中南大学2011级钢结构基本原理课程设计计算书
中南大学钢结构基本原理课程设计任务书
钢结构基本原理课程设计
钢框架设计任务书
一、设计题目：
某钢平台结构（布置及）设计。
二、参考规范及书目
1、规范
（1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001）（2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001）
（3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）
（6）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （7）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005
（8）包头钢铁设计研究院中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版），机械工业出版社，2006
三、设计构件
某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1（具体参照附表一按学号确定各自的柱网尺寸）。结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续
梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，楼层层高取3.9m.
采用的钢材、焊条为：学号为单号的同学用Q235钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345钢，焊条为E50型；
活荷载分项系数1.4
永久荷载分项系数1.2
四、设计内容要求
(1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不足请自行调整。
(2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。
(3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。
(4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。
(5)设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。
(6)设计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。
(7)绘制次梁与主梁工地拼接节点详图，次梁与主梁工地拼接节点，短梁段及主梁体连接节点详图，梁体截面详图，KL-1钢材用量表，设计说明等。
(8)计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算，节点连接计算。
钢结构基本原理课程设计
钢框架设计说明书
一、构建整体信息及其简化模型
某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值62kN m ，楼面永久荷载标准值52kN m ,楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。框架梁按连续梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，楼层层高取3.9m ，班级序号21，柱网尺寸8×12，例如下图中柱网尺寸为9×9（单位：m ）。
二、楼盖荷载计算及次梁设计
简化要点：
（1） 板面荷载按单向板分布；
（2） 次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析； （3） 框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。 1、 结构材料材质
Q235钢，22/125,/215mm N f mm N f v ==
E43焊条，2/160mm N f w f = 2、 荷载组合计算
楼面板永久荷载标准值：m kN g k /2045=?= 楼面板自重标准值：m kN /12412.025=??
楼面板活载标准值： m kN q k /2446=?= 楼面板恒载设计值：()m kN g d /4.382.11220=?+= 楼面板活载设计值：m kN q d /6.334.124=?= 组合均布荷载标准值为：m kN /56241220=++ 组合均布荷载设计值为：m kN /726.334.38=+ 3、 计算最大弯矩与剪力设计值
在设计荷载作用下的最大弯矩为：
KN/m 129612728
1
8122max =??==ql M
kN ql V 43212722
1
21max =??==
4、 确定次梁的截面尺寸
次梁所需的截面抵抗矩(钢梁自重未知，故考虑安全系数1.02）：
366101.6215
10129602.102.1mm f M W d x ?=??=?=
次梁选用H 形截面，则选用HN792*300.
查表得其截面特征：
2213644243402214323/191104.610254000300792mm mm
t mm t mm i m kg mm W mm I B H x x x 截面面积：理论重量：===?=?=?=?
