钢结构梯形屋架课程设计算书
梯形钢屋架设计
梯形钢屋架设计梯形钢屋架课程设计计算书⽬录⼀、设计资料 (3)⼆、屋架⼏何尺⼨及檩条布置 (3)1、屋架⼏何尺⼨ (3)2、檩条布置 (4)三、⽀撑布置 (5)1、上弦横向⽔平⽀撑 (5)2、下弦横向和纵向⽔平⽀撑 (5)3、垂直⽀撑 (5)4、系杆 (5)四、荷载与内⼒计算 (6)1、荷载计算 (6)2、荷载组合 (6)3、内⼒计算 (7)五、杆件截⾯设计 (7)1、节点板厚度 (7)2、杆件计算长度系数及截⾯形式 (9)3、上弦杆 (9)4、下弦杆 (9)5、再分式腹杆Ig-gf (10)6、竖腹杆Ie (10)六、节点设计 (13)1、下弦节点“b” (13)2．上弦节点“C” (16)3．有⼯地拼接的下弦节点“f” (18)4．屋脊节点“K” (19)5．⽀座节点“a” (16)七、填板设计 (21)⼀、设计资料:1. 车间平⾯尺⼨为144m×30m，柱距9m，跨度为30m，柱⽹采⽤封闭结合。
车间内有两台15t/3t中级⼯作制软钩桥式吊车。
2. 屋⾯采⽤长尺复合屋⾯板，板厚50mm，檩距不⼤于1800mm。
檩条采⽤冷弯薄壁斜卷边Z形钢Z250×75×20×2.5，屋⾯坡度i=l/10。
3. 钢屋架简⽀在钢筋混凝⼟柱顶上，柱顶标⾼9.000m，柱上端设有钢筋混凝⼟连系梁。
上柱截⾯为400mm×400mm，所⽤混凝⼟强度等级为C30，轴⼼抗压强度设计值f c＝14.3N/mm2。
抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦⽤板铰连接。
4. 钢材⽤ Q235-B，焊条⽤ E43系列型。
5. 屋架采⽤平坡梯形屋架，⽆天窗，外形尺⼨如下图所⽰图 1 屋架外形尺⼨及腹杆布置形式Ho=1650mm6. 该车间建于深圳近郊。
7. 屋盖荷载标准值：(l) 屋⾯活荷载0.50 kN/m2(2) 基本雪压s00 kN/m 2(3) 基本风压w00.75 kN/m2(4) 复合屋⾯板⾃重0.15 kN/m2(5) 檩条⾃重0.084kN/m(6) 屋架及⽀撑⾃重0.12+0. 011L kN/m28. 运输单元最⼤尺⼨长度为15m，⾼度为4.0m。
钢结构梯形屋架课程设计计算书
2、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L 0＝24000－300＝23700mm ；端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1990135022902590289031902608285931193370253528593129339615091508150Aac egIB CD FG H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图1：24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60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。
（如图2所示）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4、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，故取屋面活荷载计算。
由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影α=+=换算为沿水平投影面响。
沿屋面分布的永久荷载乘以21c o s111111.004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P=0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m。
（w标准永久荷载：二毡三油防水层 1.004x0.35=0.351kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m260mm厚泡沫混凝土保温层 1.004x 0.06x 6=0.36kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.004x 1.4=1.406kN/m2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m2_____________________________共 2.90kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载 0.7kN/m2积灰荷载 0.75kN/m 2雪荷载 0.5kN/m2_____________________________共 1.95kN/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 2.90kN/m 2+1.4x 0.7x 0.7kN/m 2+1.4x 0.9x 0.75kN/m 2 )x 1.5mx 6m=49.91kN（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：KN m m m KN F 235.3565.1/90.235.122,1=⨯⨯⨯=（按永久荷载效应控制的组合）KN m m m KN F 32.3165.1/90.22.122,1=⨯⨯⨯=（按可变荷载效应控制的组合） 对结构有利时：KN m m m KN F 1.2665.1/90.20.123,1=⨯⨯⨯= 半跨可变荷载设计值：()(组合按永久荷载效应控制的KN m m m KN m KN F 68.1465.1/75.09.0/7.07.04.1221,2=⨯⨯⨯+⨯⨯=()22,2F 1.40.70.90.75k N m 1.5m 6m =17.33k N =⨯+⨯⨯⨯（按可变荷载效应控制的组合）（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：23,1F 1.20.384k N m 1.5m 6m =4.15k N =⨯⨯⨯ 对结构有利时：23,2F 1.00.384k N m 1.5m 6m =3.46k N =⨯⨯⨯ 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 =⨯+⨯⨯⨯5、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。
钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
－、设计资料1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。
采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。
屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。
钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度：Lo=27m－2×0.15m=26.7m3、跨中及端部高度：端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。
屋架中间高度h=3025mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示:2、荷载组合设计桁架时，应考虑以下三种组合：①全跨永久荷载+全跨可变荷载 (按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6=49.122kN图三桁架计算简图本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。
1、上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，按最大设计内力IJ 、JK 计算，根据表得： N = -1139.63KN ，屋架平面内计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm ,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和内力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即：oy l =3ox l =4065mm 。
根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：图四 上弦杆腹杆最大内力N =-574.7KN ，查表可知，中间节点板厚度取12mm ，支座节点板厚度取14mm 。
跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书
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。
18梯形屋架计算书
课程设计任务书课程名称：实践时间：班级：姓名：学号：指导教师：年月日钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度72m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。
纵向柱距6m。
1.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C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。
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、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。
附图(a) 18米跨屋架(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见下图。
因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号（a）上弦横向水平支撑布置图（b）屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.4 kN/m2水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.45kN/m2预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 2.968kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和 1.4kN/m2屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。
风荷载对屋面为吸力，重屋面可不考虑。
3.荷载组合1.全跨永久荷载+全跨可变荷载可变荷载效应控制的组合：F=(1.2×2.968+1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=52.59kN 永久荷载效应控制的组合：F’=(1.35×2.968+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=54.43kN 故F=54.43KN2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值：F1=1.35×2.968×1.5×6=36.06kN半跨可变荷载设计值：F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=16.76kN屋架杆件内力组合表4. 截面选择按腹杆最大内力N=-353.9kN查表选用中间节点板厚度t=10mm，荷载支座节点板厚度t=12mm。
梯形钢屋架课程设计计算书
梯形钢屋架课程设计计算书梯形钢屋架课程设计计算书⼀、设计资料1、某车间跨度为24m，⼚房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级⼯作制软钩桥式吊车，地区计算温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为18m；2、采⽤1.5×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，Ⅱ级防⽔，卷材屋⾯，桁架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，3、上柱截⾯尺⼨为450×450mm4、混凝⼟强度等级为C255、屋架采⽤的钢材及焊条为：Q345钢，焊条为E50型。
结构形式与布置图屋架计算跨度：Lo=L-2×150=24000-300=23700mm。
端部⾼度Ho=1.74m屋⾯坡度i=1/12节间为3m的⼈字形式，屋⾯板传来的荷载，正好作⽤在节点上，使之传⼒更好。
