钢结构普通钢桁架设计
钢结构钢桁架
钢结构钢桁架钢结构在现代建筑中扮演着至关重要的角色，而钢桁架作为钢结构的重要组成部分，更是具有独特的优势和广泛的应用。
钢桁架是一种由钢材制成的桁架结构，通常由直杆组成三角形单元的平面或空间结构。
它具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载，并且在跨度较大的建筑中表现出色。
从结构形式上来看，钢桁架可以分为多种类型。
比如，常见的有三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架等。
三角形桁架由于其稳定性较好，常在小跨度的建筑中使用；梯形桁架则适用于中等跨度的建筑；平行弦桁架因其制作和安装相对简单，在一些特定场合也有广泛应用。
在实际应用中，钢桁架展现出了众多优点。
首先，它的承载能力强。
由于钢材本身的高强度特性，钢桁架能够支撑起沉重的屋顶、桥梁等结构，确保建筑物的安全性和稳定性。
其次，钢桁架具有良好的抗震性能。
在地震等自然灾害发生时，能够有效地分散和吸收能量，减少建筑物的损坏程度。
再者，钢桁架的施工速度快。
预制好的钢桁架构件可以在现场迅速组装，大大缩短了建筑施工周期，降低了施工成本。
钢桁架的设计是一个复杂而精细的过程。
设计师需要充分考虑建筑物的使用功能、跨度、荷载等因素，以确定钢桁架的形式、尺寸和杆件的截面形状。
在设计过程中，还需要运用力学原理进行精确的计算，确保钢桁架在各种工况下都能安全可靠地工作。
钢桁架的制造过程也需要严格的质量控制。
钢材的选材要符合国家标准和设计要求，确保其质量和性能。
制造过程中，焊接工艺尤为重要。
高质量的焊接能够保证桁架节点的强度和稳定性，避免出现裂缝等质量问题。
此外，还需要对制造好的钢桁架进行严格的检验和测试，确保其符合设计要求和质量标准。
在安装钢桁架时，同样需要高度的技术和经验。
安装人员要根据设计图纸和施工方案，精确地将钢桁架构件组装在一起。
在安装过程中，要注意保证桁架的垂直度、水平度和跨度等参数的准确性，同时还要采取有效的临时支撑措施，确保施工过程中的安全。
钢桁架在建筑领域的应用十分广泛。
在工业厂房中，钢桁架常被用于支撑屋顶结构，为生产提供宽敞的空间；在体育场馆、展览馆等大跨度建筑中，钢桁架能够实现无柱的大空间，提供良好的视野和使用体验；在桥梁建设中，钢桁架桥具有跨度大、自重轻等优点，能够跨越江河湖海等复杂地形。
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。
钢桁架设计
第四讲钢桁架设计1、钢桁架的实际应用钢屋架常见形式钢结构连廊、通廊等常见形式2、桁架设计一般规定或经验A：桁架的形式应根据建筑的要求，综合考虑屋面材料、天窗、檩条、支撑布置以及屋架与柱时铰接或刚接等因素最终确定外形尺寸和腹杆体系。
B：桁架的腹杆体系。
应使结构受力合理、节点构造简单统一。
腹杆数量少而总长度短，宜使长腹杆收拉，短腹杆受压，弦杆不产生局部弯矩。
斜腹杆与弦杆的交角宜在35~55度。
C：常见腹杆体系有人字式、单斜式以及减小上弦的节间长度而增加的再分式腹杆体系。
人字式在屋架中应用最广泛，再分式桁架体系较加密主腹杆的结构方案更省钢材。
D：桁架节间的设置应结合建筑或工艺需求，设备吊挂等设置，并应使荷载尽量作用在节点上。
E：对于跨度较大的桁架，当变形超限时可以采用起拱解决。
起拱值可取1/500,或者将恒载作用下挠度起拱。
F：跨度小于或等于12 m 的桁架，可以不分段；跨度大于12 m 但小于20 m 时，可以分成两段；大于等于20 m 时，可以分成多段，但每段长度均不宜超过12m；拼接接头宜位于廊身跨度的1/3处；G：当桁架节间数为奇数时，中央节间宜布置交叉腹杆。
3、桁架计算时的基本力学假定A：桁架所有杆件的轴线都在一个平面内且相交于一点。
杆件轴线按照下列规定确定，此时可不考虑偏心的影响。
当用螺栓连接时，以靠近截面形心轴的准线为轴线；当采用焊缝连接时，对角钢可取角钢背至截面形心轴的距离为5mm的整数倍（即5mm的模数）。
当弦杆截面在节点处有改变时，以受力较大的杆件重心线为轴线，不同截面的轴心线偏移距离在不超过较大弦杆截面高度的5%时，可不考虑此偏心的影响。
