右半跨屋面活荷载
钢屋架计算例题
钢屋架设计计算一、设计资料屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。
钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上（砼等级C20）。
钢屋架材料为Q235钢，焊条采用E43型，手工焊接。
该厂房横向跨度为24m，房屋长度为240m，柱距（屋架间距）为6m，房屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。
二、屋架布置及几何尺寸屋架几何尺寸图屋架计算跨度=24000-300=23700mm。
屋架端部高度H0=2000mm。
二、支撑布置三、荷载计算1、荷载永久荷载预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝） 1500N/m2 =1.5 KN/m2屋架自重（120+11×24）=0.384 KN/m2防水层 380N/m2 =0.38 KN/m2找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2支撑自重 80N/m2 =0.08 KN/m2小计∑3.714 KN/m2可变荷载活载 700N/m2=0.70 KN/m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。
永久荷载设计值：1.2×3.714=4.457kN/m2可变荷载设计值：1.4×0.7=0.98kN/m22、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P=（4.457+0.98）×1.5×6=48.93kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN（3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P3=1.2×（0.384+0.08）×1.5×6=5.01kN作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载P4=（1.2×1.5+1.4×0.7）×1.5×6=25.02kN以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。
27m钢屋架计算书
单层厂房钢屋盖设计计算书一、设计计算资料梯形屋架跨度27m ，屋架间距6m ，厂房长度84m 。
屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接。
钢筋混凝土柱高12m ，其混凝土强度等级为C30。
钢材为Q235-B ，焊条E43型。
厂房内有中级工作制桥式吊车，起重量Q ≤300kN 。
屋面均布活荷载（不与雪荷载同时考虑）为：轻型屋面取0.3kN /㎡,但计算负荷面积不超过60㎡时，取0.5 kN /㎡；重型屋面取0.5 kN /㎡。
屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度i 8/1=，H 型钢檩条的水平间距为3.375m 。
基本风压为0.75 kN /㎡，基本雪压为0 kN /㎡。
二、屋架几何尺寸的确定屋架的计算跨度mm L l 26700300270003000=-=-=，端部高度取mm H 19900=跨中高度为mm 3680H ,36788227000190020==⨯+=+=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。
三、屋盖支撑布置根据厂房长度（84m>60m ）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面有檩条代替刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔、刚性系杆，以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图2、图3、图4所示。
其中SC#为上弦支撑、XC#为下弦支撑、CC#为垂直支撑、GG#为刚性系杆、RG#为柔性系杆、GWJ#为屋架。
四、荷载计算1、永久荷载（水平投影面）压型钢板 151.086515.0=⨯kN/㎡ 檩条（0.5kN/m ） 0.148 kN /㎡屋架及支撑自重 0.01L=0.27kN /㎡ 合计 0.569kN /㎡ 2、可变荷载（水平投影面）因屋架受荷水平投影面积超过60㎡，故屋面均布活荷载为0.30 kN /㎡，无雪荷载。
钢结构设计实例 含计算过程
8
积灰荷载
0.6
0.56
可变荷载总和
0.75 1.19
由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。
2、荷载组合
计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：
使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”。
恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值 P恒 及 P活 分别为：
ab 3.02 1.09 4.11 117.63
下 bc 6.68 3.09 9.77 279.62
弦 cd 7.33 4.64 11.97 342.58
de 5.89 5.88 11.77 336.86
aB -5.62 -2.03 -7.65 -218.94
Bb 3.93 1.84
斜 bD -2.62 -1.77
111
2
N/mm ≤ f ＝215
2
N/mm 。
A
4240
满足要求。 垫板每节间放置一块，ld＝150cm＜80i＝80×4.47＝357.6cm（i 为 4.47cm）。
3、端斜杆 aB N＝-300.87 kN，l0x＝2524mm，l0y＝2524mm，需要的净截面面积为
N 300.87 103
BC -5.33 -2.17 -7.5 -214.65
CD -5.33 -2.17 -7.5 -214.65 上
DE -7.35 -3.94 -11.29 -323.12 弦
EF -7.35 -3.94 -11.29 -323.12
FG -6.86 -5.32 -12.18 -348.59
GH -6.86 -5.32 -12.18 -348.59
24米钢屋架内力组合计算工作表
F*（1）
F1，1*(1)+F2，1*(2)
0.00 -416.62
0.00 -396.15
第二种组合
-9.05 -9.17 -7.39 3.48
8 9.34 8.44 -6.54 4.76 -3.41 1.9 -0.71 -0.44 1.55 -2.46 -0.5 -1 -1 -1 1.37
-4.49 -6.09 -7.39 1.25 3.53 5.31 6.73 -2.34 2.11 -2.04 1.79 -1.75 1.56 -1.53 1.38
452.400
1185.000
253.500 229.000 286.900
80.000
100.000
100.000
0.688
0.555
0.555
4923.215 3367.195 3555.424 1524.893 ########
1.885
2.535
5.655
2.535
140*90*12 125*80*12 125*80*12
Hi -63.31 270.720 338.400 100.000 0.555
75*8 2301.000
2.280 3.500 118.737 96.686 0.442 62.246
Aa -23.86 199.000 199.000 100.000 0.555 199.968
45*6 1015.000
F
47.72
F
47.72
F3
4.15
第三种组合
选定内力设计 值
F3*(1)+F4*(2) F3*(1)+F4*(3)
0.00 -174.02
