24米钢屋架计算书绝对实用(DOC)
单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架)
目录一、设计题目 (1)二、设计资料 (1)三、支撑布置 (2)四、荷载计算 (2)五、内力计算 (3)六、杆件设计 (5)七、节点设计 (8)一、设计题目单跨厂房的钢屋盖设计（24米跨度梯形屋架）二、设计资料（1）该车间有20/5t电动双梁桥式起重机（A3级）、无天窗；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，混凝土等级为C25；（3）对于梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板（屋面板可考虑作支撑用）；（4）车间长度为240m，纵向柱距为6m。
温度伸缩缝采用双柱。
（5）柱网布置图如图一所示：2、荷载永久荷载：采用加气混凝土屋面板1.5×6.0m，重量（标准值）为0.9 KN/m2;改性沥青防水卷材，重量（标准值）为0.1 KN/m2;屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L计算，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，所以为0.384KN/m2；可变荷载：施工活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S=0.65KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；三、支撑布置上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆，考虑大型屋面板在屋架平面外的支撑作用，取两块屋面板宽；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。
四、荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos=（√10*10+1）/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
4.1标准永久荷载值加气混凝土屋面板1.5*6m 0.9*1.005=0.905 KN/m2改性沥青防水卷材 0.1*1.005=0.101KN/m2屋架与支撑 0.384KN/m2合计 1.39 KN/m24.2标准可变荷载屋面活荷载与雪荷载两者取大值，从资料可知屋面雪荷载大于活荷载，故取屋面雪荷载作为标准可变荷载。
钢结构课程设计计算书-跨度为24m
钢结构课程设计任务书之马矢奏春创作姓名：杨文博学号：A13110059 指导教师：王洪涛目录1、设计资料11.3荷载尺度值（水平投影面计）12、支撑安插23、荷载计算44、内力计算55、杆件设计8899115.5竖杆16166、节点设计206.1下弦节点“C ”20 6.2上弦节点“B”21 6.3屋脊节点“H”22 6.4支座节点“A ”23 6.5下弦中央节点“H ”23 参考文献27 图纸271、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m ，总长90m ，柱距6m ，采取梯形钢屋架、×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C25，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），锻锤为2台5t 。
1.2、屋架形式及选材屋架跨度为24m ，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采取的钢材及焊条为：设计方案采取235B 钢，焊条为E43型。
1.3、荷载尺度值（水平投影面计）① 永久荷载：kN/m 220厚 kN/m 2100厚加气混凝土保温层N/m 2kN/m 2预应力混凝土大屋面板（加灌缝）kN/m 2屋架及支撑自重(按经验公式L q 011.012.0+=m 2② 可变荷载：屋面活荷载尺度值：0.8 KN/m 2雪荷载尺度值：KN/m 2m 22、支撑安插图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑安插如图1.1所示。
其中考虑到厂房内有桥式吊车2台150/30t(中级工作制 )，锻锤为2台5t ，安插下弦纵向水平支撑。
（见下图）桁架支撑安插图符号说明：SC 上——上弦支撑；XC ——下弦支撑；CC ——垂直支撑;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 2-2GG ——刚性系杆；LG ——柔性系杆 3、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，故取屋面活荷载计算。
24跨90梯形钢屋架课程设计计算书
24跨90梯形钢屋架课程设计计算书[请输入论文标题]专业：[请输入专业]班级：[土木0901]学生姓名：[蒋家顺]指导教师：[王洪涛]完成时间：2012-9-10目录一、设计资料 (4)二、结构形式及支撑布置 (4)（1）桁架的形式及几何尺寸 (4)（2）桁架支撑布置 (5)三、荷载计算 (6)四、内力计算 (7)五、杆件设计 (8)（1）上弦杆 (8)（2）下弦 (8)（3）斜腹杆 (9)六、节点设计 (10)（1）下弦节点“C” (11)（2）上弦节点“B” (12)（3）屋脊节点“I” (14)一、设计资料哈尔滨郊区，某厂房跨度24m ，总长90m ，柱距6m ，屋面坡度i ＝1/10，屋架下弦标高为18m 。