若考虑梁的自重：
kN
l q V
m kN l q M mm N q 5.4451225.742
1
215.13361225.7481
81/25.74108.91912.1721max 221max 31=??==?=??===???+=-
5.次梁验算
（1）按抗弯强度验算
mm N mm N W M x x x /215/9.198********.1105.133636
<=???==γσ
故次梁的抗弯强度满足要求。 （2）抗剪强度验算
mm N mm N It V S x
/125/1.4414
102540001013.3520105.445433<=?????==τ 故次梁抗剪强度满足要求。
(3) 刚度验算
[]mm
l
mm EI l q x k 4030086.29102540001006.238412000)10008.9191241222(538454544==<=?????÷?+++?==νν故满足刚度要求。
综上所述，HN792*300型钢满足要求。
三、框架梁内力组合计算及其设计
1、力学模型分析及其内力计算
忽略连续梁对框架主梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载，主梁受自
重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载，将框架主梁简化为三跨连续梁。
框架主梁设计简图如下：
主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载： 集中恒载标准值：KN g k 5.40612108.919112323=???+?=- 集中活载标准值：KN q k 2881224=?= 集中恒载设计值：KN G 8.4875.4062.1=?= 集中活载设计值：KN Q 2.4032884.1=?=
对于连续多跨梁，有如下规律：
（1）支座处最不利荷载组合是将活荷载满布于此支座所在的两跨，其余跨相邻布置活荷载；
（2）跨中截面的最不利荷载组合既是将活荷载满布于此跨，其余跨相邻布置活荷载。
由此可以得到5种最不利荷载组合。 ① 集中活荷载作用于第1单元 ② 集中活荷载作用于第2单元 ③ 集中活荷载作用于第1、3单元 ④ 集中活荷载作用于第1、2单元 ⑤ 集中活荷载作用于第1、2、3单元
a ．恒载与情况①的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图
G+Q G G
上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm ）
b．恒载与情况②的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图
G G+Q G
上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm）
c．恒载与情况③的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图 G+Q G G+Q
上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm）d．恒载与情况④的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图
G+Q G+Q G
上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm）e．恒载与情况⑤的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图
G+Q G+Q G+Q
上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm ）
由以上五种情况可知：
梁在恒载与工况3的组合荷载作用下弯矩最大m KN M ?=4.1025max 梁在恒载和工况3的组合荷载作用下剪力最大KN V 9.495max =。
2、框架梁的设计及验算
所需截面模量为（钢梁自重为止故考虑安全系数1.02）：
364.4864688215
104.102502.102.1mm f M W d x =??=?=
2.1、腹板高度
(1)梁的最小高度
根据正常使用极限状态的要求，梁在荷载标准值的作用下的挠度υ不得超过设计规范规定的容许值[]/l n υ=。据此可得到简支梁的最小高度为
3min
101340???=?
??
??f n l h x γ n=300 mm l f n h x 5.6061013401200021505.130********
3min =????=????=
γ
(2)梁的经济高度 经济高度经验公式为 mm W h x 1.8863004.48646887300733=-?=-=ε 取腹板高度mm h w 1000= 2.2、腹板厚度
mm h t w 5.85.3/==ε 取mm t w 12= 2.3、翼缘板的尺寸
翼缘宽度：()mm b mm mm h b 280,295,17731,51==??
?
??=取ε
又：228656
mm h t h W A w x f =?-=
.20,23.10280
2865
mm t mm b A t f ===
=
取 初选截面如图所示：
2.4、主梁的截面特性
()()mm
A I i mm A I i mm A mm I mm S mm h I
W mm I y y x x y x x x x 8.5622720
73311573
6.3962272035742293332272096012202802733115732802012
1
21296012141264002404801210-500202807.71484582
/35742293334010001228012110002801212
43333
43
3==
=
====?+??==???+??=
=??+??====-?-?-??=）（
2.5、翼缘与腹板连接焊缝计算
系列焊条，手工焊。
钢结构在焊接时采用取43,104.14122.12.1,7.6205.15.17.14.11,2744000)2
960220(
202809.495,/160min max max min 1
31max 2E mm h mm t h mm t h mm I S V f h mm S KN V V mm N f f f f x w
