钢结构课设计算书完整版
钢结构课程设计计算书土木专业资料
钢结构设计课程设计计算书1、工程概况某车间厂房总长度为45m 。
车间设有两台30吨中级工作制吊车。
车间无腐蚀性介质。
该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架（见图1），无吊顶，屋架下弦标高为10m ，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C20。
屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C 型檩条。
屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)标准值为0.50kN/㎡。
屋面活荷载标准值为0.20kN/㎡。
不考虑积灰荷载、风荷载。
雪荷载（kN /㎡）为0.75KN/m ，不考虑全垮积雪不均匀分布情况。
结构重要性系数为γ0=1.0。
屋架采用Q235B 钢，焊条采用E43型。
2．屋架几何尺寸根据设计要求，采用三角形豪式屋架。
屋面坡度1:2.5。
屋面倾角︒=80.21α。
sin α=0.3714，cos α=0.9285。
屋架计算跨度：L 0=L-300=17700mm 屋架跨中高度：h=8850/2.5=3540mm上弦长度L 1=L 0/2cos α=17700/(29285.0⨯)=9531节间长度S=2383；节间水平投影长度S 1=2213。
图1屋架形式和几何尺寸3．支撑布置屋架上弦横向水平支撑在厂房离端第一区间设置，下弦横向水平支撑与之相同。
下弦水平纵向水平支撑通长设置。
竖向垂直支撑在屋架中部设置，位于上弦横向支撑开间（如下图）。
竖向垂直支撑所在开间下弦平面设刚性支撑，其他屋架开间下弦平面尚需设置柔性支撑。
4．檩条布置在节点设置檩条，檩条间距2383mm。
在檩条三分点处设两道拉条。
5．屋架节点荷载可变荷载按雪荷载0.75KN/㎡取。
图2 屋架支撑布置图在此荷载作用下节点荷载：P1=2.10.57.5 2.383cosα⨯⨯⨯⨯=58.11KN/㎡P2=1.40.757.5 2.383cos20.22α⨯⨯⨯⨯=KN/㎡通过查《建筑结构静力计算手册》得内力系数，再按相应组合得表1:屋架内力组合表表1杆件内力系数单项荷载内力内力组合最不利组合恒载活载全跨半跨全跨半跨恒+全恒+半上弦杆AB -9.42 -6.25 -109.08 -190.47 -126.38 -299.56 -235.46 -299.56 BC -8.08 -5.00 -93.57 -163.38 -101.10 -256.94 -194.67 -256.94 CD -6.73 -3.75 -77.93 -136.08 -75.83 -214.01 -153.76 -214.01 DE -5.39 -2.50 -62.42 -108.99 -50.55 -171.40 -112.97 -171.40下弦杆AI 8.75 6.25 101.33 176.93 126.38 278.25 227.70 278.25 IH 8.75 5.00 101.33 176.93 101.10 278.25 202.43 278.25 HG 7.50 3.75 86.85 151.65 75.83 238.50 162.68 238.50 GF 6.25 2.50 72.38 126.38 50.55 198.75 122.93 198.75竖腹杆BI 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 CH 0.50 0.50 5.79 10.11 10.11 15.90 15.90 15.90 DG 1.00 1.00 11.58 20.22 20.22 31.80 31.80 31.80 EF 3.00 1.50 34.74 60.66 30.33 95.40 65.07 95.40斜腹杆BH -1.35 -1.25 -15.63 -27.30 -25.28 -42.93 -40.91 -42.93 CG -1.60 -1.60 -18.53 -32.35 -32.35 -50.88 -50.88 -50.88 DF -1.95 -1.95 -22.58 -39.43 -39.43 -62.01 -62.01 -62.016．杆件截面选择弦杆最大内力为-299.56 KN ，查表选择中间节点板厚度8mm ，支座节点板厚度10mm 。
钢结构设计原理课程设计计算书精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1、设计资料1.1 1）某厂房跨度为21m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
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）。
²4）该车间所属地区江苏省广州市。
5）采用梯形钢屋架。
1.2考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m²②二毡三油防水层400N/m²③找平层2cm厚400N/m²○4支撑重量；70N/m²考虑活载：①活载700 N/m²6）地震设防烈度为77）钢材选用Q235钢，焊条为E43型。
1.3、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。
屋面坡度i=1/10；屋架计算跨度L0＝21000－300＝20700mm；端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3040mm（为L0/6.8）。
屋架几何尺寸如图1所示：507.5 12、支撑布置2.1 由于房屋长度有6米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。
2.2上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置3、设计屋架荷载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700 N/m²计算。