0.00 -90.89
钢结构课程设计.pdf
钢结构课程设计钢结构课程设计－、设计资料1、题号83的已知条件：梯形钢屋架跨度27m，长度72m，柱距6m。
屋面坡度i＝1/10。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，雪荷载标准值为0.5kN/m2，风荷载标准值0.45kN/m2。
该车间内设有两台200/50 kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.500 m。
冬季最低温度为－20℃，地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。
采用1.5m×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm×400 mm，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=27000－2×150=26700mm3、跨中及端部高度：端部高度：h`=1900mm（轴线处），h=1915mm（计算跨度处）。
屋架的中间高度h=3250mm，屋架跨中起拱按Lo/500考虑，取50mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示，支撑布置见图2所示。
图1 屋架形式及几何尺寸符号说明：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2 屋架支撑布置三、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。
永久荷载标准值三毡四油放水层0.40kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（80mm厚泡沫混凝土）0.08×6=0.48kN/㎡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/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.2kN/㎡`可变荷载标准值屋面活荷载0.70 kN/㎡屋面积灰荷载0.6kN/㎡总计 1.3kN/㎡永久荷载设计值 1.35×3.2=4.32kN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.3=1.82kN/㎡2.荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：①全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(4.32+1.82) ×1.5×6=55.26kN②全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=4.32×1.5×6=38.9 kN半跨节点可变荷载：F2=1.82×1.5×6=16.38 kN③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及支撑自重：F3 =0.42×1.35×1.5×6=5.10kN半跨大型屋面板重及活荷载：F4=(1.4×1.35+0.7×1.4) ×1.5×6= 25.83kN3.内力计算四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=-564.943KN ，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 。
普通钢屋架设计例跨距30、柱距6、总长90
一柱间的上弦平面设置刚性系杆，以保证安装时上弦的稳定，在第一柱间的下弦平面也设置刚性系杆传递永久荷载：预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4×1.35=1.89 kN/mm2防水层(三毡四油，上铺小石子)0.4×1.35=0.54kN/mm220㎜厚水泥砂浆找平层20×0.02×1.35=0.54 kN/mm2屋架和支撑自重(0.12+0.011×30)×1.35=0.61 kN/mm23.58kN /mm2可变荷载：屋面活荷载0.7×1.4×0.7=0.68 kN/mm2设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：（1）全跨永久荷载＋全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载P＝(3.58＋0.68)×1.5×6=38.34 kN 屋架在全跨永久荷载＋全跨可变荷载作用下的计算简图如下：节点板的强度验算及稳定性验算略。
上弦杆计算长度：根据支撑布置情况，屋架平面外计算长度取y l 0＝4523mm ，屋架平面内为节间轴线长度，即x l 0＝1508mm 。
假定λ=60，则查表得ϕ=0.807。
所需截面积 A=N/ϕf =869930/(0.807×215)=5013.86mm 2所需回转半径 λ/0x x l i == 1508/60 = 25.13 mm λ/0y y l i == 4523/60 =75.38 mm根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表，选用2∠160×100×12（短肢相并），见图3(a)。
A =60.108㎝2，x i =2.82cm, y i =7.74cm 。
按所选角钢进行长细比及稳定性验算：==x x x i l /0λ150.8/2.82 =53.48< [λ] = 150 ==y y y i l /0λ452.3/7.74 = 58.44< [λ] = 150由y λ = 58.44查表得x ϕ= 0.816，则σ = N/ϕA = 869930/(0.816×6010.8) = 177.36N/㎜2</215N f =㎜2所选截面满足要求。
钢结构计算书
河南工程学院《钢结构》课程设计某厂房钢屋架设计学生姓名：W Q Q学院：土木工程学院专业班级：土木工程（轨道交通方向）学号：201210409104指导教师：N Y F2015 年12月14日一、设计资料 (1)二、屋架形式及几何尺寸 (1)三、屋盖支撑布置 (1)四、荷载和内力计算 (2)（一）荷载计算 (2)（二）荷载组合 (3)（三）内力计算 (3)五、杆件截面计算 (4)（一）上弦FG、GH (4)（二）下弦cd (5)（三）端斜杆aB (6)（四）斜腹杆dH (7)（五）竖杆dG (7)六、节点设计 (9)（一）下弦节点“b” (9)（二）上弦节点“B” (10)（三）下弦中央拼接节点“e” (11)（四）屋脊节点“H” (12)（五）支座节点“a” (13)七、节点板计算 (15)八、参考文献 (16).一、设计资料合肥地区某机械厂车间。
采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。
车间跨度21m，长度156m，柱距6m，厂房高度15.7m。
车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。
设计温度高于-20℃。
采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。
屋面积灰荷载0.5kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.7kN/m2，风荷载为0.4kN/m2。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。
根据合肥地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。
焊条采用E43型，手工焊。
