18米跨度钢结构课程设计-示例
钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m，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。
3.屋盖结构及荷载（1）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=0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为0.7kN/m2③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4 kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2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0.45 kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 3.318kN/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。
18M钢结构课程设计之欧阳歌谷创编
一、课程设计（论文）的内容欧阳歌谷（2021.02.01）通过某工业厂房钢屋架的设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决钢结构设计实际问题的能力。
要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，按进度独立完成设计计算，并绘制钢屋架施工图。
具体内容包括：进行屋架支撑布置，并画出屋架结构及支撑的布置图；进行荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；对钢屋架的各个节点进行设计并验算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点；绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表等。
二、课程设计（论文）的要求与数据1、课程设计（论文）的要求学生的课程设计资料包括封面（按学校统一规定格式打印）、课程设计（论文）任务书、正文及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交。
学生应掌握课程的基本理论，基本知识扎实，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，设计说明书撰写规范，绘图符合标准，工程图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105—2001）》的要求。
2、课程设计数据(1) 结构形式某厂房跨度为18m，总长72m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面450×450，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1=i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7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）。
(2) 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：学号尾数为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型；学号尾数为双号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型。
(3) 荷载标准值（水平投影面计）① 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2 保温层 0.7KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2屋架及支撑自重：按经验公式L q 011.012.0+=计算：0.318KN/m 2悬挂管道： 0.25 KN/m 2② 可变荷载：屋面活荷载标准值： 2/7.0m kN 雪荷载标准值： 0.5KN/m 2积灰荷载标准值：0.75KN/m2(按附表取)保温层及积灰荷载取值与设计方案编号有关，详见附表一。
钢结构课程设计18米
1设计资料梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m,跨中高度为2.89m,屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m ,屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm< 400mm，混凝土采用C20。
屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑 (如图1-1所示)。
屋面采用1.5 >6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩 (r =350kg/m3)的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为0.30kN/m2，钢材采用3号钢。
72荷载计算2.1永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板： 1.2 1.4 = 1.68kN / m2三毡四油防水层及及找平层（20mm）: 1.2 x 0.76 = 0.912kN/m2 120mn厚泡沫混凝土保温层： 1.2 0.42 =0.504kN/m2屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=18m）2 2 P w =1.2+1.11 =1.2+1.1x18 痒32kg/m 1.2x 0.32 = 0.384kN /m2.2可变荷载屋面雪荷载： 1.4 0.55 = 0.77kN/m22.3荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：F 二（1.68 0.912 0.504 0.384） 0.77 丨1.5 6 = 38.25kN3内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。
表3-1⑧-⑨ 3124 -0.463 -17.710A-①1990 -0.500 -19.125 竖 ③-④ 2290 -1.000 -38.250 杆⑥-⑦ 2590 -1.000 -38.250 ⑨-⑩2890+0.812+31.0594截面选择4.1上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力 G-⑨杆来选择：N ma x348.266kN在屋架平面内的计算长度l ox = 150.8cm ，屋架平面外的计算长度1巧=301.5cmc 选用两个不等肢角钢2L100 80 6，长肢水平。
18m跨厂房普通钢屋架设计..
