钢屋架设计方法
27m梯形钢屋架设计doc
27m梯形钢屋架设计doc⽬录1.设计资料： (3)2.结构形式与布置： (4)3.荷载计算 (5)3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 (6)3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 (6)3.3.全跨屋架（包括⽀撑）⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载: (6)4.内⼒计算 (7)5.杆件设计 (9)5.1上弦杆： (9)5.2下弦杆： (10)5.3端斜杆aB: (11)5.4腹杆eg－gK: (11)5.5竖杆Ie： (12)6.节点设计 (14)6.1下弦设计：6.1.1⽀座节点“a” (14)6.1.2下弦节点b (16)6.1.3下弦节点c (17)6.1.4下弦节点d (18)6.1.5下弦节点e (19)6.1.6下弦节点f (20)6.1.7下弦节点g (21)6.2上弦设计6.2.1上弦节点“B” (22)6.2.2上弦节点D (23)6.2.3上弦节点F (24)6.2.4上弦节点H (26)6.2.5上弦节点“I ” .......................................................27 6.2.6屋脊节点K . (28)单层⼯业⼚房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：1．1由设计任务书的已知条件：某地⼀机械加⼯车间，长102m ，跨度30m ，柱距 6m ，车间内设有两台40/10T 中级⼯作制桥式吊车，轨顶标⾼18.5m ，柱顶标⾼27m ，地震设计烈度7度。
采⽤梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板（1.43/m kN ），上铺100mm 厚泡沫混凝⼟保温层（容重为13/m kN ），三毡四油（上铺绿⾖砂）防⽔层（0.43/m kN ），找平层2cm 厚（0.33/m kN ），卷材屋⾯，屋⾯坡度i=1/10，屋架简⽀与钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟强度等级C20，上柱截⾯400×400mm 。
钢结构屋架设计
一丶设计资料厂房总长60ｍ，跨度为24m，屋架间距b=6m，端部高度H=1990mm，中部高度H=3190mm1、结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C20，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于—20℃，无需抗震设防。
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）如附表图所示。
屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊3、屋盖结构及荷载采用无檩体系。
用1.5×6.0预应力混凝土屋板。
荷载：①屋架及支撑自重：q=0.384KN/m²②屋面活荷载：活荷载标准值为0.7 KN/m²，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.7 KN/m²，活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值③屋面个构造层的恒荷载标准值：水泥砂浆找平层0.4KN/m²保温层 0.4KN/m²预应力混凝土屋面板 1.6KN/m²永久荷载总和=2.784KN/㎡，活荷载总和=0.7 KN/㎡4、荷载组合。
一般按全跨永久荷载和全跨可变荷载计算。
节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.2；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.2×2.7844+0.7×1.4）×1.5×6=37.2 KN按永久荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.35；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7）F=（1.35×2.784+0.7×1.4×0.7）×1.5×6=38.2KN故取节点荷载设计值为F=38.2 KN，支座反力R=8F=305.6 KN二丶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；＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取屋架计算跨度L3190mm，下端起拱50mm。
钢屋架设计
确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时，其计算 长度应按下表规定采用。
角钢背凹槽的塞焊缝可假定只承受 屋面集中荷载，按下式计算其强度： f
弦杆角钢肢尖与节点板的连接焊 缝承受弦杆相邻节间的内力差 N N 2 N1 计算时应考虑偏心弯矩 M＝ ΔN· e 为 角 钢 肢 尖 至 弦 杆 轴 e（ 线距离），按下列公式计算：
对N : f
对M :
0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.8M0 0.6M0