二、屋架形式及尺寸无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度为L0＝L-300＝20700mm，端部高度取H0＝1990mm，中部高度取H＝H0+1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm，屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。
钢结构课程设计例题
一、课程设计名称梯形钢屋架设计二、课程设计资料北京地区某金工车间，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。
跨度为27m，柱距6m，厂房高度为15.7m，长度为156m。
车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，计算温度高于-20℃。
采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。
屋面积灰荷载为0.4kN/㎡，屋面活荷载为0.4kN/㎡，雪荷载为0.4kN/㎡，风荷载为0.45 kN/㎡。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。
设计荷载标准值见表1（单位：kN/㎡）。
三、钢材和焊条的选用根据北京地区的计算温度、荷载性质和连接方法，屋架刚材采用 Q235沸腾钢，要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫（S）、磷（P）、碳（C）三项化学成分的合格含量。
焊条采用 E43型，手工焊。
四、 屋架形式和几何尺寸屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋架。
屋面坡度。
10/1=i屋架计算跨度。
mm l l 2670015022700015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取：mm H 20000=。
跨中高度：mm i l H 335033351.02/2670020002H 00≈=⨯+=⋅+=。
屋架高跨比：.812670033500==l H 。
屋架跨中起拱,54500/mm l f ==取50 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 1 所示。
图1：27米跨屋架几何尺寸五、 屋盖支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况，在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑，在设置横向水平支撑的同一开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑，中间各个屋架用系杆联系，在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆，其中：上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆（图2），安装螺栓采用 C 级，螺杆直径：d=20mm，螺孔直径：d0=21.5mm。
(整理)钢结构计算书最终版
梯形钢屋架设计一．设计资料单跨双坡封闭式厂房，屋面离地面高度约为20米，屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。
屋面材料采用1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板，屋面板上设150mm加厚加气混凝土保温层，再设20mm厚水泥砂浆找平层，防水屋面为二毡三油上铺小石子。
结构重要性系数γ0=1.0，地区基本风压Ɯ=0.45KN/m2，冬季室外计算温度高于-20℃。
屋面坡度i=1/10，屋架间距6m，厂房长度132m，屋架跨度24m，基本雪压0.40KN/m2。
钢筋混凝土柱子的上柱截面为400m×400m，混凝土强度等级为C25。
厂房内有中级工作制桥式吊车，起重量Q≤300KN。
屋面均布活荷载标准值（不与雪荷载同时考虑，按水平投影面积计算）为0.5 KN/m2，施工检修集中荷载标准值取1.0KN。
不考虑地震设防。
二．屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置。
结构选用无檩屋盖方案，平坡梯形屋架。
参照《梯形钢屋架图集》（05G511），端部高度取H0=1990mm，中部高度H=3190mm（约为L/6.5）。
屋架杆件几何长度见图1（跨中起拱L/500）。
上下弦支撑和系杆布置见图2。
因连接件区别，屋架分别给出W1、W2两种编号。
钢材采用Q235C，焊条采用E43，手工焊。
三．荷载和内力计算1、荷载计算二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层20mm 0.4KN/㎡加气混凝土保温层150mm 1.13 KN/㎡混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.5 KN/㎡屋架和支撑自重0.12+0.011L=0.12＋0.011×24=0.38KN/㎡永久荷载总和 3.76KN/㎡屋面活荷载（雪荷载为0.45KN/m2）0.5KN/m2可变荷载0.5KN/㎡注：1、根据《建筑结构荷载规范》第4.3.1条，检修荷载折算0.2KN/㎡的活荷载进行计算，不大于屋面活荷载，不予考虑。
2、根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第6.2.1条，屋面坡度<20o，不考虑雪荷载不均匀分布，雪荷载为0.4KN/㎡，小于屋面活荷载。
钢结构课程设计实例1
1 工程概况(设计资料)1.1 结构形式1）某厂房跨度为21m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。
4）该车间所属地区南京。
5）采用梯形钢屋架。
1.2屋架形式及选材屋架跨度为21m，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345钢，焊条为E50型。
1.3荷载标准值（水平投影面计）考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m2②二毡三油防水层400N/m2③20mm厚水泥砂浆找平400N/m2④支撑重量70N/m2考虑活载：屋面活荷载与雪荷载不能同时出现，由于本屋架地处南京地区，雪荷载为0.65N/m2小于活载，故取活载为700N/m22 支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置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L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm（为L0/7.4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1拱50图1：24米跨屋架几何尺寸2.2 桁架支撑布置桁架支撑布置图符号说明：SC 上——上弦支撑；XC ——下弦支撑；CC ——垂直支撑;GG ——刚性系杆；LG ——柔性系杆桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-23 荷载计算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(南京地区为0.65kN/m2 <0.7kN/m2 ),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响。
沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosα=√1+102/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。