普通钢桁架设计例题
4.3-钢桁架的加工制作
4.3 钢桁架加工方案4.3.1 工程概述：4.3.1.1 工程概况：****大屋盖以树壮支柱及两个塔搂为支座，整体展翅在****综合建筑群之上。
该屋盖长486m，宽度由两端的154m 向中间缩小为120m。
钢桁架就是架设在两个塔楼四周的钢结构构件，通过钢桁架支撑着大屋盖网架。
钢桁架布置图如下：圆塔桁架布置图如下左图，方塔桁架布置如下右图:4.3.1.2 本工程钢结构桁架分为：a. 圆塔部分桁架: HJ-1~2、5~6、9~12共8榀。
b. 方塔部分桁架：桁架HJ-3~4共2榀。
4.3.2 焊接材料选用：本工程钢桁架钢材采用国产Q345和Q235B系列钢材，相对应的焊接材料选用如下：4.3.3 技术标准4.3.3.1 采用标准:《钢结构施工与验收规范》 GB50205—95 《钢结构工程质量检验评定标准》 GB50221--95 《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81—91 《钢结构设计规范》 GBJ17--88 《低合金钢焊条》 GBJ5118--85 《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ9--98 《手工电弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》 GB 985 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》 GB 986 《钢结构高强螺栓连接设计施工及验收规范》 JGJ82-91 《钢结构防火涂料应用技术条件》 CECS24-90 《涂装前的钢材表面锈蚀等级和防锈等级》 GB8923--88 《涂装前的表面处理：表面粗糙度的测试评定》 ISO8502-6：1995 《钢材力学及工艺性能试样取样规定》 GB2975--82 等。
4.3.4 材料控制及详图设计4.3.4.1 材料控制a. 本工程钢结构钢桁架杆件均是焊接箱形,材料计划必须按照构件的实际尺寸从钢厂直接进行定尺采购。
定尺尺寸要考虑加工余量等。
b. 材料采购前，必须对供应材料的生产厂家进行考核。
考核合格后方可在该分供方处进行材料采购。
c. 进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准进行检验和验收，做好检查记录。
30m跨度普通钢桁架设计方案计算书
钢结构设计计算书姓名：班级：学号：指导教师：一、设计资料：1.结构形式: 某厂房总长度108m，跨度为24m，纵向柱距6m，厂房建筑采用封闭结合。
采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架，柱的混凝土强度等级为C30，上柱截面400mm×400mm，屋面坡度i=1/10。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台50/10t（中级工作制），锻锤为2台5t。
2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。
屋架采用的钢材为Q345A钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载标准值（水平投影面计）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上。
荷载：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，以可kN/m2为单位；②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/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：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.40kN/m2水泥砂浆找平层 0.50kN/m2保温层 0.80kN/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m2水泥砂浆找平层 0.40kN/m2预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2④桁架计算跨度：02420.1523.7l=-⨯=m跨中及端部高度：桁架的中间高度： 3.490h=m在23.7m的两端高度：02.005h=m在30m轴线处的端部高度：01.990h=m 桁架跨中起拱50mm二、结构形式与布置图：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图如图2所示：图2三、荷载计算1、荷载计算：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。