沿屋面分布的永久荷载乘1/cosα=(√10²+1)/10=1.005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自重（包括支撑）按经验公式（w P =0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m 。
标准永久荷载： 二毡三油防水层1.005x0.40=0.402kN/m 22cm 厚找平层1.005x 0.4=0.402kN/m 2预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.005x 1.4=1.407kN/m 2屋架和支撑自重为 0.07+0.12+0.011x21=0.421kN/m 2 _____________________________共 2.632kN/m 2标准可变荷载： 屋面活荷载0.7kN/m 2_____________________________共 0.7kN/m 2考虑以下三种荷载组合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③ 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 （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=(1.35x 2.632kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2 )x 1.5m X 6m=38.1528kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值： 对结构不利时：F 1,1=1.35x2.632x1.5x6=31.9788KN （按永久荷载效应控制的组合） F 1,2=1.2x2.632x1.5x6=28.4256KN （按可变荷载效应控制的组合） 对结构有利时：F 1,3=1.0x2.632x1.5x6=23.688KN 半跨可变荷载设计值：F 2,1=1.4x(0.7x0.7)x1.5x6=6.174KN(按永久荷载为主的组合) F 2,2=1.4x0.7x1.5x6=8.82KN(按可变荷载为主的组合)（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（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：F 3,1=1.2x0.421x1.5x6=4.5468KN对结构有利时：F 3,2=1.0x0.421x1.5x6=3.789KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：()224F 1.21.4k N m 1.40.7k N m 1.5m 6m =23.94k N =⨯+⨯⨯⨯4、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。
钢结构课设计算书
钢结构课程设计计算书姓名：学号：指导教师：二零一二年七月土木工程系目录一、设计资料 (1)二、结构形式 (1)三、材料选择 (1)四、铺板设计 (1)（1）荷载计算 (2)（2）强度计算 (2)（3）挠度计算 (2)五、加劲肋设计 (2)（1）铺板设计 (2)（2）荷载计算 (3)（3）内力计算 (3)（4）截面特性计算 (3)（5）强度计算 (4)（6）变形计算 (4)六、平台梁 (5)A．次梁设计 (5)1、次梁1的设计 (5)2、次梁2的设计 (6)B．主梁设计 (8)1、主梁1的设计 (8)2、主梁2的设计 (11)七、柱设计 (15)1、柱1计算 (15)2、柱2计算 (17)3、柱3计算 (18)4、柱4计算 (19)5、边柱及角柱的偏心验算 (20)6、柱间支撑设置 (23)八、节点设计 (24)A．主次梁连接 (24)B．主梁与柱子 (27)C．次梁与柱子连接节点 (28)D．柱脚节点 (29)一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为+2.500m ，平台上均布荷载标准值为12KN/m 2，设计全钢工作平台。
二、结构形式平面布置，主次梁，主梁跨度3000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽500mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距500mm 。
共设16根柱。
如图所示三、材料选择铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E43型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯= ，钢材密度33kg/m m 1085.7⨯=ρ，基础混凝土强度等级为2N/mm 5.7,15=c f C 。
四、铺板设计已知平台均布活荷载标准值21k 12kN /m q =，6mm 厚花纹钢板自重2Dk 0.0069.87.850.46kN /m q =⨯⨯=，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。
钢结构课程设计计算说明书(2024版)
一、荷载计算永久荷载（设计值）：预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重（0.12+0.011×16）×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载：施工荷载和雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。
屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2屋面坡度不大，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。
