最新18m三角形角钢屋架设计例题
(完整word版)芬克式三角形钢屋架设计
芬克式三角形钢屋架设计一、 设计资料某厂房总长度为36m ，跨度为18m ，纵向柱矩为6m 。
初选芬克式屋架基本形状及尺寸参数如下图所示：屋面坡度5.2:1=i ，坡角08.21arctan ==i α，3714.0sin =α，9285.0cos =α； 屋架计算长度m l 7.1715.02180=⨯-=；中间高度m h 54.3=； 上弦划分为4个区间，每个区间长度mm 2383；下弦分为3个区间。
区间长度分别为mm 2566，mm 2566，mm 3718； 上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为mm 794。
屋架支撑布置如下图所示：1）永久荷载彩色钢板屋面：215.0m kN ； 保温层及灯具：255.0m kN ；屋架及支撑自重按经验公式20.120.011w P =+⨯（跨度）KN/m 计算；檩条重量：209.0m kN ； 2）可变荷载屋面活载 ： 27.0m kN ； 雪荷载： 235.0m kN ； 积灰荷载： 20.1m kN二、荷载计算1.荷载标准值计算将沿屋面斜面分布的恒荷载换算为沿水平投影面分布的荷载，应乘以系数077.1cos 1=α。
彩色钢板屋面： 2162.015.0077.1m kN =⨯ 保温层及灯具： 2592.055.0077.1m kN =⨯ 屋架及支撑自重： 2318.018011.012.0m kN =⨯+ 檩条重量： 2097.009.0077.1m kN =⨯ 恒载合计： 2106.1m kN屋面活载 （或雪荷载，两者中取较大值）： 27.0m kN ； 积灰荷载： 20.1m kN2、荷载组合由《建筑结构静力计算手册》查表可知，三角形芬克式屋架的腹杆在半跨荷载下内力不变号。
只按全跨荷载计算即可。
节点荷载kN 16.484/960.19.04.17.04.1016.12.1F 1=⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=）（ kN 43.464/960.19.04.17.07.04.1106.135.1F 2=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯=）（四、屋架设计1.节点集中荷载计算节点荷载取kN F F 16.481==等效荷载示意图如下示：2.屋架内力计算各杆件内力系数如下图示：各杆件内力设计值中间节点处集中荷载为檩条作用在屋架上弦杆的集中荷载，本例中根据檩条布置位置应取为F/3。
18m跨度三角形钢结构设计
届课程设计18三角形钢屋架课程设计说明书李泽光学生姓名3031214004 号学水利与建筑工程工程学院所属学院农业建筑环境与能源工程业专18班班级英指导教师吴2017.06 日期塔里木大学教务处制三角形钢屋架课程设计任务书设计内容（1）选择钢屋架的材料；（2）确定钢屋架的几何尺寸；（3）屋架及屋盖支撑的布置；（4）檩条的设计；（5）钢屋架的设计；（6）绘制钢屋架施工图。
设计题目：钢屋架设计资料：某厂房总长度90m，跨度根据不同的编号号从附表中取，屋盖体系可从以下所给的类型中选取。
纵向柱距6m。
1.结构形式:钢筋混凝土柱，三角形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为0C-20为屋架跨度。
地区计算温度高于，，三角形屋面坡度i=1：2.5LC30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150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
2.屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载2）有檩体系：采用型钢檩条，压型钢板作屋面板。
标准值为20.58KN/m （荷载：屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m2为单位；为屋架及支撑自重，以KN/m为单位，q222；积灰荷；保温层0.7KN/m0.50 KN/m基本风压为，雪荷载为0.3 KN/m21.3 KN/m载设计内容：1.屋架形式及几何尺寸确定2.作屋盖结构及支撑的布置图；3.选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；4.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
5.绘制钢屋架施工详图。
1、屋架尺寸屋架几何尺寸见图2。
图二：屋架几何尺寸（单位：mm）2.檩条和支撑布置，檩距为节间长度。
在2）根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置于上弦节点上（见图檩条的跨中设置一道拉条。
等因素，可在厂房5.5m，跨度为24m，有中级工作制吊车及第一开间尺寸根据厂房总长度60m并在同一开间两榀相邻屋架的腹两端的第二开间设置一道上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑， 3左右处各一道，见图）。
18m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
选用（2）下弦杆截面选择
整个下弦杆采用相同的截面，以节间1-8的最大轴力 来选择截面：
， ，
初选下弦杆截面为2∟56×5，查表得截面的几何尺寸特性如下：
截面面积：
回转半径：
长细比： （拉杆）
（拉杆）
强度：
满足要求。
（三）、腹板（轴心受力构件）
1.短压杆B-1,C-1,E-4,F-4。
N=12.33kN
1.11
44.4
812
2
50×8×80
D-4
G-4-2
2∟30×3
4906
0.91
72.8