B：各节点均为铰接，但在桁架平面内，当截面高度与几何长度（节点中心距离）之比大于1/10或大于1/15(腹杆)时，应考虑节点刚性产生的次弯矩。
（一般取应力增大系数1.15~1.20）。
C：计算时，将荷载先作用在节点上，并按此计算出各杆件的内力。
对弦杆的节间荷载（最好不要这样，计算长度选取会出现不可靠），可假定弦杆为支撑于铰接节点的连续梁按下述近似方法计算局部弯矩。
钢结构PPT课件第六章 钢桁架与门式刚架
四、门式刚架支撑设计
1、门式刚架支撑的作用 2、支撑结构布置和计算
1、门式刚架支撑的作用
支撑与相邻两刚架的连接一般采用铰接连接。这些支撑杆
件与梁柱杆件的交点可以作为梁柱构件平面外的侧向支承
点（如图所示）。 门式刚架支撑主要有屋面横向水平支撑及系杆、柱间支撑 和水平系杆、隅撑等。 屋面横向水平支撑 >> 柱间支撑 >> 隅撑 >>
压杆：与它相交的另一斜杆受拉且二杆皆不中断时，取为0.5l；
与它相交另一斜杆受拉，两杆中有一杆中断并以节点板相搭接
时取为0.7l； 其它情况，如两杆皆受压（此时不宜有杆件中断）时，取为l。
拉杆: 因为压杆不作为它在平面外的支承点，故为l 。
受压弦杆 侧向支承点间距l1为弦杆节间长度的两倍，弦杆两节间的轴心 压力N1>N2，用N1验算弦杆平面外稳定时如果计算长度取用l1 显然过于保守。平面外的计算长度应为 且 loy≥0.5l1 计算时压力取正号，拉力取负号。
（3）隅撑
在框架梁中，隅撑设置在下翼缘受压的区段内，隅撑与框 架梁腹板的夹角不宜小于45°，一般在45°～60°之间。
在框架柱中，隅撑一端与框架柱的内翼缘或靠近内翼缘的
腹板用螺栓连接，另一端则与墙梁腹板相连，布置数量应 根据墙梁位置等具体情况而定，构造与框架梁中的隅撑相 同。
第三节 桁架设计
1．按结构选材分 有普通型钢、薄壁型钢和钢管刚架等；
2．按跨度分为 单跨、双跨或多跨的单、双坡门式刚架。
图示 >>
3、按截面形式分： 有等截面和变截面刚架。设有桥式吊车时，
柱宜采用等截面构件。
4、节点 横梁与柱为刚接，柱脚多采用铰支。当用于厂房且有吊 车时，或水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高时，宜将 柱脚设计为刚接。 5 、围护结构
20米大跨度钢桁架设计造价
20米大跨度钢桁架设计造价钢桁架是一种常用于大跨度建筑结构的钢结构系统。
它具有强度高、刚度好、重量轻等优点，适用于体育馆、展览馆、机场候机楼等大跨度建筑。
本文将以20米大跨度钢桁架的设计与造价为主题展开论述。
一、设计阶段1. 桥梁设计挠度要求：大跨度钢桁架结构为抗弯结构，在设计阶段需要满足各个试点的跳跃挠度要求。
该项要求对梁体的抗弯和刚度要求较高，需要合理设计桁架的几何形态和材料。
2. 荷载计算：在设计阶段，需进行荷载计算，根据建筑使用的功能和场地环境，确定持续荷载和瞬时荷载的数值，并按照规范对荷载进行组合计算，以确定桁架的尺寸和横截面形状。
3. 横截面设计：横截面是桁架结构中一个重要的部分，需要根据荷载计算的结果，进行合理的横截面设计。
通常，横截面设计要尽量减小杆件的自重和阻力，并保证其足够的强度和刚度。
4. 连接设计：连接件是桁架结构中最为重要的部分之一，其设计与桁架的安全和稳定密切相关。
连接件需要保证桁架的各个部分能够合理、安全地连接在一起，避免结构松散和断裂的情况发生。
二、材料选择1. 桁架结构的主要材料是钢材，通常选择使用碳素钢、合金钢或不锈钢等材料。
这些钢材具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点，能够满足大跨度钢桁架结构的使用要求。
2. 钢材的选择要根据设计要求和实际情况进行，考虑到荷载要求、桁架的自重、施工便利性等因素。
一般来说，强度高且质轻的材料是首选，可以减小结构的自重。
三、造价估算桁架结构的造价主要包括材料造价、制作工艺费用、施工费用和维护费用等方面。
1. 材料造价：材料造价主要包括钢材、连接件和其他附件。
钢材的价格会根据市场行情进行浮动，而连接件和其他附件的价格相对较稳定。
2. 制作工艺费用：制作工艺费用包括制造设备的购置、人员工资、设备维护等费用。
它们直接影响到桁架的制造质量和生产效率。