二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合：5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度，取5等分，即每单跨3.2m，根据结构布置，存在两种形式的节点荷载，即6m×3.2m和6m×1.6m，分别计算其大小。
F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件，计算出各节点的杆件内力，得出最大拉力杆件值为596.10；最大压力在杆件值为606.87。
kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取14mm ；其余节点板与垫板厚度取12mm 。
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钢结构设计计算书模板(完整版).doc 模板一：一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 构件荷载2.2 材料性能参数2.3 抗震设计参数2.4 稳定分析要求2.5 设计方法与规范三、结构荷载计算与抗震设防3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、钢结构稳定性计算4.1 弯曲构件稳定性计算4.2 抗扭构件稳定性计算4.3 桁架稳定性计算4.4 纵向受压构件稳定性计算五、钢结构设计计算5.1 钢框架结构设计计算5.2 钢桁架结构设计计算5.3 钢梁设计计算5.4 钢柱设计计算六、连接设计与计算6.1 框架节点设计与计算6.2 梁柱连接设计与计算6.3 钢板连接设计与计算附录一：设计图纸附录二：设计计算表格附件：1. 钢结构设计荷载计算表格2. 结构稳定性计算程序代码3. 抗震设计参数表格法律名词及注释：1. 施工总承包合同：指由建设单位委托给总承包单位进行工程施工，包括承包义务、承包地点、承包价格等细则的协议。
2. 建设工程法：指中华人民共和国法律关于建设工程的规定，其中包括建设工程的设计、施工、验收等方面的规章。
3. 建造设计报告：指用于描述建造设计方案的文档，其中包括建造构造、设备配置等设计要求。
模板二：一、引言1.1 编制目的1.2 适合范围1.3 参考文件1.4 术语和定义二、设计基本要求2.1 结构强度2.2 振动与舒适性要求2.3 对称性和定位要求2.4 材料要求2.5 工作性能要求三、荷载计算与分析3.1 永久荷载计算3.2 变动活荷载计算3.3 风荷载计算3.4 地震荷载设计四、结构设计计算4.1 结构分析4.2 框架结构设计计算4.3 桁架结构设计计算4.4 平面刚性连接设计计算五、钢结构节点设计5.1 立柱与梁的节点设计5.2 钢板连接设计5.3 焊接节点设计5.4 螺栓连接设计六、稳定性计算6.1 弯曲构件稳定性计算6.2 抗扭构件稳定性计算6.3 梁柱系统的整体稳定性计算附录一：设计图纸附录二：设计计算表格附件：1. 结构设计荷载计算表格2. 结构分析与设计计算软件3. 结构稳定性计算程序代码法律名词及注释：1. 建造法：指中华人民共和国法律关于建造方面的规定，其中包括建造设计、施工、防火等方面的规章。
钢结构课程设计计算书(完整)
钢桥课程设计设计任务书简支上承式焊接双主梁钢桥设计（题目）学生姓名学号班级成绩指导教师土木工程系目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1 设计题目 (1)1.1.1设计资料 (1)1.2 设计内容及步骤 (2)1.2.1 设计内容 (2)1.2.2 设计步骤 (2)2 内纵梁设计 (3)2.1 永久作用效应计算 (3)2.2 可变作用效应计算 (4)2.3 内纵梁和横梁的连接 (5)3 外纵梁设计 (6)3.1 永久作用效应计算 (6)3.2 可变作用效应计算 (6)3.3 外纵梁与横梁连接 (8)4 中横梁设计 (8)4.1 主跨部分的弯矩和剪力 (9)4.1.1 永久作用效应 (9)4.1.2 可变作用效应 (9)4.2 主跨截面 (11)4.2.1 最大弯曲应力验算 (12)4.2.2 最大剪应力验算 (12)4.2.3 折算应力验算 (13)4.2.4 横梁整体稳定验算 (13)4.2.5 刚度验算 (13)4.2.6 疲劳验算 (14)4.2.7 加劲肋设置 (14)4.2.8 横梁与主梁连接 (14)4.2.9 翼板与腹板的焊接 (14)4.3 横梁悬臂部分设计 (15)4.3.1 最大弯曲应力验算 (16)4.3.2 最大剪应力验算 (16)4.3.3 整体稳定验算 (16)4.3.4 疲劳验算 (17)4.3.5 悬臂部分加劲肋设计 (17)4.3.6 横梁与主梁的连接 (17)4.3.7 翼缘与腹板焊接 (17)4.4 横梁在主梁出的拼接 (17)5主梁的设计 (18)5.1 主梁上的永久作用效应 (18)5.2主梁上的可变作用效应 (19)5.2.1 计算横向分布系数 (19)5.2.2 计算可变作用效应 (21)5.3 截面尺寸拟定 (23)5.4 主梁验算 (24)5.4.1 跨中最大弯曲应力验算 (24)5.4.2 支点最大剪应力 (24)5.4.3 折算应力验算 (25)5.5 横梁整体稳定性验算 (26)5.6 刚度验算 (27)5.7 疲劳验算 (27)5.8 加劲肋设置 (28)5.9 翼缘与腹板焊接 (30)5.10 局部稳定验算 (31)6 水平纵联的设计 (31)6.1 设计基准风压计算 (31)6.2 水平纵联杆件内力及验算 (32)6.2.1 水平纵联斜杆 (32)6.2.2 水平纵联直杆验算 (33)6.3 水平纵联连接 (33)6.3.1 水平纵联斜杆 (33)6.3.2 水平纵联直杆 (34)1 设计题目与基本资料1.1 设计题目简支上承式焊接双主梁钢桥设计1.1.1设计资料：1）桥梁跨径及桥宽：桥梁跨径：34m 梁长：33.96m 计算跨径：33.6m桥宽：净9m+2×1.0m2）设计荷载公路—I级，人群荷载3.0kN/m2~3.5kN/m2,，每侧的栏杆及人行道构件的自重作用力为5kN/m；计算风荷载时，按照桥梁建于河北省刑台市进行考虑3）材料➢设计用钢板：型号16Mnq，即Q345qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008Q345qD的设计参数为：弹性模量Es=2.1×105MPa，热膨胀系数为1.2×105/°，拉、抗压及抗弯强度f=295MPa，剪应力f