8Hale Waihona Puke 8250×8×50
G-3
2∟45×4
2950
1.38
738
3
50×8×70
表2.屋架截面选用表
六、屋架节点设计
角焊缝强度设计值（E43型焊条）：
屋架各杆件轴心至各杆件角钢背面的距离 按表3采用，表中 为由型钢表查得的杆件重心线至角钢背面的距离。
檩条的最大应力
（3）刚度验算：
在沿屋面方向有拉杆，可只验算垂直于屋面方向的挠度。
荷载标准值：
综上：选用［8槽钢能满足要求。
四、屋架的内力计算
（一）杆件轴力
按课题要求，根据建筑结构手册查得内力系数和计算出内力见表1和图4
表1
P=9.204KN
图4屋架杆件轴力设计值（单位：kN）
（二）上弦杆弯矩
上弦杆端节间的最大正弯矩：M1=0.8M0其他节间的最大正弯矩和节点负弯矩为M2= 0.6M0
因吊杆不连垂直支撑，故按拉杆长细比条件选择截面。
采用单面连接的单角钢截面
需要
初选截面为2∟45×4角钢组成的十字形截面，查表得截面的几何特性如下：
(完整word版)18m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书
轻型屋面三角形钢屋架设计说明书学 生： 王岩 指导教师：付建科（三峡大学 机械与材料学院）1 设计样式及屋架形式与材料设计一位于杭州市郊的单跨封闭式屋架结构，单跨屋架结构总长度为36m ，柱距为4m ，跨度为l=18m ，屋面材料为波形石棉瓦，规格：1820×725×8.其他主要参数：坡度i=1：3，恒载为0.6KN/m 2,活载为0.3KN/m 2，屋架支撑在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高为6m ，钢材标号：Q235-B.F ，其设计强度为f=215KN/m 2,焊条采用E43型，手工焊接，荷载分项系数去：γG =1.2,γQ =1.4.2 屋架形式及几何尺寸根据所用屋面材料的排水需要几跨度参数，采用人字形六节间三角形屋架。
屋架坡度为1：3，屋面倾角1arctan 18.43α==。
sin 0.3162α=, cos 0.9487α= 屋架计算跨度：mm l l 177003000=-=. 屋架跨中高度： mm l h 29506== 上弦长度： mm l L 9329cos 20==α节间长度： mm La 15556==. 节间水平方向尺寸长度：'==α.cosa1475amm根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。
图1 杆件的几何尺寸3 屋盖支撑设计3.1 屋架的支撑（如图1所示）⑴在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
⑵在屋架的下弦节点2处设置一通长柔性水平系杆。
图 2 屋架的支撑3.2屋面檩条及其支撑波形石棉瓦长为1820mm ，要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少需要有三个支撑点，因此，最大檩条间距为：max 182015083531p a mm -==-.半跨屋面所需檩条条数为： 2.121835=+=Ln p 根。
考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，实际取半跨屋面檩条数为: p n =14根，檩条间距mm La p 77712==＜max p a . 可以满足要求。
2014钢结构课程设计-18米三角形钢屋架
一、课程设计题目：18m跨三角形钢桁架二、设计资料1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，屋架跨度18m，屋面坡度i，屋面防水材料为波形彩钢瓦＋50厚玻纤棉＋钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m。
采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5°C以上。
屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。
几何尺寸内力系数三角形屋架几何尺寸和内力系数2、荷载标准值如下：（1）永久荷载(对水平投影面)屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2(B项)（2）可变荷载屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2(D项)荷载学号调整学号荷载荷载学号荷载学号荷载1号A项+0.0111号B项+0.0121号C项+0.0131号D项+0.012 A项+0.0212B项22C项+0.02 32D项+0.023 A项+0.03 13B项+0.03 23C项+0.03 33D项+0.034 A项+0.04 14+0.04 24C项+0.04 34D项+0.045 A项+0.05 15B项+0.05 25C项+0.05 35D项+0.056 A项+0.06B项+0.06 26C项+0.06 36D项+0.067 A项+0.07 17B项+0.07 27C项+0.07 37D项+0.078 A项+0.0818B项+0.0828C项+0.0838D项+0.089A项+0.0919B项+0.0929C项+0.0939D项+0.0910A项+0.120B项+0.130C项+0.1040D项+0.10荷载班级调整(E项)：1班：0.3；2班：0.35；3班：0.40；4班：0.45；5班：0.50；6班：0.55三、设计内容1、屋架杆件内力计算和组合；2、选择杆件截面型号，设计节点；3、绘制施工图四、设计目的和要求1、目的：通过本课程设计，使学生掌握钢屋盖结构布置的原则和正确进行内力组合；掌握杆件截面选择和节点构造的设计原则以及节点设计的方法；掌握钢结构施工图的绘制和材料表的编制。