节间荷载作用的屋架，除把节间荷 载分配到相邻节点外，还应计算节间 荷载引起的局部弯矩。
（3）内力计算与荷载组合
① 全跨恒载+全跨活载：即全跨永久荷载+全跨屋面活载或雪 荷载（取较大值）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。
② 角钢桁架有集中荷载的节点
为便于大型屋面板或檩条的放置，常将节点板缩进上弦角钢 背，缩进距离不宜小于(0.5t+2)mm，也不宜大于节点板厚度t。
Q f f fw 2 0.7hf 1lw 式中：Q —节点集中荷载垂直于屋面的分量； hf 1 ——焊脚尺寸，取hf 1 ＝0.5t； f ——正面角焊缝强度增大系数。一般因Q不大，按构造满焊
⑤同一屋架的型钢规格不宜 太多，以便订货。 ⑥当连接支撑等的螺栓孔在 节点板范围内且距节点板边缘 距离≥100mm时，计算杆件强 度可不考虑截面的削弱。 ⑦单面连接的单角钢杆件，在按轴心构件计算其 强度或稳定以及连接时，钢材和连接的强度设计值 应乘以相应的折减系数。 2. 杆件的截面选择 轴心受拉杆件应验算强度和长细比要求。轴 心受压杆件和压弯构件要计算强度、整体稳定、 局部稳定和长细比。
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）。
30m跨钢屋架设计
一、基本设计资料：某冶金车间厂房，排架结构，单跨，柱距6m,跨内设有30/5t中级工作制(A5)吊车和50/5t 中级工作制(A5)吊车两台，轨顶标高8.57m,牛腿顶面标高7.27m,240mm厚双面清水维护砖墙，钢窗宽度4.20m，建筑平、剖面图如图1、图2所示。
其他条件见附表。
c吊车吨位吊车宽B（mm）轮距K(mm)最大轮压maxP（KN）最小轮压minP(KN)起重机总重（KN）小车总重1Q（KN）车高H(m)30/5t 6650 5250 320 88 515 118 26002、气象条件：基本风压kw＝0.45KN/m2（组合系数0.6），基本雪压0.3 KN/m2（组合系数0.7）。
3、地质条件：修正后的地基承载能力特征值：af＝190 KN/m2，基础埋深应大于－1.80m。
4、结构选型和结构布置：(一)屋面板：采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土屋面板G410(一)、（二），板自重1.40kN/m2(包括灌缝)(一)天沟板：采用G410（三），自重2.02kN/m(一)屋架：采用预应力钢筋混凝土折线形屋架G415（一）,自重106.00kN/榀。
(一)吊车梁：采用G323（二），自重44.20kN/根(一)轨道连接：采用G325（二），自重0.80 kN/m(一) 基础梁：采用G320（二），自重16.70kN/根(一) （9）屋架：采用预应力钢筋混凝土折线形屋架G415（一）,自重106.00kN/榀。
（10）维护墙直接支承于基础梁上，基础梁截面240×450mm ，基础梁自重2.7KN /m 。
（11）天窗采用9m 跨度矩形无挡封板的纵向天窗，每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34KN （包括自重，侧板，窗扇支撑等自重）。
（12）采用6m 跨等截面预应力混凝土吊车梁（截面高度1200mm ），每根吊车梁得重力荷载45.50KN ，吊车轨道连接重力荷载为0.81KN/m 。
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。
钢屋架制作安装施工方案
钢屋架制作安装施工方案钢屋架是建筑中常用的结构形式，其制作和安装施工方案的设计对于建筑的稳定性和安全性具有重要意义。
下面将详细介绍钢屋架的制作和安装施工方案。
一、钢屋架制作方案1.设计方案：在进行钢屋架的制作之前，需要进行详细的设计方案确认。
设计方案应包括结构尺寸、型号、钢材规格、焊接方式、连接方式等内容。
2.材料采购：根据设计方案确定所需的钢材规格和数量，并进行采购。
采购的钢材应符合相关标准要求，材质应均匀，无裂纹、变形等缺陷。
3.钢材加工：将采购的钢材进行切割、弯曲、焊接等加工处理，按照设计方案的要求制作成所需的零部件。
加工时需要注意尺寸准确度和加工精度，确保零部件的质量。
4.焊接加工：钢屋架的制作主要通过焊接连接完成。
焊接时应保证焊缝的质量，焊缝应均匀、牢固，无明显的焊接缺陷。
焊接工艺应符合相关标准要求。
5.表面处理：焊接完成后，对钢屋架进行表面处理，包括喷漆、防腐等处理工艺。
表面处理可以增加钢材的耐腐蚀性和美观度，延长使用寿命。
1.地基处理：在进行钢屋架安装之前，需要对地基进行处理。
地基处理包括清理、平整、打基础等工作，确保地基的牢固性和稳定性。
2.安装顺序：按照设计方案确定的安装顺序进行施工。
通常情况下，先安装主柱和副柱，然后安装横梁和纵梁，最后安装屋面和墙体等。
3.连接方式：在进行钢屋架的安装过程中，需要注意连接方式的选择。
常用的连接方式包括螺栓连接、焊接连接等。
根据实际情况选择合适的连接方式。
4.设备安装：在钢屋架安装完成后，需要进行设备的安装和调试。
设备安装过程中应遵循相关规范和安全要求，确保设备的性能和稳定运行。
5.安全保护：在钢屋架安装施工过程中，需要注意安全保护工作。
施工人员应穿戴好安全防护装备，工地应设置好安全警示标志，确保施工过程的安全性。
总结：钢屋架的制作和安装施工方案设计需要考虑多个因素，包括设计方案的合理性、材料的质量、制作加工的精度、焊接工艺的技巧等。
同时，在进行钢屋架的安装施工时，也需要注意地基处理、安装顺序、连接方式的选择、设备安装和安全保护等方面的要求。