v=170MPa，剪切模量G=0.81×105MPa；型号为A3，即Q235qD，其技术标准应符合《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008本设计中用A3钢（2）其他普通钢筋：采用热轧R235、HRB335钢筋，凡钢筋直径≥12mm，均采用HRB335钢筋；凡钢筋直径<12mm，均采用R235钢筋（3）桥面板混凝土：C50微膨胀钢纤维混凝土，容重取25kN/m34）设计依据参考书：《现代钢桥》（上册），吴冲主编，人民交通出版社，2006年9月第一版，P117~P163 《钢桥》（第二版），徐君兰，孙淑红主编，人民交通出版社，2011年4月第二版，P9~P21《钢桥构造与设计》，苏彦江主编，西南交通大学出版社，2006年12月第一版，P12~P28设计规范：《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路工程技术标准》JTG B01-2003《桥梁用结构钢》GB/T 714-2008《钢结构设计规范》GB50017-2003其他相关规范注：1.可变荷载中的汽车荷载（包括车道荷载和车辆荷载）取用《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第24~25页的数值及尺寸。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书⼀由设计任务书可知：⼚房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部⾼度为2m，车间内设有两台中级⼯作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋⾯采⽤1.5m×6.0m预应⼒⼤型屋⾯板，屋⾯坡度为i=1:10。
卷材防⽔层⾯（上铺120mm 泡沫混凝⼟保温层和三毡四油防⽔层）。
屋⾯活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采⽤梯形钢屋架，钢屋架简⽀于钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟强度等级C20.⼆选材：根据该地区温度及荷载性质，钢材采⽤Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采⽤E43型，⼿⼯焊接，构件采⽤钢板及热轧钢筋，构件与⽀撑的连接⽤M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700，端部⾼度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置：屋架形式及⼏何尺⼨见图1所⽰：图1屋架⽀撑布置见图2所⽰：图2四荷载与内⼒计算：1．荷载计算：活荷载于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：防⽔层（三毡四油上铺⼩⽯⼦）0.35KN/㎡找平层（20mm厚⽔泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝⼟0.25 KN/㎡预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板 1.4 KN/㎡钢屋架和⽀撑⾃重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋⾯活荷载（取两者较⼤值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不予考虑。
总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合⼆全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及⽀撑⾃重+半跨⼤型屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内⼒计算：⾸先求出杆件内⼒系数，即单位荷载作⽤下的杆件内⼒，荷载布置如图3所⽰。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书(总17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢结构课程设计计算书一、设计资料贵阳某单层单跨厂房总长度90m，纵向柱距6m。
柱子为钢筋混凝土柱，柱的混凝土强度等级为C30，屋盖采用无檩体系的21m梯形钢屋架，屋架铰接于混凝土柱上，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。
钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。
二、结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示。
桁架支撑布置图507.513屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可以知道屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
1.恒载各项标准值为防水层： M2预应力混凝土大型屋面板： M2屋架和支撑自重： M2悬挂管道： M 2共 KN/M 22.活载各项标准值为：屋面活荷载： KN/M 2 雪载： KN/M 2 因为屋面活荷载标准值大于雪荷载标准值，故只考虑屋面活荷载标准值，又因为不考虑积灰荷载。
共 M 2 设计桁架时，应只考虑一种荷载组合，即全跨恒载+全跨活载。