⼆、荷载与内⼒计算1、荷载计算永久荷载：改性沥青防⽔层0.4kN/m220厚1:2.5⽔泥砂浆找平层0.40kN/m280厚泡沫混凝⼟保温层0.6kN/m2预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝） 1.5kN/m2悬挂管道0.15N/m2屋架和⽀撑⾃重为（0.120+0.011L）=0.384kN/m2总计：3.434KN/m2可变荷载基本风压：0.35 kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2不上⼈屋⾯活荷载0.7kN/m2（可变荷载可按⽔平投影⾯积计算）荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较⼤的活荷载计算。
0.7>0.5 kN/m2总计：1.2KN/m2由于屋⾯夹⾓较⼩，风载为吸⼒，起卸载作⽤，⼀般不考虑。
永久荷载设计值 1.35×3.434KN/m2=4.64KN/m2可变荷载设计值 1.4×1.2KN/m2=1.68KN/m22、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F=(4.64KN/m2+1.68KN/m2) ×1.5×6m=56.88kN组合⼆：全跨永久荷载＋半跨可变荷载。
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计任务书（一）——梯形钢屋架设计一、题目：《钢结构》课程设计任务书1.设计目的为了使学生更好地掌握钢结构的基本理论与设计方法，同时更好地锻炼学生综合运用已经学过的专业基础知识解决工程实际问题的能力。
2.设计资料1）该车间无悬挂式起重机、无天窗、无振动。
2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235B，混凝土等级为C30。
3）屋面采用1.5m×6.0m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面不作支撑用）。
4）车间长度为72m，柱距为6m，屋架的排水坡度为5%。
杆件的尺寸由图中量出。
有12种屋架形式，跨度为20m（端距1.6m和1.7m），24m（端距1.8m和1.9m），28m（端距2.0m和2.1m）。
3.荷载类型见表14永久荷载分类情况见表2。
5.可变荷载分类情况见表3。
6.分组情况见表4。
7.各跨度的内力系数表见后面附表.表1 荷载类型荷载名称重力（标准值）/（N/m2）荷载类型序号永久荷载A 1 预应力钢筋混凝土屋面板（包括2000嵌缝）2 SBS改性沥青防水卷材5003 悬挂荷载5004 找平层（2cm厚）5005 保温层（1）10006 保温层（2）1400可变荷载B a 活载（雪荷载）500b 活载加积灰荷载1600表2 永久荷载分类情况类型考虑荷载甲A-1 A-2 A-4 A-5乙A-1 A-2 A-4 A-6丙A-1 A-2 A-3 A-4 A-5丁A-1 A-2 A-3 A-4 A-6戊A-1 A-2 A-3 A-4表3 可变荷载分类情况类型考虑荷载A B-aB B-b8.设计时间安排和成果时间：5天成果：计算书一份（计算机打印A4纸），施工图1张（计算机出图，1号图）。
9.参考书目：《钢结构》戴国欣主编武汉理工大学出版社《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《建筑结构荷载设计规范》表4 设计分组情况荷载屋架跨度20m 屋架跨度24m 屋架跨度28m永久荷载可变荷载端部为1.6m端部为1.7m端部为1.8m端部为1.9m端部为2.0m端部为2.1m甲A 1 2 3 4 5 6B 7 8 9 10 11 12乙A 13 14 15 16 17 18B 19 20 21 22 23 24丙A 252627282930B 313233343536丁A 373839404142B 434445464748戊A 495051525354B 5556575859601.1 设计资料某车间跨度28米，长度72米，柱距6米，采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，积灰荷载1.6 KN/m2 混凝土标号为c30要求设计钢屋架并绘制施工图屋架形势、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无檩屋盖方案，i=1/20，采用平坡梯形屋架，屋架计算跨度L0=L-300=28000-300=27700mm，端部高度取H0=2100mm，中部高度H=3250mm,钢材采用Q235B焊条采用E43手工焊。
钢结构课程设计梯形钢屋架计算书
钢结构课程设计梯形钢屋架计算书所在学院建筑工程学院所属专业土木工程班级学号土木10-3 1015020324 学生春旭指导教师黄雪芳王晓东设计时间2013.11.26－、设计资料1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。
采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。
屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。
钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度：Lo=27m－2×0.15m=26.7m3、跨中及端部高度：端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。
屋架中间高度h=3025mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示:图一屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置如图二所示:图二-1屋架上弦支撑布置图图二-2屋架下弦支撑分布图图二-3屋架垂直支撑符号说明：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）。
三、荷载与力计算1、荷载计算荷载与雪荷载不同时考虑，故计算时取两者较大的荷载标准值计算。
由资料可知屋面活荷载等于雪荷载，所以取0.5kN/㎡计算。