f
f w f ==?=≤=?=≥=??≥=+??====
2.6、主梁截面验算
主梁自重标准值：m kN q /75.1108.985.7227206'=???=- 主梁自重设计值：m kN q /1.275.12.12.1'=?=
主梁（包括自重）所承受的最大弯矩与最大剪力按照近似计算：
kN
l q V V m
kN l q M M 3.50481.22
19.495212.104281.28
14.102581'max '
max 22'max '
max =??+=+=?=??+=+=
(1)抗弯强度验算
考虑部分发展塑性变形 取 1.05x γ=
,/215/9.1387.714845805.1102.1042226
mm N mm N W M x x <=??=?=γσ
所以抗弯强度满足要求 (2)抗剪强度验算
223/125/5.481235742293334126400103.504mm N mm N t I VS x x <=???==τ
所以抗剪强度满足要求 (3)局部承压强度验算
跨中集中力：kN F 5.445=
mm h a l z 3701453005=?+=+= 局部压应力：
223
/215/3.10037012105.445mm N mm N l t F z w c <=??==σ
(4)折算应力验算
翼缘与腹板相接处计算折算应力：
2
2222222/2157.1465.4833.1003.1333.1003.1333mm N mm N c c <=?+?-+=+-+τσσσσ
式中, c στσ,,-------- 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力
其中,2613.133357422933305.1480
102.1042mm N I My x x =???==γσ，跨中截面腹板与翼缘处
正应力
折算应力满足。
(5)整体稳定性验算
连续梁两端固结，受压翼缘自由长度m l 41=，次梁可视为主梁受压翼缘的
一个侧向支承点，故
163.14280
4000
1<==b l 。
故不需要验算该梁的整体稳定性。 所以主梁的整体稳定性满足要求
(6)局部稳定性
由于考虑了截面部分发展塑性变形，受压翼缘板的自由外伸宽度与其厚度之比
()84235848012960235235
155.6202/20280=<===<=-=y
w w y f t h f t b
局部稳定性符合要求。 (7)主梁刚度验算
主梁在组合荷载作用下的最大挠度为
[]mm
mm l mm EI Fl EI ql x
x 03.137.26300800030003.1335742293331006.24880001089135742293331006.2384800075.154838455
3
3543
4>====?????+?????=+
=δδ 所以主框架梁刚度满足要求。 (8)翼缘与腹板焊缝计算
mm h mm I f VS f x w
f 1073.135742293331604.12744000
103.5044.131=<=????= 故满足。
综上所述，主梁设计截面满足要求。
四、验算框架柱的承载能力
边柱验算：m kN M kN N ?==2.1042,3.504
①强度验算
226
3/215/301364750805.1102.104217568103.504mm N mm N W M A N x ?=??+?=+γ 不满足 因此选用HN700*300型钢
226
3/215/74.1935760000
05.1102.104223550103.504mm N mm N W M A N x <=??+?=+γ 满足 ②整体稳定性及刚度
[][]1505.578.673900
,1503.132933900=<===<==
λλλλy x 弯矩作用在平面内：
0.1,05.1,965.0,3.13====mx x b x βγ?λ
2236
3'2
5222/215/8.1943.246071836103.5048.01576000005.1102.10420.123550
965.0103.5048.013.2460718363
.131.1235501006.21.1mm N mm N N N W M
A
N N EA N EX x mx b x ex <=???? ????-????+
??=?
??? ?
?-+=????==γβ?πλπ
弯矩作用在平面外：
2
2632
2
/215/7.2075760000
995.0102.10420.10.123550827.0103.504995
.044000
5.5707.144000/07.10
.1,0.1,827.0,5.57mm N mm N W M A N b ex y y
b ex y y <=????+??=+=-=-=====?βη?λ?βη?λ ③局部稳定性：
H 型钢不需要验算局部稳定性 综上所述框架柱承载能力足够。
五、主梁短梁段与柱的焊缝连接设计
1、 焊缝处内力计算
由主梁在各种不利荷载组合下的内力图可知，在连接处的最大内力为：
kN
l q V V m
kN l q M M 3.50481.22
19.495212.104281.28
14.102581'max '
max 22'max '
max =??+=+=?=??+=+=
焊缝分布情况如下
2 、 焊脚尺寸的设计
焊件均采用Q235钢材，焊条为E43型，角焊缝为手工焊接，采用引弧板，没有起弧和落弧引起的缺陷。 按构造要求确定焊脚的尺寸：
角焊缝的尺寸除满足强度要求外，还必须符合对其尺寸的限制和构造的要求 根据构造要求
最大焊脚尺寸： 当采用手工焊时，mm t h f 4.14122.12.1min max =?=≤ 其中min t 为较薄板件的厚度
最小焊脚尺寸：当采用手工焊时，mm t h f 71.6205.15.1max min =?=≥ 其中max t 为较厚板件的厚度 由上取14f h mm = 3 验算焊缝强度
3.1焊缝截面特征
我国设计规范中规定侧面角焊缝的计算长度不宜大于f h 60，当超过这个值时，超出部分不予考虑。设计中竖直焊缝为96060840f mm h mm ≥=故焊缝计算截面如图所示：
水平焊缝面积
()()2
10.71422802142280142129643.2f A mm =???-?+?--?=????