18m跨三角形钢桁架课程设计
一、设计题目18m跨三角形钢桁架二、设计资料1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，跨度18m，屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m，支撑布置自行设计，无吊车。
采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5摄氏度以上，地震烈度8度，连接方法及荷载性质，按设计规范要求。
屋架轴线图及杆件内力图见图。
2、荷载标准值如下：（1）、永久荷载（沿屋面分布）屋面防水结构+檩条 0.2KN/m2钢屋架及支撑等自重 0.35KN/m2（2）、可变荷载屋面活荷载（按水平投影）0.50KN/m2基本风压（地面粗糙度为B类）0.80KN/m2三、要求设计内容1、屋盖结构布置2、屋架杆件内力计算和组合3、选择杆件截面型号，设计节点4、绘制施工图四、课题设计正文（一）屋盖结构布置：上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。
上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。
上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。
上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的1/2。
具体支撑布置如下图：屋架支撑布置1-1剖面图（二）、屋架杆件内力计算和组合1、荷载组合：恒载+活荷载；恒载+半跨活荷载2、上弦的集中荷载及节点荷载如下图：上弦集中荷载上弦节点荷载上弦集中荷载及节点荷载表3、上弦节点风荷载设计值如图所示。
（1）按照规范可知风荷载体形系数：背风面-0.5；迎风面-0.5 （2）上弦节点风荷载为：上弦节点风荷载W=1.4×（-0.5）×0.8×1.556×6=-5.228KN4、内力计算（1）杆件内力及内力组合如下表：（2）上弦杆弯矩计算。
18m钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
18m三角形钢屋架设计1 设计资料及说明设计一位于市郊区的单跨屋架结构（封闭式），主要参数如下：1、单跨屋架，平面尺寸为36m×18m，S=4m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为4m。
2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。
3、屋面坡度i=1：3。
恒载为0.3kN/m2 ,活（雪）载为0.60.3kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m。
5、钢材标号为Q235-B.F，其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ=1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487 屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm节间长度a=L/6=9329/6≈1555mm节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
3、根据厂房长度36m,跨度为4m ，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。
如图2所示。
图2 屋盖支撑布置3.2 屋面檩条及其支撑波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为max 182015083531p a mm-==-半跨屋面所需檩条数15556112.1835p n ⨯=+=根考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为：max 15556778835131p p a a mm⨯===-＜ 可以满足要求。
18m钢结构课程设计之三角形钢屋架设计
18m三角形钢屋架设计1 设计资料及说明设计一位于惠州市郊区的单跨屋架结构（封闭式），主要参数如下：1、单跨屋架，平面尺寸为36m×18m，S=4m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为4m。
2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。
3、屋面坡度i=1：3。
恒载为0.3kN/m2,活（雪）载为0.60.3kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m。
5、钢材标号为Q235-B.F，其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ=1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
3、根据厂房长度36m ,跨度为4m ，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。
如图2所示。
图2 屋盖支撑布置3.2 屋面檩条及其支撑波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为max 182015083531p a mm-==-半跨屋面所需檩条数15556112.1835p n ⨯=+=根考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为：max 15556778835131p p a a mm⨯===-＜ 可以满足要求。