =2.37cm ，y i =4.66cm ，150.7563.62.37ox λλ==<[]=150 []301.564.71504.66oy λλ==<= 由10.5610012.516.98oy l btb ==<= 则近似64.7yz y λλ== 查表得ϕ=0.782 则3222378.810174.2/310/0.78227.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯填板每个节间放一块，175.440 3.15126l cm cm =<⨯= ⑵下弦杆：整个下弦杆采用同一截面，max N =372.0KN ox l =300cm oy l =600cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3223721028.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径：3003100x ox l i cm ===λ 6006100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×110×10（短边相并），A=256.8cm ，x i =3.13cm ，y i =8.71cm ，300963.13x λλ==<[]=350 []60068.93508.71y λλ==<= 由10.561801818.710oy l btb ==<= 则近似68.9yz y λλ== 查表得ϕ=0.707 则32223721092.6/310/0.70756.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板每个节间放一块，1300 5.8464l cm cm =<80⨯= ⑶斜腹杆①杆件aB ：N=-239.0KN ox l =253cm oy l =253cm 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=3222391018.30.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 2532.53100oy x y l i i cm ====λ根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟100×63×6（长边相并），A=219.24cm ，x i =3.21cm ，y i =2.53cm ，25378.83.21x λλ==<[]=150 2531002.53y λλ==<[]=150由10.566.310.522.50.6oy l b tb ==<= 则近似 100yz y λλ== 查表得ϕ=0.555 则322223910223.8/310/0.55519.2410N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放两块， 184.3 3.21128.4l cm cm =<40⨯=②杆件gH ：40.3N KN = 0.80.8339271.2ox l l cm ==⨯= 339oy l l == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32240.310 3.10.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 271.2 2.71100x oxl i cm λ=== 3393.39100oy y l i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，271.211.72.32x λλ==<[]=150 []339101.81503.33y λλ==<= 由10.587.510.726.20.7oy l b t b ==<= 则近似4422220.4750.4757.51101.81104.53390.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.470则322240.31057.9/310/0.47014.810N N mm N mm f σ=ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块， 184.8 2.392l cm cm =<40⨯=③杆件Gg:N=-31.1KN 0.80.8289231.2ox l l cm ==⨯= 289oy l l cm == 设λ=100，查表可知为b类截面，，ϕ=0.422 需要截面积A=32231.110 2.40.42231010N cm f ϕ⨯==⨯⨯ 需要的回转半径: 231.2 2.31100xoxl i cm λ=== 289 2.89100oy yl i cm ===λ 根据需要的A 、x i 、y i 查用钢规格表，选用2∟75×5，A=214.8cm ，x i =2.32cm ，y i =3.33cm ，231.299.72.32x λλ==<[]=350 []28986.83503.33y λλ==<=由 10.587.510.722.30.7oy l b t b ==<= 则近似 4422220.4750.4757.5186.81902890.7yz y oy b l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭查表得ϕ=0.621则σ=322231.31033.8/310/0.62114.810N N mm N mm f ϕ⨯==<⨯⨯ 填板放三块，172.25 2.392l cm cm =<40⨯=其余杆件截面选择见下表，需要注意的是连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其斜截面计算长度0.9ox l l =，其余杆件除Aa 、Ba 、gH 外，0.8ox l l =。

钢结构屋架计算书21m跨

目录1设计资料 (2)1．1结构形式 (2)1．2屋架形式及选材 (2)2支撑布置 (2)2．1桁架形式及几何尺寸 (2)2．2桁架支撑布置如图 (3)3荷载计算 (4)4内力计算 (5)5 杆件设计 (6)5．1上弦杆 (7)5．2下弦杆 (8)5．3端斜杆aB (8)5．4腹杆 (9)5．5竖杆 (9)6节点设计 (12)6．1下线节点 (12)6．2上线节点 (13)6．3屋脊节点 (14)6．4支座节点 (15)6．5下线中央节点 (16)7 参考文献 (19)1、设计资料1．1结构形式某厂房的跨度为21m ，长度60m ，柱距6m 。

车间设有两台30/5吨中级工作制吊车。

梯形屋架，屋架端高为1.7m ，屋面坡度为1/9，屋架支撑在钢筋混凝土柱上，柱的截面为400×400mm ，混凝土标号为C25；计算温度最低-20℃，采用1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。

屋面做法：三毡四油绿豆防水层，20mm 厚1:3水泥砂浆找平层，80mm 厚泡沫混凝土保温层。

屋面活荷载标准值0.5KN/M 2，雪荷载标准值0.5KN/M 2，积灰荷载标准值0.5KN/M 2。

由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。

1．2屋架形式及选材屋架跨度为21m ，屋架形式、几何尺寸如图附图所示。

2支撑布置2．1桁架形式及几何尺寸布置171728672850300030001500135815091509150915091509150923042395263329443235236629442633203326991350图1 梯形钢屋架形式和几何尺寸2．2桁架支撑布置根据厂房长度、跨度及荷载情况，设置两道上、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。