课程设计任务书课程名称：钢结构设计原理设计题目：某梯形钢屋架设计专业层次：土木工程（本科）班级：姓名：学号：指导老师：2 0 14年1 2 月目录1、设计资料 (1)1.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (2)1.3荷载标准值（水平投影面计） (2)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (4)3、荷载计算 (5)4、内力计算 (6)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (10)5.4腹杆 (10)5.5竖杆 (15)5.6其余各杆件的截面 (17)6、节点设计 (18)6.1下弦节点“C” (18)6.2上弦节点“B” (19)6.3屋脊节点“H” (20)6.4支座节点“A” (22)6.5下弦中央节点“H” (24)参考文献 (25)图纸 (25)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为18m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10i。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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。
1.2、屋架形式及选材屋架跨度为18m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用Q345钢，焊条为E50型。
1.3、荷载标准值（水平投影面计）①静荷载：预应力混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1400N/m2二毡三油加绿豆沙防水层 400N/m2水泥砂浆找平层2cm厚 400N/m2保温层 1000N/m2支撑自重 70N/m2②活荷载：屋面活荷载标准值： 700N/m2雪荷载标准值： 400N/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置如下图2.1、2.2、2.3所示199013502290259028903402613286431242530286431243391507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A a c e g hB C D F G H15007=10500× 图2.1 18米跨屋架几何尺寸A a +4.1000.000-7.472-11.262-12.18-12.18-7.684-4.409-1.572+.713+5.808+2.792+.328-1.0-1.0-1.0-0.5+9.744+11.962+11.768c e g hB C D E F GH0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.2 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值A a c e g g 'e 'c 'a '+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.0-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.570+1.848+3.960+1.222-1.039-1.20-1.525-1.776-2.43-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090B C D E F GH G 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。
(完整版)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=l－300＝18000－300=17700mm屋架计算跨度 l×i/2=17700/(2×3)=2950mm屋架跨中高度 h= l/2cosα≈9329mm上弦长度 L=l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。
最新18米跨度钢结构课程设计-示例
18米跨度钢结构课程设计-示例钢结构课程设计示例附录A 梯形钢屋架设计示例－、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18m。
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0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.5kN/㎡，积灰荷载标准值为0.75kN/㎡。
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Q235B，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=18000-2×150=17700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）,中部高度2900mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图A-1所示。
图A-1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图B-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A-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。
永久荷载标准值防水层（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+0.011×18=0.318kN/㎡管道设备自重 0.10 kN/㎡总计 3.068kN/㎡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+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=4.0644×1.5×6=36.59 kN1P=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+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN3P=(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A-1。
钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m，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。
3.屋盖结构及荷载（1）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=0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为0.7kN/m2③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4 kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2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 0.45 kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 3.318kN/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。
钢结构课程设计18米跨度
钢结构课程设计1、设计题目题目详见附件。
屋架计算跨度：l 0=21-2×0.15=20.7m 屋架的中间高度：h=3.040m 在20.07m 的两端的高度：h 0=2.005m 在30m 轴线处端部高度：h 0=1.990m 屋架跨中起拱42mm2、结构形式与布置屋架形式与几何尺寸如图119901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A ac eghBCD FGH15007=10500×屋架支撑布置如图2图2垂直支撑2-2垂直支撑1-1屋架下弦支撑布置图屋架上弦支撑布置图21213、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。
屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式计算，跨度的单位为m。
荷载永久荷载：预应力砼屋面板 1.45×1.005=1.457 kN/m2三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4×1.005=0.402 kN/m2水泥砂浆找平层 1.005×0.4=0.402kN/m2保温层0.4×1.005=0.402 kN/m2 屋架和支撑自重0.12+0.011×21=0.351 kN/m2 管道荷载0.182 kN/m2一毡二油隔气层0.05×1.005=0.050 kN/m2 水泥砂浆找平层 1.005×0.0.3=0.302kN/m2________________________________________________总计 3.541 kN/m2可变荷载：屋面活荷载0.8 kN/m2积灰荷载 1.1 kN/m2设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：(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=（1.35×3.541+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×1.1）×1.5×6=62.553kN (2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载F1=3.2299×1.5×6=29.0691 kN半跨节点可变荷载F2=2.1×1.5×6=18.9 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重F3=0.54×1.5×6=4.86 kN半跨节点屋面自重及活荷载F4=（1.68+2.1）×1.5×6=34.02 kN组合一、二为使用阶段荷载情况，组合三为施工阶段荷载情况。
18M钢结构课程设计
一、课程设计（论文）的内容通过某工业厂房钢屋架的设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决钢结构设计实际问题的能力。
要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，按进度独立完成设计计算，并绘制钢屋架施工图。
具体内容包括：进行屋架支撑布置，并画出屋架结构及支撑的布置图；进行荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；对钢屋架的各个节点进行设计并验算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点；绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表等。
二、课程设计（论文）的要求与数据1、课程设计（论文）的要求学生的课程设计资料包括封面（按学校统一规定格式打印）、课程设计（论文）任务书、正文及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交。
学生应掌握课程的基本理论，基本知识扎实，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，设计说明书撰写规范，绘图符合标准，工程图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105—2001）》的要求。
2、课程设计数据 (1) 结构形式某厂房跨度为18m ，总长72m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面450×450，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1 i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7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）。
(2) 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：学号尾数为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型；学号尾数为双号的同学用345Q 钢，焊条为E型。
50(3) 荷载标准值（水平投影面计）①永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/m2水泥砂浆找平层0.4 KN/m2保温层0.7 KN/m2(按附表取)一毡二油隔气层0.05 KN/m2水泥砂浆找平层0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式L.0+=计算：0.318 KN/m212q011.0悬挂管道：0.25 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：2kN7.0m/雪荷载标准值：0.5KN/m2积灰荷载标准值：0.75 KN/m2(按附表取) 保温层及积灰荷载取值与设计方案编号有关，详见附表一。
18m跨梯形钢屋架课程设计
钢结构课程设计南昌大学建筑工程学院姓名_________杜巍________________ 班级_________土木093___________ 学号______6002109077______ 指导老师：汤海林目录一、设计资料 (3)二、屋架形式、尺寸的确定 (3)三、支撑布置 (4)四、荷载计算 (5)五、内力计算 (6)六、杆件设计 (8)1. 上弦杆 (8)2. 下弦杆 (10)3. 端斜杆aB (11)4. 腹杆 (12)5. 竖腹杆 (13)6. 屋架杆件截面选择表 (15)七、节点设计 (16)1. 支座节点“a” (16)2. 下弦跨中节点“d” (19)3. 屋脊节点“F” (20)4. 下弦节点“b” (23)5. 上弦节点“B” (25)单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计一、设计资料某批车间总长60米，跨度A 为18米，柱距为6米，屋面材料为预应力大型屋面板（1.5×6米，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计算长度为3米），屋架形式为梯形钢屋架，并支承于钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C25.钢材为Q235·BF,焊条E43型。
二、屋架形式、尺寸的确定根据业主需要及屋面排水要求，选用梯形钢屋架,屋架坡度为1/10。
屋面材料为预应力大型屋面板，采用无檩屋盖体系。
屋架水平布置图如下：屋架计算跨度：。
mm l l 1770015021800015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取：mm H 12140=。
跨中高：mm i l H 210020991.02/1770012142H 00≈=⨯+=⋅+=。
屋架高跨比：5971770021000==l H 。
屋架跨中起拱,36500/mm l f ==取40 mm 。
为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m ，屋架几何尺寸如图所示。
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钢结构课程设计示例附录A 梯形钢屋架设计示例－、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18m。
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0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.5kN/㎡，积灰荷载标准值为0.75kN/㎡。
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Q235B，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=18000-2×150=17700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）,中部高度2900mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图A-1所示。