标准永久荷载:防水层、找平层、保温层1.30kN/㎡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=0.42kN/㎡总计: 3.12kN/㎡`标准可变荷载:屋面活荷载0.50kN/㎡积灰荷载0.60kN/㎡总计: 1.1kN/㎡2、荷载组合设计桁架时，应考虑以下三种组合：①全跨永久荷载+全跨可变荷载 (按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6=49.122kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载：全跨节点永久荷载设计值：对结构不利时：F1.1=1.35×3.12×1.5×6=37.908kN（按永久荷载为主的组合）F1.2=1.2×3.12×1.5×6=33.696kN（按可变荷载为主的组合）对结构有利时：F1.3=1.0×3.12×1.5×6=28.080kN半跨节点可变荷载设计值：F2.1= 1.4×(0.7×0.5+0.9×0.6)×1.5×6=11.214kN（按永久荷载为主的组合）F2.2=1.4×（0.7+0.9×0.6）×1.5×6=17.325kN（按可变荷载为主的组合）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(按可变荷载为主的组合)：全跨节点屋架自重设计值：对结构不利时：F3.1=1.2×0.45×1.5×6=4.86kN对结构有利时：F3.2=1.0×0.45×1.5×6=4.05kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F4=(1.2×1.4+1.4×0.5) ×1.5×6= 21.42kN其中①②为使用阶段荷载情况，③施工阶段荷载情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
黄淮学院建筑工程学院《钢结构原理与设计》课程设计所选题号：31（跨度为21m，材料为：Q235. 雪荷载为：0.75 保温荷载为0.35）系（院）：建筑工程学院姓名：王东亮学号：1137110236专业：土木工程年级：2011级完成日期：2013.12.15目录1 设计资料 4 1.1结构形式 4 1.2屋架形式及荷载 41.3屋盖结构及荷载 42 屋架尺寸及支撑布置 5 2.1屋架几何尺寸及内力图 52.2支撑布置图53 荷载计算 6 3.1永久荷载 6 3.2可变荷载 63.3荷载组合 64 内力计算 75 杆件设计 7 5.1上弦杆7 5.2下弦杆8 5.3端斜杆 8 5.4斜腹杆 95.4.1 B C杆95.4.2 C D杆95.4.3 DE杆95.4.4 EF杆105.4.5 FG杆 105.4.6 GH杆11 5.5 竖杆 116 节点设计 12 6.1 下弦节点E6.2 下弦中央节点G 13 6.3 上弦节点E 14 6.4 屋脊节点H 15 6.5 支座节点A 16 6.5.1 底板计算 16 6.5.2 加劲肋与节点板连接焊缝的计算176.5.3 节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算177 参考文献 198 致谢 199 附录 191 设计资料某厂房总长90ｍ，跨度21m，屋盖体系采用1.5×6.0预应力混凝土屋板1.1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C30，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。
地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。
屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
1.2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。
1.3 屋盖结构及荷载：无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）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值根据不同学号按附表取。
施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载取0.6 KN/m2。
③屋面各构造层的荷载标准值：见下表2 屋架尺寸及支撑布置2.1 屋架几何尺寸及内力图2.2 支撑布置图3 荷载计算3.1 永久荷载各项标准值为三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.35 KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板 1.45 KN/m2屋架自重 0.12+0.11x21=0.351 KN/m 2则永久荷载标准值为： 3.301 KN/m 23.2 可变荷载各项标准值为屋面活荷载（或雪荷载）标准值： 0.75 KN/m 2 积灰荷载： 0.6 KN/m 2则可变荷载标准值为： 0.75+0.6=1.35 KN/m 23.3 荷载组合：设计时，考虑三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+左半跨可变荷载 （2）全跨永久荷载+右半跨可变荷载 （3）全跨永久荷载+全跨可变荷载在本题设计时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
节点荷载设计值：按照可变荷载效应控制的组合：Fd=×3.301+1.4×0.75+1.4×0.9×0.6)×1.5×6=51.9KN其中，永久荷载，荷载分项系数2.1=G γ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.11=Q γ； 组合系数7.01=ψ；积灰荷载，9.0,4.122==ψQ r ; 按照永久荷载效应控制的组合：Fd=(1.35×3.301+1.4×0.75×0.7+1.4×0.9×0.6)×1.5×6=54 KN其中，永久荷载，荷载分项系数35.1=G γ；屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数4.11=Q γ；组合系数7.01=ψ；积灰荷载，4.12=Q γ; 9.02=ψ故节点荷载取54 KN ，支座反力为7x54=378 KN 。