桁架设计
江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程施工组织设计徐州义隆钢结构有限公司目录一、总则二、工程概况三、编制依据四、主要加工工艺方法五、钢结构主要施工方案六、确保工程质量技术组织措施七、确保工期技术组织措施八、确保安全施工的组织措施九、确保文明施工的组织措施十、劳动力安排计划十一、季节性施工措施十二、成品保护方案及措施十三、工程验收一、总则：为确保江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程材料的制作、运输、安装及整个工程的施工能符合设计和国家有关规范、规程及相关标准的要求；同时为保证整个工程进度，质量及施工安全，特制定本方案。
本方案本着科学务实的原则，明确了整个工程施工全过程的具体做法及相关要求。
二、工程概况：1、工程名称：江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程2、工程地点：江苏省南通市经济技术开发区3、工程范围：按图纸要求4、结构型式：轻钢屋面结构5、工程规模： 48016㎡三、编制依据：1、本工程采用的技术规范：《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81-91《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》JGJ82-91（2）屋面工程《屋面工程质量验收规范》GB 50207-20022、评定标准：《钢结构工程质量检验评定标准》GB 50221-953、本工程主要设计遵循规范、规程及规定：《建筑结构荷载规范》GB5009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《门式架轻型房屋钢结构技术规范》CECS102：2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001《压型金属板设计施工规程》YBJ216-884、设计荷载标准值主要荷载标准值屋面恒荷载： 0.50 KN/㎡屋面活荷载: 0.50 KN/㎡(用于钢架)0.50 KN/㎡(用于檩条)基本风压： 0.45 KN/㎡基本雪压： 0.25 KN/㎡建筑抗震设防类别：7度。
某综合训练馆圆钢管桁架设计
币 焉硼
建筑 ・ 划 ・ 计碧 玉
（ 西 建 筑科 学研 究设 计 院 ， 西 南 宁 ５０ １ ） 广 广 ３ ０ １
摘 要： 根据具体 工程环境 与工程设计 实践 ， 讨圆钢管桁架设计 中杆件截 面选取 ， 探 节点杆件 布置， 焊缝设计等设计要点及桁 架构造措施方面
求。 ２ 桁架 节 点 设 计
合理选择与设计截面是桁架设计成功与否的关键 ， 而节点构造也是 影响桁架设计成败不 可或缺的重要因素。 ２１ 节点杆件布置 ． 圆钢管立体桁架 的连接形式为腹杆与弦杆直接连接。 节点处杆件布 置从 以下方面影响着节点 的承载能力 ： １节点杆件布置中， ） 如两杆件问隙太大， 虽然施工方便 ， 但节点强度 较差 。减少节点处腹杆 间隙或增加搭接 ， 又可能导致焊缝重叠和腹杆受 力 重 叠 ， 根 据 不 同 节 点类 型计 算 ， 足 焊缝 间不 重 叠 即 可 。 ） 计 节 点 应 满 ２设 时， 优先选用间隙型节点。 为加工方便及适应多种节 问划分 ， 允许节点杆 件相交存有 偏心 ， 其偏心值应满 足～ ．５ｏ ≤０２ ｄ， ０５ｄ≤ｅ ．５ ０此时节点设计 可 以忽略偏心产生的弯矩影响 。３ 在满足杆件承载力条件下 ， ） 减小杆件的 管外径与壁厚之 比 ［ｔ并使 腹杆管径接近 弦杆管径 ， １， ／ 不但可提高受压腹 杆 承 载 力 ， 可 提 高 节点 强 度 。 也 ２２ 节点焊缝设计计 算 ． １腹杆杆端 的相关线宜采用 自动切管机切割 ， 厚 ｔ ｍ ） 壁 ≥６ ｍ时应开 坡口 ， 当壁厚 ｔ６ ＜ ｍｍ时可不切坡 口。２ 腹杆杆端连接应采用全周连续焊 ） 接 并 平 滑过 渡 ， 焊缝 可 采 用 角 焊 缝 ， 可 采 用 部 分 角 焊 缝 及 部 分 对 接 焊 也 缝。３杆端全周焊缝可按全周角焊缝计算 ， 不计入 正面角焊缝强度 的 ） 但 增大系数 Ｂ（ ￣１ ２ 。全周角焊缝 的焊缝厚度为变值， １＝ ． ） ３ ２ 按轴 心受力全周 计算 时 ， 可取平均厚度 ０７ 全周焊缝长度 ｌ可按下式计算 。 ． ｈ