全跨节点荷载设计值：按照可变荷载效应控制的组合：22(1.2 1.20/ 1.40.70/) 1.5621.78dF kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数2.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 按照永久荷载效应控制的组合：22(1.35 1.20/ 1.40.70.70/) 1.5620.75dFkN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯⨯=其中，永久荷载，荷载分项系数35.1=q r ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.1=Q r ； 组合系数7.01=ψ； 故节点荷载取。
4.内力计算桁架支撑布置图桁架支撑布置符号说明：SC---上弦支撑；XC---下弦支撑；CC---垂直支撑；GG---刚性细杆；LG---柔性细杆全跨恒载+全跨活载的内力进行组合，计算结果见下表。
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课程设计任务书题目：梯形钢屋架——某工业厂房适用专业：土木工程2010级指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月一、设计题目：梯形钢屋架二、设计资料某工业厂房，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。
屋面排水坡度见表1，有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。
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）0.40kN/m2（7.5m）三、设计内容及要求要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。
1. 设计内容（1）进行屋盖结构布置并选取计算简图；（2）屋架内力计算及内力组合；（3）屋架杆件设计；（4）屋架节点设计；（5）屋架施工图。
2. 设计要求（1）整理设计计算书一份○1设计条件○2结构布置○3计算简图○4荷载选取○5内力计算○6内力组合○7构件设计○8节点设计○9挠度验算（2）绘制施工图○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图；○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
四、参考资料（1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社（2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社（3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012（4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社（5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院（6）钢结构设计规范，GB 50017-2003（7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社课程设计计算书题目：梯形钢屋架——某工业厂房专业：土木工程班级：土木1002姓名：景天雨学号：2010001529指导教师：焦晋峰太原理工大学建筑与土木工程学院2013年12月梯形钢屋架计算书一．设计资料（题号45）（1）某工业厂房（乌鲁木齐）：梯形钢屋架跨度为21m ，长度90m ，柱距7.5m ，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/m 2计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。
屋面排水坡度20:1=i ，有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m ，柱截面尺寸为400×400mm 。
不考虑灰荷载。
屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.402/m kN 计算。
基本雪压取0.752/m kN ，基本风压取0.602/m kN 。
（2）屋架计算跨度：m m m l 7.2015.02210=⨯-=（3）跨中及端部高度：采用平坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度m h 990.1'0=，屋架中间的高度m h 515.2=,则屋架在20.7m 处，两端的高度为9975.10=h 。
二．结构形式与布置屋架形势及几何尺寸如图1所示根据厂房长度（90m>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，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在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，在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道×垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图2所示。
桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑1—1垂直支撑2—2梯形钢屋架支撑布置图SC—上弦支撑；XC—下弦支撑：CC—垂直支撑；GG—刚性系杆；LG—柔性系杆三．荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取最大的荷载标准值进行计算。
故取雪荷载0.752/m kN 进行计算。