4 内力计算用图解法或数乘法皆可解出在全跨荷载作用下屋架杆件的内力，屋架杆件内力表如下： 屋架杆件内力表：（注：表中加粗、倾斜的为该类杆件中所受荷载最大的杆件）5 杆件设计腹杆的最大内力值为414.9KN,查课本表7.4，得出中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度为12mm 。
5.1 上弦杆整个上弦杆不改变截面，采热轧不等边角钢短肢组合，其中设计内力最大的是FH 杆，N=-657.7 KN ox l =150.75cm oy l =300cm选用：2L140x90x12 (短肢相并)A=52.8cm 254.2i =x cm 81.6i =y cm 两角钢之间加 10mm 厚填板。
][4.59.54.275.150λλ<===ix lox x =150][1.4481.6300λλ<===iy loy y =150 , 814.0=y ϕ(b 类)双角钢T 型截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比yz λ,121430056.06.112.114=<==t by oy yz b t l t λλ>=⨯+=+=7.45)14×7.522.1300(1×11.6×7.3)7.521(b 7.3422422故由7.45m ax ==yz λλ，按b 类查附表4.2得: 875.0=ϕ5.1684460875.0657700=⨯==A N ϕσN/ mm 2<215N/ mm 2 满足要求 填板每个节间放一块（满足l 范围内不少于两块）l=75.4cm<40i=40⨯2.26=90.4cm 。
5.2 下弦杆整个下弦杆不改变截面，采热轧不等边角钢短肢组合，其中设计内力最大的是eg 杆，N=645.9KN ox l =300cm oy l =1050cm连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm ，可不考虑螺栓孔削弱。
选用：2L125x80x8 (短肢相并)A=32 cm 229.2i =x cm 07.6i =y cm350][13129.2300=<===λλix lox x 350][17307.61050=<===λλiy loy y22/215/8.2013200645900mm N mm N A N <===σ 满足要求 填板每个节间放一块（满足l 范围内不少于两块）l=150cm<80i=80 ⨯2.37=189.6cm 。
5.3 端斜杆整个下弦杆不改变截面，采热轧不等边角钢长肢组合，其中设计内力最大的是aB 杆，杆长L=253cm ，N=-414.9KN ox l =L=253cm oy l =L=253 cm选用：2L 140x90x10 (长肢相并)A=44.6 cm 256.2i =x cm 66.3i =y cm150][8.9856.2253=<===λλix lox x 150][1.6966.3253=<===λλiy loy y 由于x λ大于y λ，热轧不等边角钢长肢组合将绕x 轴失稳，故由x λ查表4.2得：566.0=ϕ4.1644460566.0414900=⨯==A N ϕσN/ mm 2<215 N/ mm 2 满足要求 填板放两块，cm i cm l a 8.9437.240403.84=⨯=<=5.4 斜腹杆 5.4.1 Bc 杆整个Bc 杆不改变截面，采用热轧等边角钢组合，其中设计内力N=313.6KN ox l =0.8×261.3=209cm oy l =261.3cm连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm ，可不考虑螺栓孔削弱。
选用：2L70x6A=16.32 cm 215.2i =x cm 26.3i =y cm350][2.9715.2209=<===λλix lox x 350][2.8026.33.261=<===λλiy loy ymm N/ 215/2.192163231360022<===mm N A N σ 满足要求 填板每个节间放两块（满足l 范围内不少于两块）l=87.1cm<80i=80 ⨯1.94=155.2cm 。
5.4.2 cD 杆整个cD 杆不改变截面，采用热轧等边角钢，其中设计内力N=-238.1KN ox l =286.4×0.8=229.12cm oy l =L=286.4cm选用：2L90x6A=21.28 cm 279.2i =x cm 05.4i =y cm150][1.8279.212.229=<===λλix lox x 150][7.7005.44.286=<===λλiy loy y 由于x λ大于y λ，热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳，故由x λ查表4.2得：674.0=ϕ1662128674.0238100=⨯==A N ϕσN/mm 2<215 N/mm 2满足要求 填板每个节间放两块（满足l 范围内不少于两块）l=95.4cm<80i=80×2.47=197.6cm 。
5.4.3 De 杆整个De 杆不改变截面，采用热轧等边角钢组合，其中设计内力N=150.8KN ox l =0.8×286.4=229.12cm oy l =286.4cm连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm ，可不考虑螺栓孔削弱。
选用：2L50x4A=7.8 cm 254.1i =x cm 43.2i =y cm350][8.14854.112.229=<===λλix lox x 350][9.11743.24.286=<===λλiy loy y22/215/3.193780150800mm N mm N A N <===σ 满足要求 填板每个节间放两块l=95.4cm<80i=80 ⨯1.22=97.6cm 。
5.4.4 eF 杆整个eF 杆不改变截面，采用热轧等边角钢，其中设计内力N=-84.9KN ox l =312.4×0.8=249.92cm oy l =L=312.4cm选用：2L 63x6A=14.58 cm 293.1i =x cm 98.2i =y cm150][5.12993.192.249=<===λλix lox x 150][8.10498.24.312=<===λλiy loy y由于x λ大于y λ，热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳，故由x λ查表4.2得：39.0=ϕ3.149145839.084900=⨯==A N ϕσN/ mm 2<215 N/ mm 2满足要求 填板每个节间放三块l=62.48cm<80i=80×1.93=154.4cm 。