简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，上柱截面400×400mm ，房内还设有桥式吊车2台150/30t 。
采用梯形钢屋架，钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。
1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m ²） 、铺上70mm 厚保温层（0.7KN/m ² ) 、三毡四油上铺绿豆砂防水层（0.4KN/m ²） 、一毡二油隔气层（0.05 KN/m ²） 、找平层2cm 厚（0.3KN/m ²） ；屋面荷载标准值0.7KN/m ²，积灰荷载标准值0.9KN/m ²，雪荷载标准值0.35KN/m ²。
要求设计屋架并绘制屋架施工图。
二、结构形式及支撑布置（1）桁架的形式及几何尺寸本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500 考虑）。
①. 屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm ； ②. 端部高度取H=1990mm ， ③. 中部高度取H=3190mm 。
19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aa c egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 桁架形式及几何尺寸（2）桁架支撑布置根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。
24米屋架钢结构课程设计
目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料：1.某单层单跨工业厂房，跨度24m，长度102m。
2.厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度C20，上柱截面尺寸400x400mm，钢屋架支承在柱顶。
3.吊车一台50T，一台20T，中级工作制桥式吊车（软钩），吊车平台标高12.000m。
4.荷载标准值（1）永久荷载三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架（包括支撑）自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2（2）可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。
图1 梯形屋架示意图（单位: mm）6.钢材选用Q235钢，角钢，钢板各种规格齐全，有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。
7.钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装设备。
二、结构形式与布置（1）屋架形式及几何尺寸如图2所示。
图2 屋架形式及几何尺寸（单位mm）（2）屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
横向支撑：根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面，又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑，上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。
设计人无数种屋架跨度为24m，室内有悬挂吊车，因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑，又因为长度为102m，所以应该在跨中增设一道横向支撑，保证横向支撑之间小于60m。
纵向支撑：设于屋架的上弦与下弦平面，布置在沿柱列的各屋架端部节间部位，它可以与横向支撑一起形成水平刚性盘，增加房屋的整体刚度，减轻受荷较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形对于梯形屋架，纵向支撑设在屋架的下弦的平面。
24钢结构课程设计计算书-跨度为24m
目录1、设计资料 01.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (1)1.3荷载标准值（水平投影面计） (1)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 (2)3、荷载计算 (4)4、内力计算 (5)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 (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。
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24m，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235钢，焊条为E43型。