G511屋盖钢结构平面桁架体系的设计及相关标准图的编制和选用
屋盖钢结构平面桁架体系的设计及相关标准图的编制和选用先举两个工程实例说明合理选用桁架结构的经济性 1 以某跨的屋顶花园钢结构设计为例某工程需要在双向跨度尺寸均为m 8.36 的屋頂上面设计成一屋顶花园，其屋盖结构采用的是实腹式井式梁方案。
梁高米，用钢量为每平米2142m kg ，究其原因，主要是由于大部分钢材均花在板厚为18mm 的梁腹板上。
其梁腹板的抗剪承载力得不到充分发挥。
再加上又是井式梁，故用钢量大，很不经济。
该工程也曽考虑过用焊接球网架方案,但因其焊接球的直径需要一米,无法实现而放弃。
假如该工程采用单向平行弦桁架，杆件截面用H 型钢，或采用井式梁布置的平行弦桁架。
其用钢量就可大大降低。
最多也不会超过1402m kg 。
如北京长城饭店宴会厅屋盖结构(系82年由美国人设计的)，单向平行弦桁架，跨度为米。
柱间距有、和三种，桁架高米，上下弦杆与腹杆截面均为H 型钢（其H 型钢的翼缘均垂直于地面）。
屋顶为网球场，其屋面荷截与屋顶花园的荷载大致相等。
但他们设计的屋架用钢量分别才有、和。
折合每平米用钢量为每平米70公斤到64公斤。
如下图所示：考虑到该屋架跨度为米，比米长，假定用钢量与跨度的平方成正比增大，则屋顶花园工程的用钢量可近似为222933.318.3667m kg ≈⨯。
加上檩条估计最多也不会超过2140m kg （至少可节省270m kg 钢材）。
2 又以许昌体育舘的设计为例我曾在1971年给许昌市体委设计了一幢平面尺寸为30⨯45m 的小型体育舘，但在当时，地区体委只有七万元的投资,要完成这样一个每平方米不到50元造价的体育舘，难度相当大。
后经多方案比较，便采用了如下图所示的结构方案。
其屋面采用小波石棉瓦（檩距只能用m 8.0~），结构采用格构式轻型门式刚案，刚架间距m 54.，刚架横梁和柱的外弦杆均为10# 轻型槽钢, 刚架横梁的内弦杆为10# 和12#号轻型槽钢，刚架柱的内弦杆为14# 轻型槽钢(所有槽钢的槽口均指向桁架截面内)，腹杆用单角钢，有∟45,4⨯ ∟56,4⨯ ∟635⨯三种。
例题23 普通钢桁架设计
腹杆最大内力 N=654.38kN, 查表 9.6.4，节点板厚度选用 12mm,支座节点板
厚度用 14mm。
设λ=60，查附录 4 得ϕ =0.807,
需要截面积 A = N = 1329030 = 7659.9 mm2 ϕf 0.807 × 215
4. 内力计算 桁架在上述三种荷载组合作用下的计算简图见图 3。 由电算先解得 F=1 的桁架各杆件的内力系数（F=1 作用于全跨、左半跨和右
半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表 1。
图 3 桁架计算简图
杆件名称
AB
上 BC、CD
DE、EF
FG、GH
弦 HI
IJ、JK
ab
下 bc
左半跨② 右半跨③
0 -8.30 -12.60 -13.90 -13.06 -13.55 4.45 10.70 13.46 13.62 10.66 -8.35 6.50 -4.85 3.25 -2.00 0.70 0.40
0 -3.15 -5.74 -7.80 -9.40 -9.40 1.60 4.50 6.80 8.60 10.66 -2.95 2.65 -2.60 2.25 -2.20 1.90 -1.90
[例题] 普通钢桁架设计
1. 设计资料 某车间跨度为 30m,柱距为 6m, 厂房总长度为 90m。车间内设有一台 50t、一
台 20t 中级工作制软钩桥式吊车，吊车轨顶标高为+9.000m。冬季最低温度为-20℃。 屋面采用 1.5× 6 .0m 预应力大型屋面板，屋面坡度为 i = 1:10 。上铺 80mm
钢结构的连接习题及答案
钢结构的连接习题及答案例 3.1 试验算图3-21所示钢板的对接焊缝的强度。
钢板宽度为200mm ，板厚为14mm ，轴心拉力设计值为N=490kN ，钢材为Q235 ，手工焊，焊条为E43型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。
（a ） （b ）图3-21 例题3-1 （a ）正缝；（b ）斜缝解：焊缝计算长度 mm l w172142200=⨯-=焊缝正应力为223/185/5.2031417210490mm N f mm N w t =>=⨯⨯=σ不满足要求，改为斜对接焊缝。