荷 载 计 算 表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：806.245.775.1)05.184.0(=⨯⨯+=F 2.全跨永久荷载＋半跨可变荷载： 全跨节点永久荷载：025.115.775.184.01=⨯⨯=F半跨节点可变荷载781.135.775.105.12=⨯⨯=F全跨屋架（包括支撑）自重＋半跨屋面板自重＋半跨屋面雪荷载 全跨节点屋架自重3.65.775.148.03=⨯⨯=F 半跨节点屋面板自重及雪荷载931.165.775.1)05.124.0(4=⨯⨯+=F杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力（kN）全跨①左半跨②右半跨③F1×①＋F2×②F1×①＋F2×③F3×①＋F4×②F3×①＋F4×③上弦AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC -7.75 -5.83 -2.69 -192.25 -165.79 -122.51 -147.53 -94.37 -192.25 CD -7.75 -5.83 -2.69 -192.25 -165.79 -122.51 -147.53 -94.37 -192.25 DE -11.66 -8.04 -5.09 -289.24 -239.35 -198.70 -209.58 -159.64 -289.24 EF -11.66 -8.04 -5.09 -289.24 -239.35 -198.70 -209.58 -159.64 -289.24 FG -12.24 -7.15 -7.15 -303.63 -233.48 -233.48 -198.17 -198.17 -303.63下弦ab 4.43 3.43 1.40 109.89 96.11 68.13 85.98 51.61 109.89 bc 10.16 7.36 3.93 252.03 213.44 166.17 188.62 130.55 252.03四．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 -303.63kN =N 上弦杆计算长度在屋架平面内：为节间轴线长度，即 m l l ox 752.10==在屋架平面外，本屋架为有檩体系，且认为檩条与支撑的交叉点不连接，根据布置和内力情况，取oy l 为支撑之间的距离，即m l oy 256.5=根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，，短肢相拼，如图所示腹杆最大内力175.13kN -=N ，查表2.8，节点板mm t 8=，支座节点板厚度mm t 10=假定80=λ，查Q235钢的稳定系数表，可得688.0=ϕ（由双角钢组成的T 形和十字形截面属于b 类），则需要的截面积为：237.2052215688.01063.303mm f N A =⨯⨯==ϕ 需要的回转半径： mm m l i oxx 9.2180752.1===λmm m l i oy y 7.65805256===λ根据需要A,x i ，y i 查角钢规格表，选用2∟870110⨯⨯，肢背距离8mm ，则： 22780mm A =，mm i x 8.19=，mm i y 4.53=则按所选角钢进行验算：5.888.1917520===x x x i l λ4.984.5352560===yy y i l λ满足长细比[]150=≤λ的要求。
由于x y λλ>，只需要求y ϕ。
查表565.0=y ϕ，则MPa MPa a MP A N y 21531.1932780565.01063.3033<=⨯⨯=ϕ故所选截面合适。
2.下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的杆件计算。
305.36kN =Nmm l ox 3500=，mm l oy 10350220700==（因跨中有通长系杆），所需截面积为 22320.143.14202151036.305cm mm f N A ==⨯== 选用2∟74570⨯⨯，因为x y l l 00>>，故用不等肢角钢，短肢相并，肢背间距8mm ，如图所示，2220.1432.15cm cm A >=，cm i x 25.1=，253.3cm i y =35028025.13500<===x x x i l λ3502.29353.310350<===yy y i l λ 3.端斜杆aB杆件轴力： -175.13kN =N 计算长度： 2002672mm l l y x ==因为y x l l 00=，故采用不等肢角钢，长肢相并，使y x l l 00≈。
选用2∟75690⨯⨯，肢背间距8mm ，则266.19cm A =，cm i x 86.2=，234.2cm i y = 1504.9386.22.2670<===x x x i l λ 1502.11434.22.2670<===yy y i l λ 因为y x λλ<，只需求y ϕ，查表得469.0=y ϕ，则MPa MPa A N y 21593.1891966469.01013.1753<=⨯⨯==ϕσ截面合适。
4.斜腹杆Fd最大拉力 27.901kN =N 最大压力 -23.739kN =N 计算长度在屋架平面内 mm l l x 4.239429938.08.00=⨯=⨯=在屋架平面外 mm l l y 29930== 选用2∟456⨯，肢背间距8mm ，查角钢规格表得 278.8cm A =，cm i x 73.1=，cm i y 59.2= 1504.13873.144.2390<===x x x i l λ 1506.11559.23.2990<===yy y i l λ 因为x y λλ<，只需求x ϕ，查表得36.0=x ϕ，则MPa MPa A N x 21503.77878351.010739.233<=⨯⨯==ϕσ拉应力： MPa MPa A N 21578.3187810901.273<=⨯==σ 5.竖杆cE-24.81kN =Ncm l l x 2.1872348.08.00=⨯==，cm l l y 2340== 由于杆件内力较小，按[]150==λλ选择，需要的回转半径为 []cm l i xx 25.11502.1870===λ []cm l i yy 56.11502340===λ 查型钢表，选截面的x i 和y i 较上述计算的x i 和y i 略大些。