1.3、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 1.40 KN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m2.0q01112②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/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19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全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。
钢结构课程设计计算书-跨度为24m
钢结构课程设计任务书姓名:杨文博学号：A13110059 指导教师：王洪涛目录1、设计资料 01。
1结构形式 (2)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 (3)3、荷载计算 (5)4、内力计算 (5)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 (9)5.4腹杆 (11)5。
5竖杆 (16)5。
6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6。
2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6。
5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1。
1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。
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24m，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235B钢,焊条为E43型。
1。
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/m220厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2100厚加气混凝土保温层0.6kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2预应力混凝土大屋面板（加灌缝） 1.4kN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m212.0q011②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置如下图2。
梯形钢屋架计算书
钢结构屋架设计一、设计资料：某厂房总长90ｍ，跨度24m，结构形式为钢筋混凝土柱，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8度，屋架下弦标高为18ｍ；厂房内桥式吊车为2台150/30 t（中级工作制），锻锤为2台５t 。
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=作用下杆件的内力）如附表图所示。
屋架采用Q345钢，焊条为E50型。
保温层积灰荷载。
3屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用×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=+，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KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S=KN/m2，施工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载根据不同学号按附表取③屋面个构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆沙）防水层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层KN/m2水泥砂浆找平层KN/m2预应力混凝土屋面板KN/m2二、屋架结构形式与选型（如图）三、荷载及内力计算1.永久荷载标准值三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2保温层 KN/m2一毡二油隔气层 KN/m2水泥砂浆找平层 KN/m2预应力混凝土屋面板 KN/m2屋架及支撑自重 +×24=m2悬挂管道 KN/m2总计 m2可变荷载标准值屋面活荷载 KN/m2积灰荷载 KN/m2总计2.荷载组合按可变荷载效应控制的组合：F d=×+×+××××6=按永久荷载效应控制的组合：F d=×+××+××××6=故节点荷载取3.内力计算全跨荷载作用下屋架杆件内力见图4截面选择（1）上弦整个上弦不改变截面，按最大内力计算：N max =，l ox =，l oy = （l 1去两块屋面板宽度） 选用2∟110×10，A=，i x = i y =λx =ix lox =38.38.150= λy =iy loy =00.5300=60＜[λ]=150，ϕ=（b 类） 双脚刚T 型钢截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyzt b =0.111=11＜b loy 58.0=1130058.0⨯=，故 λyz=λy （1+224475.0tloy b ）=60×（1+2240.130011475.0⨯）=＞λy 故由λmax =λyz = 按b 类查附表得ϕ=，故 σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板每个节间放一块（满足l 1范围内不少于两块）la=＜40i=40×= （2）下弦整个下弦不改变截面，按最大内力计算： N max =，l ox =300cm ，l oy =1200cm选用2∟140×90×8（短肢相并），A=36cm 2，i x = i y =λx =ix lox =59.2300=＜[λ]=350 λy =iy loy =80.61200=＜[λ]=350； σ=A N ϕ=42.520.7812995⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板每个节间放一块,l 1=150cm ＜80i=40×=360cm(3)斜腹杆①杆件B-a ：N=，l ox =l oy =选用2∟125×80×8（长肢相并），A=32cm 2，i x = i y =λx =ix lox =01.45.253=[λ]=150 λy =iy loy =35.35.253=＜[λ]=150； t b 2=8.8=10＜248.0b loy =85.25348.0⨯=，故λyz=λy （1+22409.1tloy b ）=60×（1+2248.05.253809.1⨯）=＞λy 故由λyz =按b 类查附表得ϕ=，故 σ=A N ϕ=320.661578.3⨯= N/mm 2＜310 N/mm 2 填板放两块：la=＜40i=40×=②杆件G-g ：N= l ox =231cm l oy =289cm ；由于内力较小可按[λ]选择截面。
24m跨门式刚架计算书
24m跨门式刚架计算书钢结构课程设计计算书姓名学号班级指导教师常州工学院成教学院二〇一五年十二月轻型门式刚架刚架计算书1.1设计资料本设计为北京市某郊外（B类地区）一汽车展厅—轻型门式刚架结构，该展厅为单跨双坡门式刚架结构，见图1.所示。
屋面坡度为1:15，刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接，柱距6m，展厅总长54m，跨度为24m。
240材料采用Q345B钢材，焊条采用E50型。
屋面和墙面采用75mm厚及100mm厚双层彩色压型钢板荚芯板，彩板均为0.6mm厚镀锌彩板，镀锌层厚为275g/㎡；屋面檩条及墙面檩条均采用镀锌冷弯薄壁型钢檩条，镀锌层厚为160g/㎡。
荚芯板厚根据展厅所在当地温度计算确定，保温材料可选聚胺脂、玻璃棉或岩棉等。
自然条件：基本雪压：0.40 kN/㎡；基本风压：0.45 kN/㎡。
本工程地面粗糙度为B类，场地为三类场地，地下水位为-5m，基础持力层为密实中砂，地基承载力特征值为fa =160 kN/㎡。
本工程不考虑地震作用。
结构平面布置图如图2所示。
柱间支撑布置图如图3所示。
屋面梁和屋面支撑平面布置图如图4所示。
屋面檩条和隅撑布置图如图5所示。
图2 结构平面布置图图3 柱间支撑布置图图4 结构平面布置图图5 屋面檩条和隅撑布置图1.2 构件截面初选刚架简图见图6.构件截面尺寸及特性见表1.图6 构件简图表1 构件截面信息表单元号截面名称 长度(m m) 面积(mm 2) 绕强轴 惯性矩(x104mm 4) 绕弱轴 惯性矩(x104mm 4)绕强轴 计算长度 系数 绕弱轴计算长度 系数柱 1 H400~800x300x8x12 7000 10208 30650 14295402 5403 2.197 1.0001340831柱8 H400~800x300x8x12700010208134083065142931540254032.1971.000梁2 H500~700x200x8x14510784094403138668575133513365.3330.665梁3 H500x200x8x10501178403138613354.8000.599梁4 H500~700x200x8x12506784094403138668575133513369.6001.197梁5 H500~700x200x8x12506784094313866857133513369.6001.19740 5梁6 H500x200x8x10501178403138613354.8000.599梁7 H500~700x200x8x14510784094403138668575133513365.3330.6651.3 刚架受力分析1）荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向）：彩色压型钢板复合板 0.18 kN/㎡檩条及其支撑 0.15 kN/㎡刚架横梁 0.10 kN/㎡总计 0.43 kN/㎡屋面雪荷载（标准值） 0.40 kN/㎡屋面均布活荷载（标准值） 0.50 kN/㎡（不与雪荷载同时考虑）墙面及柱自重（标准值）（包括墙面材料、墙梁及刚架柱） 0.55 kN/㎡风载基本风压w0=0.45 kN/㎡，地面粗糙度为B类，按封闭式建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数按《规程》附录A取定，如图7所示：B CDA E+0.25-0.55风向-1.00-0.65图7 风载体型系数2）分项荷载作用计算0tan 1/15 3.184αα=⇒=① 屋面永久荷载作用： 标准值 10.436 2.59kN/m cos α⨯⨯= 2.593.3A CB 3.3ED图8 刚架上恒载作用图（单位：kN/m ）② 屋面可变荷载作用：标准值 10.56 3.007kN/m cos α⨯⨯=BCDA E3.007图9 刚架上活载作用图（单位：kN/m ）③ 柱身永久荷载：标准值 0.556 3.3kN/m ⨯= ④ 