竖向焊缝面积
220.714284016464f A mm =???= 焊缝总面积
2129643.21646426107.2f f f A A A mm =+=+= 焊缝惯性矩
32241840141000200.71484021340.714()42800.714()21222223353249771I mm =
????+???+?+???+?=（水平焊缝绕自身轴惯性矩很小，计算时忽略。）
3.2焊缝强度检算
有规范，钢材为Q235，焊条为E43型的手工焊，角焊缝强度设计值为:
2/160mm N f w f =
根据最不利荷载计算出的内力，可知在短梁段与柱连接点处的最大内力可能出现两种情况：（轴力为0）
(1)“a”点应力分析：
6
2
1042.210500
155.4/
3353249771
V
fa
M
fa
My
N mm
I
τ
σ
=
??
===
“a”点应力为
()
22
2222
155.4
0127.4/160/
1.22
M
fa V w
a fa f
f
N mm f N mm σ
στ
β
????
=+=+=<=
? ?
???
??
故“a”点满足要求。
（2）“b”点应力分析：
()
3
2
2
6
2
504.310
30.6/
16464
1042.21050020
149.2/
3353249771
V
fb
f
M
fb
V
N mm
A
My
N mm
I
τ
σ
?
===
??-
===
“b”点应力为：
()()
22
2222
1149.2
30.6126.1/160/
1.22
M
fb V w
b fb f
f
N mm f N mm σ
στ
β
????
=+=+=<=
? ?
???
??
故“b”点满足要求。
综上所述焊缝强度满足要求。
六、设计框架主梁短梁段与梁体工地高强螺栓拼接节点
6.1 连接处内力计算
由于工地拼接时，预先将长为1.0m的主梁与柱子焊接（即以上第五部分所述），由主梁在各种不利荷载组合下的内力图可知，在为距柱子1.0m处的最大内力为：由上述主梁内力计算表知：
梁端最大弯矩m
KN
M
M?
=
=4.
1025
max
1
，
对应工况下支座最大剪力为KN
V9.
495
1
=
取短梁长度为1.0m ，则集中荷载在1.0m 处产生的内力计算如下： 弯矩：m KN a V M M ?=-=5.52911 剪力：KN V V 9.4951==
6.2 高强螺栓的选择以及孔距的确定
由于翼缘板处根据构造要求配置的螺栓数量远大于根据强度验算所需的数量，因而翼缘处的螺栓采用M22的10.9级摩擦型高强螺栓连接，孔径
mm d 240=，腹板处采用M24的10.9级摩擦型高强螺栓连接，孔径mm d 5.240=
一个M20高强螺栓的抗剪承载力设计值
KN
P n N 9.15319045.029.09.0f b v =???==μ
一个M24高强螺栓的抗剪承载力设计值
KN
P n N 25.18222545.029.09.0f b v =???==μ
f n ——传力摩擦面数目为2
μ——摩擦面的抗滑移系数，钢材采用Q235，喷砂45.0=μ
P ——每个高强螺栓的预压应力，通过查阅钢结构设计规范，对于M22，P 取190KN ,对于M24，P 取225KN 。
6.3 截面特性
毛截面惯性矩，由前已算出43574229333mm I x = 腹板惯性矩，432088473600012
9601212mm h t I w xw
=?== 翼缘惯性矩，426894930008847360003574229333mm I I I xw x xf =-=-= 则分配到翼缘的弯矩
m kN M I I M x
xf xf ?=?=
?=
4.398
5.5293574229333
2689493000
1
分配到腹板上的弯矩
m kN M I I M x xw xw ?=?=?=
1.1315.5293574229333
884736000
1
① 梁单侧翼缘连接所需的高强度螺栓数目Fb n
根据翼缘所承受的弯矩，翼缘拼接板所传递的轴向力为
kN h M N xf
f 53.40620
960104.3983
=+?==,
其中h 为两翼缘形心间的距离。拼接板向边传递磁力所需螺栓的个数为
64.29
.15353
.406==
≥
b
v f N N n 螺栓孔径取24mm ，翼缘板的净截面面积为：