取焊缝斜度为1.5：1，相应的倾角056=θ,焊缝长度mm l w 2.21314256sin 200'=⨯-=此时焊缝正应力为2203'/185/1.136142.21356sin 10490sin mm N f mm N tl N w f w =<=⨯⨯⨯==θσ剪应力为2203'/125/80.91142.21356cos 10490cos mm N f mm N tl N w v w =<=⨯⨯⨯==θτ 斜焊缝满足要求。
48.1560=tg ，这也说明当5.1≤θtg 时，焊缝强度能够保证，可不必计算。
例 3.2 计算图3-22所示T 形截面牛腿与柱翼缘连接的对接焊缝。
牛腿翼缘板宽130mm ，厚12mm ，腹板高200mm ，厚10mm 。
牛腿承受竖向荷载设计值V=100kN ，力作用点到焊缝截面距离e=200mm 。
钢材为Q345，焊条E50型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。
解：将力V 移到焊缝形心，可知焊缝受剪力V=100kN ，弯矩 m kN Ve M ⋅=⨯==202.0100翼缘焊缝计算长度为mm 106122130=⨯-腹板焊缝计算长度为mm 19010200=-（a ） （b ）图3-22 例题3-2（a ）T 形牛腿对接焊缝连接；（b ）焊缝有效截面焊缝的有效截面如图3-22b 所示，焊缝有效截面形心轴x x -的位置cm y 65.60.1192.16.107.100.1196.02.16.101=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=cm y 55.1365.62.1192=-+=焊缝有效截面惯性矩4223134905.62.16.1005.411919121cm I x =⨯⨯+⨯⨯+⨯=翼缘上边缘产生最大拉应力，其值为22461/265/59.981013491065.61020mm N f mm N I My w t x t =<=⨯⨯⨯⨯==σ 腹板下边缘压应力最大，其值为22462/310/89.2001013491055.131020mm N f mm N I My w c x a =<=⨯⨯⨯⨯==σ 为简化计算，认为剪力由腹板焊缝承受，并沿焊缝均匀分布223/180/63.521019010100mm N f mm N A V w v w =<=⨯⨯==τ腹板下边缘正应力和剪应力都存在，验算该点折算应力222222/5.2912651.11.1/6.22063.5239.2003mmN f mm N w t a =⨯=<=⨯+=+=τσσ焊缝强度满足要求。
某钢桁架人行天桥设计
某钢桁架人行天桥设计摘要：某汽车有限公司一工厂南区、北区之间被车城大道分隔，考虑南北区通行的便利性、安全性，拟在南区北区之间设置人行天桥，形式为钢结构天桥，跨越南区、北区之间的车城大道，将南区培训楼外更衣室（新建）与北区的综合楼进行连接；南区培训楼外更衣室与人行天桥连接，并在更衣室设置下行步行通道；北区综合楼楼外设置室外逃生楼梯与人行天桥连接，并利用逃生楼梯作为步行下行通道和上行通道。
桥梁跨径为：2.875+14.875+54+28+45+19.66625+2.69875m，天桥全长167.115m，宽5m。
关键词：钢桁架；人行天桥；0 引言场地位于厂区内，地面平坦，场地平整回填已超15年。
北侧厂区标高大致29.5m-28.0m，南侧厂区标高大致27.0m-28.0m。
从勘测成果来看，场地为回填区，回填厚2.6m-3.6m。
1 主要技术标准如下：（1）设计荷载：人群荷载：4.0KN/m2；栏杆水平荷载2.5KN/m，竖向荷载1.2KN/m；（2）结构设计安全等级：一级；（3）桥梁结构设计基准期：100年；（4）桥梁设计使用年限：100年；（5）抗震设防标准：抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g。
（6）桥下机动车道净空不小于5.5m。
（7）环境类别：Ⅱ类；起点接南区综合楼梯道，设计标高为35.80米和终点接北区培训大楼梯道，设计标高33.75米，主桥部分设置1.2%纵坡。
桥梁全宽5.0m，净宽4.2m。
本桥最大跨度为54m，钢桁梁梁高取跨径的1/12，即4.5m。
2 上部结构（1）钢桁架上部结构采用5跨简支钢桁架，桁架最大跨径54m，计算高度4.5m，桁架节间距离5.63m-6.75m，桁架由上弦杆、下弦杆、腹杆、隔板等组成，均采用箱型断面，腹杆与弦杆夹角约50°左右。
上弦杆、下弦杆箱宽400mm，高500mm，翼缘板厚20mm，桁架腹杆、横撑箱宽400mm，高300mm，腹板板厚为12mm。