风载（如图10所示）：墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 墙面风压标准值0.45(0.25)60.675kN/m wAB q =⨯+⨯=+0.45(0.55)6 1.485kN/m w DE q =⨯-⨯=-屋面风荷载变化系数按屋顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 屋面负风压标准值0.45( 1.0)6 2.7kN/m w AB q =⨯-⨯=-0.45(0.65)6 1.755kN/m w CD q =⨯-⨯=--2.7A CB-1.485ED-1.755风向+0.675图10 刚架上风载作用图（单位：kN/m ）3）内力计算及组合 （1）刚架内力计算本结构为柱脚铰接单层单跨刚架体系，在力学上为一次超静定结构，采用力法可以较方便的求解结构在各种荷载作用下的内力。
24m钢屋架设计
24m钢屋架设计设计资料某⼯程为跨度24m 的单跨双坡封闭式⼚房，⼚房长54m ，采⽤梯形钢屋架，屋⾯坡度i=1/10，屋架间距为6m ，屋架铰⽀于钢筋混凝⼟柱柱顶。
屋⾯材料采⽤1.5*6m 钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，屋⾯板上设150加⽓混凝⼟保温层，再设20⽔泥砂浆找平层，防⽔屋⾯为⼆毡三油上铺⼩⽯⼦。
上弦节间尺⼨ 1.5m ，结构重要性系数为γ0=1.0，地区基本风压w 0=0.45kN/m 2，基本雪压s 0=0.70 kN/m 2，冬季室外计算温度-200C ，不考虑地震设防。
1.屋架形式、尺⼨、材料选择及⽀撑布置本设计为⽆檩屋盖⽅案，采⽤平坡梯形屋架。
屋架计算跨度Lo=L-300=23700mm,端部⾼度Ho=1990mm ，中部⾼度H=3190mm （为Lo/7.4），屋架构件的⼏何尺⼨长度详见施⼯图纸GWJ24-A1(跨中起拱L/500)。
根据构造地区的计算温度和荷载性质，钢材采⽤Q235B 。
焊条采⽤E43型，⼿⼯焊。
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，见图1。
（放在最后）（参照桌⾯） 2.荷载计算和内⼒计算（1）荷载计算⼤型屋⾯板 1.5KN/m 2两毡三油上铺⼩⽯⼦ 0.35KN/m 2找平层（2cm 厚） 0.4KN/m 2 150mm 加⽓混凝⼟保温层 0.9KN/m 2 悬挂管道 0.10KN/m 2 屋架及⽀撑⾃重 0.39KN/m 2 恒荷载总和 3.64KN/m 2 雪荷载 0.7KN/m 2 活荷载 0.5KN/m 2可变荷载总和： 0.7KN ./m 2活荷载与雪荷载两者中取较⼤植参与组合。
由于屋⾯的风载体型系数，迎风⾯为-0.6，背风⾯为-0.5，宾个取风荷载沿⾼度变化系数为1.25，可得负风压设计值：迎风⾯：1W =-1.4×0.6×1.25×0.45=-0.473 KN/m 2 背风⾯：2W =-1.4×0.5×25×0.45=-0.394 KN/m 2由于1W 2W 垂直于⽔平⾯的分⼒接近于荷载分项系数取1.0的永久荷载，所以受拉杆件在永久荷载和风荷载联合作⽤下将受压，但压⼒很⼩，因此可以不计算荷载产⽣的内⼒，只将所有拉杆的长细⽐控制在250以内。
钢结构课程设计计算书-跨度为24m
钢结构课程设计任务书姓名：杨文博学号：A13110059 指导教师：王洪涛目录1、设计资料 01.1结构形式 (2)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 (3)3、荷载计算 (5)4、内力计算 (5)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 (9)5.4腹杆 (11)5.5竖杆 (16)5.6其余各杆件的截面 (16)6、节点设计 (20)6.1下弦节点“C” (20)6.2上弦节点“B” (21)6.3屋脊节点“H” (22)6.4支座节点“A” (23)6.5下弦中央节点“H” (23)参考文献 (27)图纸 (27)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为24m，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C25，屋面坡度为10=i。
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24m，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235B钢，焊条为E43型。
1.3、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/m220厚水泥砂浆找平层0.4 kN/m2100厚加气混凝土保温层0.6kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2预应力混凝土大屋面板（加灌缝） 1.4kN/m2屋架及支撑自重(按经验公式L.0+=计算) 0.384 KN/m212.0q011②可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.8 KN/m2雪荷载标准值： 0.5 KN/m2积灰荷载标准值： 0.7 KN/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19901350229025902890319026082859311933702535285931293396150********Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2.1 24米跨屋架几何尺寸图2.2 24米跨屋架全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。