2464020)242280(mm A n =??-=
翼缘板所能承受的轴向力设计值为：
N f A N n 9976002154640=?==
5.69.1536
.997===
bH v
Fb N N n 采用8个。
② 翼缘外侧拼接连接板的厚度： mm t
t 1332
1=+= 取mm t 141=
翼缘外侧板的尺寸为：370280141??-
③ 翼缘内侧拼接连接板的厚度： mm h t b b f
w 1222
12
2122802
2'
=?--=
--=
mm b bt
t 5.154'
42=+=
如果考虑内外侧拼接板截面面积相等，则有：
mm t 16122
214
2802=??=
取mm t 162=，内拼接板的尺寸为：370130162??-
④ 螺栓强度验算
上述计算表明螺栓强度满足，可不必进行验算。
故，翼缘拼接采用八个M22螺栓，拼接板尺寸为：
外拼接板： 37028014?? 内拼接板： 37013016??
梁腹板连接所需的高强螺栓数目wb n
： 采用10.9级的M24螺栓：
3960120.85125 3.622182.250.9310f nw v wb bH v
A f n N ???===???
考虑到弯矩作用的影响，采用8个M24螺栓，并成两排布置。 腹板两侧连接板的厚度：
31 6.82w w
t h t mm h =+= 取310t mm = 腹板两侧连接板的尺寸不妨取为：10410480?? 则梁与梁的拼接板连接图如下图：
连接构件的接触面采用喷砂处理。
螺栓强度验算
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
0.920.45225182.25b v f N n kN =μP =0.9???= 剪力o V 在螺栓群形心处所引起的附加弯矩：
'0495.90.122560.7M V a KNm
==?=
修正后的弯矩：
钢结构设计计算书
《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目：焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法；能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识，对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m，檐口高度15m。厂房为单层单跨结构，内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择： 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1）属有檩体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨中设一根拉条φ10。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? ：厚 ：厚 ：厚 g：厚 ：厚 钢屋架及支撑重（0.12+0.011?跨度）kN/m2 可变荷载：屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1
2.2 梯形钢屋架 1）属无檩体系：采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/m 2 找平层（2cm 厚水泥砂浆）0.02?20＝0.4kN/m 2 保温层（泡沫混凝土）：222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? ：厚：厚：厚 预应力大型屋面板： 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重： (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载：屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注：1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1
钢结构雨篷设计计算书.