3. 施工费用：施工费用主要是指安装和搭建钢桁架结构所需的人工和机械设备费用。
大跨度钢桁架结构的搭建对施工技术和操作要求较高，因此施工费用相对较高。
屋面钢结构设计中的空间钢管桁架
屋面钢结构设计中的空间钢管桁架一、工程概况某工程站楼造型新颖、独特，分為主楼、南北两侧过街楼、南侧两个指廊及连接楼、北连接楼四部分；站坪机位数29 个，航空业务量预测为设计目标年2020年满足年旅客吞吐量3100 万人次，典型高峰小时里可以得到国际航空运输协会认可的C级服务水准。
T3A 航站楼作为西安乃至西北地区对外交流的窗口之一，不仅造型上必须体现“城市第一眼”，要求视线开阔、简洁明快、具有现代交通建筑的快捷感，而且要展现出现代中国建筑新风貌，并充分体现西安的地域特色和深厚的历史文化。
二、大跨度选型关键因素在满足了基本的建筑功能后，我们仍然会面临着很多的结构选择，这是因为经过单纯建筑功能的选型是不够精准的，是仍然有很大的进步空间的。
在这之后的选型才是现代建筑结构选型的关键之处，它可以使结构更完美更理想化。
1、造型美观首先，将大尺度的结构部分在造型上感性的地呈现出来。
在旧时代，也有一些大跨度的建筑，例如古罗马的万神庙的大穹顶，但是在那个时代，大跨度建筑结构往往都在立面上被弱化了，没有发挥出真正的造型价值。
但是现在人们早就意识到，在大跨度建筑中，其大跨部分的外部造型不应只是简单地视为内部结构和空间的自然结果。
人类对大尺度的事物有着本能的敬畏，在大跨度建筑的巨大体量面前，人感受到自己的渺小，同时感动于人类力量的伟大。
2、实用耐久结构的实用耐久是一项既基本又有着很高要求的因素。
一是与建筑造型结合紧密有序合理，没有不必要的花俏结构。
不同的使用功能要求不同的建筑空间，处理好建筑功能和建筑空间的关系，才能做到结构的真正实用，好用。
二是对自然因素要有良好的抵御能力，例如台风，地震，火灾等。
这点要求结构的稳定性与各种抗性。
3、结构轻巧这一点主要是由大跨度结构本身的特性及建筑材料所决定的。
新型技术和新型材料的运用都有效地使得结构越来越轻巧实用。
从外观上来分析，膜结构最为轻巧，很多膜结构的建筑都有一种轻薄飞翔的动态感。
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。
《钢结构》普通钢屋架课程设计任务书及指导书--2014
附1：房屋长度有4组数据：（1）60m；（2）102m；（3）120m；（4）150m；附2：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（恒载），共10组。
(a)、2.25 KN/m²；(b)、2.5 KN/m²；(c)、2.75 KN/m²；（d)、3.0 KN/m²；（e)、3.25 KN/m²；(f)、3.5 KN/m²；（g)、3.75 KN/m²；（h)、4.0 KN/m²（i)、4.25 KN/m²；(l)、4.5KN/m²；附3：屋盖所承受的竖向均布荷载标准值（活载），共4组。
(a)、0.5 KN/m²；(b)、0.6 KN/m²；(c)、0.7 KN/m²；（d)、0.8 KN/m²；（e)、0.9 KN/m²；(f)、1.0 KN/m²；（g)、0.4 KN/m²2、设计内容:1）、作支撑布置图,其中包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆.2）、求屋架杆件内力.必要时应进行内力组合。
3）、选择屋架各杆件的截面形式和尺寸.4）、节点设计,包括支座节点a、屋脊节点I、下弦拼接节点i、上、下弦中间节点E、e、d.5）、绘制屋架的一个运送单元的施工图并作材料表二、普通钢屋架设计指导书1、引言：钢屋架课程设计历年来一直是钢结构课程设计的必做题目，通过钢屋架课程设计的学习，对钢桁架的设计，钢结构节点设计，钢结构支撑体系都会有较深的了解，对钢结构施工图，施工详图的绘制方法也会有较深刻的理解和体会。
近些年来，门式刚架，网架的广泛应用。
致使钢屋架的应用受到了限制。
但是，一方面，仍然有许多情况，如大坡度屋盖、狭长结构屋盖，桁架结构仍是首选结构形式；另一方面，通过对钢屋盖这种最基本的桁架结构设计的学习，对学习其他结构如门式刚架结构（特别是支撑体系），网架结构，其他空间桁架结构也会有很大的帮助。