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钢屋架设计—计算书一、设计资料厂房总长度120m,檐口高度15m。
厂房为单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。
拟设计钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土等级为C30。
柱顶截面尺寸为400mm x 400mm。
钢屋架设计不考虑抗震设防。
二、选题厂房柱距选择：6m屋架形式：D，如图2.1，跨度=24m。
图2.1荷载取值：永久荷载预应力钢筋混凝土屋面板 1.4 kN/m2钢屋架及支撑重（0.12+0.011×24）=0.384 kN/m2防水层（三毡四油上小石子） 0.35 kN/m2找平层（2cm厚水泥砂浆） 0.4 kN/m2保温层（8cm厚泡沫混凝土） 0.5 kN/m2小计∑3.034 kN/m2可变荷载雪荷载（第三组） 0.60 kN/m2屋面活荷载 0.45 kN/m2积灰荷载 0.50 kN/m2三、钢材选择及焊接方法和焊条型号钢材选择：Q235B焊条选择：E43型，手工焊四、屋盖支撑系统布置图本屋盖为无檩盖房，i=10，为平坡梯形屋架。
屋架计算长度为L。
=L-300mm=23700mm，端部高度，中部高度和屋盖杆件几何尺寸见施工图（跨中起拱按L/500考虑）。
上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆布置见图4.1。
因连接孔和连接零件上有区别，图中分别给出了W1，W2和W3三种编号。
五、荷载计算在荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑。
各荷载均按水平投影面积计算。
永久荷载设计值：3.304x1.35=4.059 kN/m2可变荷载设计值,取活载和雪荷载中的较大值：（0.6+0.5）x1.4=1.54kN/m2荷载组合考虑以下三种荷载组合：（1）组合一：全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：F=（4.059+1.54）×1.5×6=50.72kN（2）组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载：F1=4.059×1.5×6=36.86kN半跨可变活荷载：F2=1.54×1.5×6=13.86kN（3）组合三：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：F3=0.5184×1.5×6=4.67kN半跨屋面板及活载产生的节点荷载：F4=（1.89+0.84）×1.5×6=24.57kN以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。
六、内力计算按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要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值，在第二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，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架斜腹杆设计的依据。
具体数值见表1内力计算表。
图6.1全跨荷载布置图图6.2左半跨荷载布置图图6.3右半跨荷载布置图内力计算表 表1七、杆件截面设计1、上弦杆截面计算整个上弦杆采用同一截面，按最大内力计算N = -770.94kN （压力），查《钢结构设计手册》，节点板厚度选用14mm ，支座节点板厚度选用16mm 。
计算长度 屋架平面内取节间轴线长度cm l x 8.1500屋架平面外根据支撑和内力变化取cm l y0.3000.15020=⨯= 因为y x l l 002≈，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。
如图7.1所示。
设60=λ，查表807.0=ϕ 需要截面积 图7.1上弦截面mmf N A 3.4443215807.01094.7703=⨯⨯==ϕ 需要回转半径cm l i xx 51.26015080===λ cm l i y y00.56030000===λ 根据需要的A 、 i x 、i y ，查角钢型钢表，选用2∟10100160⨯⨯，A = 50.6 c ㎡ , i x = 2.85 cm , i y = 7.78cm 。
按所选角钢进行验算9.5285.28.1500===xx x i l λ，56.3878.700.3000===yy y i l λ 满足长细比：150][=λ的要求。
由于y x λλ>只需求出x ϕϕ=min ，查轴心受压构件的稳定系数表，842.0=x ϕ =σ223/215/95.1805060842.01094.770mmN f mm N A N x=<=⨯⨯=ϕ所选截面合适。
2、下弦杆截面计算整个杆件采用同一截面，按最大内力计算，N =766.89kN （拉力）计算长度 屋架平面内取节间轴线长度cm l x 3000=屋架平面外根据支撑布置取cm l y 11850=计算需要净截面面积2312.35672151093.766mm f N A n=⨯== 图7.2 下弦截面 选用2∟140×90×8（短肢相并），见图7.2所示，A =36.00 c ㎡ , i x = 2.59 cm , i y =4.50cm 按所选角钢进行截面验算，取A A n =。