钢结构雨篷设计计算书 1基本参数 1.1雨篷所在地区： 苏州地区； 1.2地面粗糙度分类等级： 按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。 2雨篷荷载计算 2.1玻璃雨篷的荷载作用说明： 玻璃雨篷承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。 (1)自重：包括玻璃、连接件、附件等的自重，可以按照400N/m2估算： (2)风荷载：是垂直作用于雨篷表面的荷载，按GB50009采用； (3)雪荷载：是指雨篷水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用； (4)活荷载：是指雨篷水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/m2采用； 在实际工程的雨篷结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值： A：考虑正风压时： a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合： S k+=1.35G k +0.6×1.4w k +0.7×1.4S k (或Q k ) b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合： S k+=1.2G k +1.4×w k +0.7×1.4S k (或Q k ) B：考虑负风压时： 按下面公式进行荷载组合： S k-=1.0G k +1.4w k
2.2风荷载标准值计算： 按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算： w k+=β gz μ z μ s1+ w ……7.1.1-2[GB50009-2012 2006年版] w k-=β gz μ z μ s1- w 上式中： w k+ ：正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)； w k- ：负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：4m； β gz ：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)： β gz =K(1+2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数，μ f 为脉动系数 A类场地：β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.387×(Z/10)-0.12 B类场地：β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.5(Z/10)-0.16 C类场地：β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.734(Z/10)-0.22 D类场地：β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中：μ f =1.2248(Z/10)-0.3 对于B类地形，5m高度处瞬时风压的阵风系数： β gz =0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8844 μ z ：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地：μ z =1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地：μ z =(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地：μ z =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地：μ z =0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m； 对于B类地形，5m高度处风压高度变化系数： μ z =1.000×(Z/10)0.32=1 μ s1 ：局部风压体型系数，对于雨篷结构，按规范，计算正风压时，取μ
钢结构课程设计计算纸
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 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=1/10； 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； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 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2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 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 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 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0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
钢结构设计计算书
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
中南大学钢结构课程设计
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
钢结构课程设计计算书
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于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=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
钢结构桁架设计计算书概况
renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l /20～l /8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N /mm 2。 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。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN /m 2 (3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
中南大学 钢结构 课程设计
钢结构课程设计计算说明书 一、设计资料 1.设计条件 某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。 2.设计要求 (1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算） (2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算） (5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接） (6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容 (7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边 柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2# 图纸一张),
二、设计方案 1、板的设计 （1）确定铺板尺寸 使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m （2）验算板的强度和挠度 ①铺板承受的荷载 恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=????= 活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =?= 荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+= 恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =?= 活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =?= 荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000 421500 b a = =>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >> 所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===??= ②验算强度及挠度 强度验算： 3 22max max 22 66 1.5711034.91/215/1.215 x M N mm N mm t σγ??===
钢结构课设计算书完整版
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，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。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。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） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
加油站钢结构毕业设计计算书(网架结构)
潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39)
潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49)
摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算
中南大学《钢结构设计原理》