在所有柱间的上弦平面设置了刚性和柔性系杆，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性系杆，以传递山墙风荷载。

21m梯形屋架钢结构计算书

某单跨厂房的钢屋盖1、设计资料（1）该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，焊条采用E43型，混凝土等级为C25；（3）梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m 的GRC 大型屋面板（屋面板不作支撑用）；（4）车间跨度21m,长度240m ，纵向柱距6m 。

温度伸缩缝采用双柱。

2、屋架形式和几何尺寸因为屋面为GRC 大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。

屋架尺寸如下：屋架计算跨度：mm L L 207001502210003000=⨯-=-=；屋架端部高度取值：mm H 15000=；跨中高度：mm H 2550=；屋架高跨比：1.812070025500==L H ；屋面坡度：1.015022100015002550=--=i 。

架几何尺寸如图：3、支撑布置由于房屋长度为240m ，故在房屋两端部开间及每隔60m 处个设置一道上弦横向水平支撑，在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑，屋架两端及跨中三处设置垂直支撑，下弦横向水平支撑和上线横向水平支撑设置在同一柱间。

在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性a B c Gg4、荷载（对水平投影面）1）恒载标准值GRC大型屋面板1.5*6m 1.2×0.5/0.995=0.60KN/m2防水层（三毡四油加绿豆沙） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2找平层（2cm厚） 1.2×0.4/0.995=0.48 KN/m2屋架与支撑 1.2×(0.12+0.011×21)=0.42KN/m2合计 1.98 KN/m2 2）活载屋面活载 1.4×0.5=0.70KN/m2雪荷载 1.4×0.5=0.70KN/m 2取大值 0.70KN/m 2计算屋架时应考虑下列三种荷载组合情况组合（一）：满载；KN p 12.2465.1)7.098.1(=⨯⨯+=组合（二）：在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为500N/m2）；KNp 48.1565.1)7.042.06.0(=⨯⨯++=左 KN p 78.365.142.0=⨯⨯=右组合（三）：在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。

21米三角形钢屋架设计

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() 801.215.2/1==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 /23.0m 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。

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() 801.215.2/1==arctg α，3714.0sin =α，9285.0cos =α。

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。

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 ===。

跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书

梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)、某工业厂房，建筑地点在太原市，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。

屋架跨度21m,屋面排水坡度i=1:10，有组织排水。

屋架支承在钢筋混凝土柱（C30）上，柱顶标高9.0m，柱距6m，柱截面尺寸为400×400mm。

厂房纵向长度60m。

基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35KN/m2。

不考虑积灰荷载。

注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=21-2×0.15=20.7m（3）跨中及端部高度：屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面排水坡度i=1:10，取屋架在21m轴线处的端部高度h0’=1.99m, 屋架的中间高度h=3.025m，则屋架在20.7m，两端的高度为h o=2.004m。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示根据厂房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向水平支撑。

因为柱网采用封闭形式，厂房横向水平支撑设在两端第二柱间，图2-1梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。

在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆，以传递山墙风荷载。

梯形钢屋架支撑布置如图2-2.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置1-1垂直支撑布置2-2SC—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2-1梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷水平投影面积为：22602A>==，故按⨯mm612621m《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不上人屋面）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.35kN/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/m2。

钢结构课程设计汇本21米梯形屋架

21m跨径简支梯形钢屋架设计（有檩）一、设计资料厂房跨度为21m，长度为108m，柱距为12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度为i=1/10，采用轧制H型钢檩条，水平间距自定，雪荷载为s0=0.25 KN/m2，不考虑风压。

钢材采用Q235B，焊条采用E43型，混凝土标号为C20。

1、屋面荷载标准值：屋架及支撑自重0.117+0.11L=0.117+0.011*21=0.348 2KN M 压型钢板0.15* =0.1512KN M檩条（约0.5KN/M,间距1.5m）0.333 2KN M恒荷载总和0.832 2KN M雪荷载0.25 2KN M（小于0.5，取屋面活载0.5 2KN M）积灰荷载0.6 2KN M活载总和 1.1 2KN M2、屋架计算跨径：020.152120.1520.7ml L=-⨯=-⨯=。

3、屋架形式及图示如图1：二、荷载与内力计算2.1、荷载计算根据荷载规范，屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，取两者较大值计算。