350][8.11559.23000=<===λλxx i l350][33.26350.411850=<===λλyy i l=σ223/215/4.21336001093.766mm N f mm N A N =<=⨯= 所选截面满足要求。
3、斜腹杆截面计算① 斜腹杆 28N = -434.16kN (压力)，l 0x = l 0y = l =254.3cm因为l 0x = l 0y ，故采用不等肢角钢，长肢相并，使i x = i y 选用2∟140×90×10，见图7.3所示 A = 44.6 c ㎡ , i x = 2.56 cm , i y = 6.84cm150][34.9956.23.2540=<===λλxx xi l 属于b 类截面 150][18.3784.63.2540=<===λλyyyi l属于b 类截面满足长细比：150][=λ的要求。
由于y x λλ>只需求出x ϕϕ=min ，查表，559.0=x ϕ 图7.3 斜腹杆28截面 =σ223/215/14.1744460559.01016.434mm N f mm N A N x=<=⨯⨯=ϕ所选截面合适。
② 斜腹杆27N = 348.45kN （拉力），l 0x = 0.8l = 209.3c m , l 0y = l =261.6 c m 计算需要净截面面积237.16202151045.348mm f N A n=⨯== 选用2∟56×8，见图7.4所示 图 7.4斜腹杆27截面 A = 1674 c ㎡ , i x = 1.68 cm , i y = 2.91 cm 验算：350][6.12468.13.2090=<===λλxx xi l 350][9.8991.26.2610=<===λλy y y i l =σ223/215/2.20816741045.348mm N f mm N A N =<=⨯=所选截面满足要求。
○3 斜腹杆30N = -275.92kN (压力)，l 0x =230.2mm l 0y = l =287.8mm选用2∟80×8，见图7.5所示，A =2460mm 2 , i x =2.44cm , i y = 3.85cm150][3.9444.22.2300=<===λλxx xi l 属于b 类截面 150][8.7485.38.2870=<===λλyyyi l 属于b 类截面 满足长细比：150][=λ的要求。
由于y x λλ>只需求出x ϕϕ=min ，查表596.0=x ϕ 图7.5斜杆2-13截面 =σ223/215/2.1882460596.01092.275mmN f mm N A N x=<=⨯⨯=ϕ所选截面合适。
○4斜腹杆 32N =187.66kN （拉力），l 0x = 0.8l = 229.4cm , l 0y = l =286.7 cm 计算需要净截面面积238.8722151066.187mm f N A n=⨯== 选用2∟56×5，见图7.6所示，A =10.82 c ㎡ , i x =1.72 cm , i y =2.77 cm验算： 图 7.6 斜腹杆32截面350][4.13372.14.2290=<===λλxx xi l 350][5.10377.27.2860=<===λλyy y i l=σ223/215/4.17310821066.187mm N f mm N A N =<=⨯= 所选截面满足要求。
○5 斜腹杆 33N = -124.77 (压力)，l 0x =251.0cm l 0y = l =313.8cm 选用2∟63×8，见图7.7所示，A =19.02c ㎡ , i x = 1.90cm , i y = 3.18cm150][1.13290.10.2510=<===λλxx xi l 属于b 类截面 150][7.9818.38.3130=<===λλyy yi l属于b 类截面 满足长细比：150][=λ的要求。
由于y x λλ>只需求出x ϕϕ=min ，查轴心受压构件的稳定系数表，378.0=x ϕ 图7.7 斜腹杆33截面=σ223/215/5.1731902378.01077.124mmN f mm N A N x=<=⨯⨯=ϕ所选截面合适。
○6 斜杆34N = 56.81kN （拉力），l 0x = 0.8l = 250.2mm , l 0y = l =312.7cm 计算需要净截面面积232.2642151081.56mm f N A n =⨯== 选用2∟56×5，见图7.8所示，A = 10.82c ㎡ , i x = 1.72 cm , i y = 2.77 cm 验算：350][5.14572.12.2500=<===λλxx xi l350][9.11277.27.3120=<===λλyy yi l=σ223/215/5.5210821081.56mm N f mm N A N =<=⨯= 图 7.8 斜腹杆34截面 所选截面满足要求。
○7 斜腹杆36N = -42.46kN （安装过程中出现较大压力）， l 0x =272.4cm l 0y = l =340.5c m 选用2∟63×4，见图7.9所示，A =9.96c ㎡ , i x = 1.96cm , i y = 3.09cm150][0.13960.14.2720=<===λλxx xi l 属于b 类截面 150][2.11009.353400=<===λλ、yy yi l属于b 类截面 满足长细比：150][=λ的要求。