图A-1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图B-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A-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。
永久荷载标准值防水层（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+0.011×18=0.318kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.068kN/㎡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A-1。
由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。
如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
杆件名称 全跨⑴左半跨⑵右半跨⑶P×⑴P1×⑴＋P2×⑵P1×⑴＋P2×⑶P3×⑴＋P4×⑵P3×⑴＋P4×⑶计算内力(KN)AB 0.000.000.000.000.000.000.000.000.00BCD -11.11-8.01-3.74-616.38-557.79-477.09-246.80-141.89-616.38DE -17.89-12.26-6.79-992.54-886.13-782.75-381.73-247.34-992.54EFG -18.47-12.84-6.79-1024.72-918.31-803.96-398.59-249.95-1024.72GHIJ -20.14-12.19-9.44-1117.37-967.11-915.14-390.14-322.57-1117.37a-b 5.93 4.37 1.89329.00299.51252.64134.0673.12329.00b-c 14.9410.52 5.33828.87745.33647.24325.71198.19828.87c-d 21.0813.489.161169.521025.88944.23426.06319.921169.52d-e 18.259.809.801012.51852.81852.81322.91322.911012.51Aa -0.50-0.500.00-27.74-27.74-18.29-14.54-2.25-27.74Ba -11.16-8.22-3.54-619.16-563.59-475.14-252.19-137.20-619.16Bb 8.96 6.29 3.21497.10446.64388.43194.87119.19497.10Cb -1.00-1.000.00-55.48-55.48-36.58-29.07-4.50-55.48Db -7.44-4.88-3.08-412.77-364.39-330.37-153.38-109.16-412.77Dc 5.48 3.21 2.73304.03261.13252.06103.5391.74304.03Ec -1.50-1.500.00-83.22-83.22-54.87-43.61-6.75-83.22E10.730.730.0040.5040.5026.7021.22 3.2940.50c1-4.56-1.78-3.35-252.99-200.45-230.12-64.25-102.83-252.99F1-1.00-1.000.00-55.48-55.48-36.58-29.07-4.50-55.48G1-3.76-0.98-3.35-208.60-156.06-200.86-41.00-99.23-208.60Gd -2.26-2.930.51-125.38-138.05-73.03-82.16 2.36 2.36 -138.05Hd 0.000.000.000.000.000.000.000.000.00H20.000.000.000.000.000.000.000.00-156.06I20.000.000.000.000.000.000.000.000.00J2d 2.69 3.50-0.61149.24164.5586.8798.10-2.88164.55 -2.88Je0.000.000.000.000.000.000.000.000.00屋架杆件内力组合表 表A-1注：表内负责表示压力；正值表示拉力图A-3 屋架简图四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=-619.16KN ，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取14mm ；其余节点板与垫板厚度取12mm 。
1.上弦杆整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=-1117.37KN 计算长度： 屋架平面内取节间轴线长度x l 0=150.8cm屋架平面外根据支撑，考虑到大型屋面板能起一定的支撑作用，取上弦横向水平支撑的节间y l 0=3000cm长度：因为2x l 0≈y l 0，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见图A-4图 A-4 上弦截面设λ=60，查轴心受力稳定系数表，ϕ=0.807需要截面积*A =fN .ϕ=2158070103711173⨯⨯..=64402mm需要回转半径*x i =601508=λox l =2.51 cm *yi =603000=λox l =5.00 cm 根据需要的*A 、*x i 、*y i 查角钢型钢表，初选 2 L 160⨯100⨯14，A=69402mm ， x i =2.80cm ，y i=7.86m 。
按所选角钢进行验算x λ=x ox i l =828150..=52.9＜[λ]=150y λ=yoy i l =867300.=38＜[λ]=150由于51016030005605604111416011./.b /l .＞./t /b oy =⨯===则：444167524130014116737521734224221.)..(..)b .t l (t b .oy yz =⨯⨯+⨯=+=λ＜[λ]=150由于 y yz x λλλ>>，只需求出x min ϕϕ=，查轴心受力稳定系数表，x ϕ＝0.8384694083840103711173⨯⨯=..A N x ϕ=192N/2mm <215 N/2mm 所选截面合适。
2 .下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算，N=1169.52kN计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Oxl =4500mm屋架平面外根据支撑布置取Oyl =13350mm计算需要净截面面积*A =215105211693⨯=.fN =5439.62mm选用 2 L140⨯90⨯14（短肢相并），见图A-5。
图 A-5 下弦截面A=69402mm ， x i =2.51cm ，y i =6.93cm 。
按所选角钢进行截面验算，取A A =n（若螺栓孔中心至节点板边缘距离大于100mm ，则可不计截面削弱影响）6100105211693⨯=.A N n =191.7 N/2mm <215 N/2mmx λ=xoxi l 512450.==179.3<[λ ]=250y λ===9361335.i l yoy 192.6<[λ]=350 所选截面满足要求。
3. 端斜杆B a 已知N ＝-619.16kN ，Oxl ＝Oyl ＝253.9cm因为Oxl ＝Oyl ，故采用等肢角钢，使x i ＝yi选用角钢2 L 100⨯12,见图A-6图 A-6 端斜杆BaA ＝45602mm ，x i ＝3.03cm ，yi ＝4.64cm截面刚度和稳定验算x λ= ==0339253..i l x ox =83.8<[λ ]=150yλ=6449253..i l yoy ==54.7<[λ ]=150 由于1092535805803832110/..b /l .../t /b oy ⨯=<===14.73557219253104750175447501224224.)...(.)tl b .(oy y yz =⨯⨯+=+=λλ==x min ϕϕ0.6624=⨯⨯=45606624010166193..A N x ϕ205N/2mm <215 N/2mm 所选截面满足要求。