中南大学《钢结构设计原理》 一、问答题 1.钢结构具有哪些特点? 2.钢结构的合理应用范围是什么? 3.钢结构对材料性能有哪些要求? 4.钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到? 5.影响钢材性能的主要因素是什么? 6.什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些？ 7.选用钢材通常应考虑哪些因素? 8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？ 10.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 11.对接焊缝的构造要求有哪些？ 12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余 变形对结构性能有何影响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和 破坏形式有何不同？ 15.螺栓的排列有哪些构造要求? 16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时,哪些破 坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的?如何防止？
17. 高强度螺栓的８．８级和１0.9级代表什么含义? 18. 轴心压杆有哪些屈曲形式？ 19. 在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 20. 在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比？ 21. 什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施是什么? 22. 什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 23. 压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 24. 压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 二、 计算题 1. 试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值F ＝2２0kN 。钢材Q ２３５,焊条E43,手工焊,无引弧板,焊缝质量三级。有关强度设计值w c f ＝215 N ／mm 2，w t f =185 N/m ｍ2 。（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受） 解:一、确定对接焊缝计算截面的几何特性 1.计算中和轴的位置(对水平焊缝的形心位置取矩） cm y cm y b a 1.219.931 9.95.01 )120(1)130(5 .151)130(=-==+?-+?-??-= ２.焊缝计算截面的几何特性 全部焊缝计算截面的惯性矩 422347904.91)120(1.61)130()130(112 1 cm I w =??-+??-+-??= 全部焊缝计算截面的抵抗矩
24m梯形钢屋架课程设计计算书
钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师： 班级： 学生姓名： 学号： 设计时间：2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系
梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表
荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算 计算简图如下
屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm
檩条设计计算书
----------------------------------------------------------------------------- | 冷弯薄壁型钢檩条设计输出文件| | 输入数据文件: LT | | 输出结果文件: LT.OUT | | 设计时间: 4/ 4/2019 | ----------------------------------------------------------------------------- ===== 设计依据====== 建筑结构荷载规范(GB 50009--2012) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范(GB51022-2015) ===== 设计数据====== 屋面坡度(度): 5.711 檩条跨度(m): 5.000 檩条间距(m): 1.050 设计规范: 门式刚架规范GB51022-2015 风吸力下翼缘受压稳定验算：按式(9.1.5-3)验算: 檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C180X70X20X2.2 钢材钢号：Q235钢 拉条设置: 设置一道拉条 拉条作用: 约束檩条上翼缘 净截面系数: 1.000 檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150 屋面板能阻止檩条侧向失稳 构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 中间区 基本风压: 0.450 风压调整系数: 1.500 风荷载高度变化系数: 1.000 风荷载系数(风吸力): -1.280 风荷载系数(风压力): 0.410 风荷载标准值(风吸力)(kN/m2): -0.864 风荷载标准值(风压力)(kN/m2): 0.277 屋面自重标准值(kN/m2): 0.250 活荷载标准值(kN/m2): 0.500 雪荷载标准值(kN/m2): 0.300 积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000 检修荷载标准值(kN): 1.000 ===== 截面及材料特性====== 檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C180X70X20X2.2 b = 70.000 h = 180.000 c = 20.000 t = 2.200 A = 0.7520E-03 Ix = 0.3749E-05 Iy = 0.4897E-06 It = 0.1213E-08 Iw = 0.3166E-08 Wx1 = 0.4166E-04 Wx2 = 0.4166E-04 Wy1 = 0.2319E-04 Wy2 = 0.1002E-04 卷边的宽厚比C/T = 9.091 <= 13.000 卷边宽度与翼缘宽度之比C/T = 0.286 >= 0.250 钢材钢号：Q235钢 屈服强度fy= 235.000 强度设计值f= 215.000 ----------------------------------------------------------------------------- ===== 截面验算====== ----------------------------------------------- | 1.2恒载+1.4(活载+0.6风载(压力)+0.9积灰)组合| ----------------------------------------------- 主轴: 弯矩设计值(kN.m): Mx = 4.248 弯矩设计值(kN.m): My = 0.087 平行轴: 弯矩设计值(kN.m): Mx' = 4.248 剪力设计值(kN.m): Vy' = 3.954
钢结构屋架设计计算书Word 文档
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22
钢结构课程设计汇本梯形钢屋架计算书
－、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=26.7m 3、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，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面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：
钢结构屋架设计计算书
钢结构屋架设计计算书
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。 屋面的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。 图2 支撑的布置图
4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载 由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4
图4 上弦节点雪荷载 6.内力组合 内力组合见表—1
7.截面的选择 屋架杆件的选择验算表表-2 8.节点设计 8.1杆件焊缝尺寸的计算 8.2 形心距离的确定 屋架各杆件的角钢背面的距离如图表-4，表中为杆件重心线至角钢背面的距离。 屋架各杆件的角钢背面的距离表-4
中南大学钢结构课程设计
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规及参考书籍 1、规 （1）中华人民国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民国建设部. 建筑结构荷载规（GB5009－2010） （4）中华人民国建设部. 钢结构设计规（GB50017－2003） （5）中华人民国建设部. .钢结构工程施工质量验收规（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道，1999 （3）绍藩. 钢结构，中国建筑工业，2003 （4）星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业，2005 （5）钢铁设计研究院中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版），机械工业，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02 kN mm（单号）、5.02 kN mm（双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m、学号11~20为10m；学号21~为12m；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m、学号11~20为11m；学号21~为13m；。楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m。 三、设计容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～