屋面荷载汇总：表1 屋面荷载汇总2.2、荷载组合节点荷载设计值按可变荷载效应控制的组合(1.20.832 1.40.5 1.40.90.6) 1.51244.1792d F =⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯= 2KN M其中永久荷载的分项系数 1.2G γ=,屋面活载或雪荷载载荷分项系数1 1.4Q γ=,组合只设计值1 0.7ϕ=，积灰荷载 1.4Q γ= 20.9ϕ=按永久荷载效应控制的组合(1.350.832 1.40.50.7 1.40.90.6) 1.51242.6456d F =⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=2KN M其中永久荷载的的分项系数 1.35G γ=，活荷载的分项系数1 1.4Q γ=，故节点荷载取44.17922KN M ,支座反力=7309.2544d d R F =2KN M 。

2.3、内力计算屋架在上述荷载组合作用的计算简图4所示，用软件求得在F=44.17922KN M作用下屋架各杆的内力入图4所示。

21m钢屋架课程设计计算书

一、21m焊缝提醒屋架的设计资料某厂金工车间跨度90m×21m，柱距6m。

柱网采用封闭结合。

车间内设有30/5t，中级工作制桥式吊车。

采用1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺15cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材防水，八层做法（参考）。

屋面坡度1∕10，基本雪压0.4kN/m2，基本风压0.35 kN/m2屋架支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土强度等级C20。

（建议屋架钢材Q235，焊条E43型。

）二、钢材和焊条的选择根据经验选择，钢材采用Q235,焊条E43，手工焊。

三、屋架的杆件布置和几何尺寸1.几何尺寸计算跨度ιo=ι－300=20700㎜端部高度在1.8 ~2.1m,取1990㎜，那么，跨中高度H=1990＋0.5×21000×0.1=3040㎜高跨比3040/20700=1/6.8,在梯形屋架的常用范围内(几何尺寸如图a)。

1a．21m屋架几何尺寸b.屋架上弦支撑布置图2.支撑布置(如图b,c,d,e)①L=21m<30m,所以仅在跨中设置一道垂直支撑；②房屋内设有中级工作制的桥式吊车，应在屋架下弦端节间设置纵向水平支撑；③30/5 t 的桥式吊车，为了防止屋架水平方向振动，必须设置下弦横向水平支撑；④因为采用大型屋面板（无檩条）应设置屋架上弦横向水平支撑。

四、荷载统计和内力计算 1.荷载统计永久荷载标准值分别防水层 0.35KN/㎡找平层 0.40KN/㎡保温层 0.50KN/㎡预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.5m ×6.0m ）㎜ G K1=1.4KN/㎡屋架及支撑自重 G K2=0.12＋0.011ιℓ=0.351KN/㎡永久荷载标准值总和为 G K =3.001KN/㎡可变荷载标准值分别为d.垂直支撑1-1e.柱顶处屋架垂直支撑c.屋架下弦支撑布置图雪荷载Q K1=0.40KN/㎡积灰荷载 0.55KN/㎡可变荷载标准值总和Q K=0.95KN/㎡根据建筑荷载规范，屋坡度小于30度时，活荷载中可不考虑风荷载，并且题中未告知活荷载，所以取雪荷载和积灰荷载。

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五、节点设计⑴下弦节点“c ”：Q345钢，E50型焊条角焊缝的抗拉、抗压、和抗剪强度设计值2200/w f f KN mm = 设“Bc ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm 6mm f h =和，则所需的焊缝长度为：肢背：132180.61032869.7520.78200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯取70mm ；肢尖：231180.61032647.820.76200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯ 取50mm 。

设“Dc ”杆的肢背和肢尖焊缝尺寸分别为8mm 6mm f h =和，所需的焊缝长度为：肢背：，132137.11032856.820.78200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯ 取70mm ；肢尖：，131137.11032627.220.76200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯ 取50mm 。

“Cc ”杆的内力很小，只需要按构造确定焊缝，取6mm f h =，1270w w l l mm ==。

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445mm ×510mm 。

下弦与节点板的连接的焊缝计算长度为52.5-1.2=51.3，6mm f h =。

焊缝所受的左右两下弦杆的内力差为N 303kN 127.5kN 175.5kN ∆=-=，肢背的力最大，取肢背进行计算，则肢背处的焊缝应力为：22175500327.2N mm 20.7651.3f τ⨯==⨯⨯⨯＜2200N mm 焊缝强度满足要求。

⑵上弦节点”B ”:设“aB ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm 6mm f h =和，则所需的焊缝长度为：肢背：132239103288720.78200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯ 取90mm ；肢尖：231239103265920.76200w l mm ⨯⨯=+⨯=⨯⨯⨯ 取60mm 。

“Bc ”杆与节点板焊缝采用和“c ”节点相同。

上弦节点板的连接焊缝，节点板缩进8mm ，肢背采用塞焊缝，承受节点荷载31.1KN ，3.52f th mm == 12400.739.3w w l l mm ==-= 32231.11016.1/ 1.22200244/20.7 3.5393w f f N mm f N mm σβ⨯==<=⨯=⨯⨯⨯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290mm ×295mm 。