普通钢屋架设计计算书

钢结构课程设计

计 算 书

题目：厂房27m钢屋架设计 专业班级：土木工程 学号： 姓名： 指导老师： 完成日期：

一、 设计资料：

(1) 某车间跨度为27m，厂房总长度102m，柱距6m，车间内设有

两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m。

(2) 屋面采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，

卷材屋面，桁架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450×450mm，混凝土强度等级为C25，屋面坡度为1:11，屋架端部高度为1.74m,屋架采用的钢材及焊条为： Q235B钢，焊条为E43型。 (3)荷载： 永久荷载：

改性沥青防水层 0.4kN/m2

20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 80厚泡沫混凝土保温层 0.6kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.5kN/m2 悬挂管道 0.15N/m2

屋架和支撑自重为 （0.120+0.011L）kN/m2 可变荷载：

基本风压： 0.35 kN/m2 基本雪压：（不与活荷载同时

【摘要】由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻和建设周期短等优点，因而在重

型或大型厂房、大跨度的公共建筑中，已愈来愈多地使用钢屋架结构。本文设计的是两端铰接的梯形钢屋架。梯形钢屋架是由双梯形合并而成，它的外形和荷载引起的弯矩图形比较相近，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，材料比较经济。这种屋架在支座处有一定的高度，既可以与钢筋混凝土柱铰接，也可以与钢柱做成固接，因而是采用无檐设计的工业厂房屋盖中应用最广泛的一种屋架形式。屋架中的腹杆体系可采用人字式、再分式和单斜式，可根据实际情况灵活采用（本设计中主要是采用人字形腹杆）。

【关键词】梯形钢屋架、结构形式、弦杆内力、节点。

目录

一．设计数据???????????????????????1 二．设计内容???????????????????????1 三．结构形式与布置????????????????????1 四．荷载计算???????????????????????1 五．内力计算???????????????????????3 六．杆件计算???????????????????????5

1．上弦杆 ??????????????????????5 2．下弦杆 ???????????

目 录

1、设计资料 .................................................................................................................................... 1 2、屋架形式及几何尺寸................................................................................................................. 1 3、材料选择及支撑布置................................................................................................................. 2 4、荷载和内力计算 .......................................................................................................................

钢结构课程设计参考资料

目 录

1、设计资料 .................................................................................................................................... 1 2、屋架形式及几何尺寸................................................................................................................. 1 3、材料选择及支撑布置................................................................................................................. 2 4、荷载和内力计算 .............................................................................................................

钢结构设计计算书

姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师：

一、设计资料：

1.结构形式: 某厂房总长度108m，跨度为24m，纵向柱距6m，厂房建筑采用封闭结合。采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架，柱的混凝土强度等级为C30，上柱截面400mm×400mm，屋面坡度i=1/10。地区计算温度高于-20C，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50/10t（中级工作制），锻锤为2台5t。

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。屋架采用的钢材为Q345A钢，焊条为E50型。

3.屋盖结构及荷载标准值（水平投影面计）

无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上。 荷载：

0

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，以可kN/m为单位；

2

② 屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2，施工

活荷载与雪荷载不同

目录

1.设计资料： ................................................................3 2.结构形式与布置： ...........................................................4 3.荷载计算 ...................................................................5 3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 ............................................6 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 ............................................6 3.3.全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载: ...............6 4.内力计算 ...................................................................7 5.杆件设计 ..................

钢结构课程设计 题目：某车间芬克式三角形普通钢屋架

一. 设计资料

车间为单跨厂房，全长120m。屋架支撑在刚健混凝土柱上，柱距为6m。上柱截面尺寸为400x400mm。混泥土强度等级为C20，车间内设有一台起重重量30t的中级工作制式吊车。吊车轨顶标高为+12m。

1.屋架跨度： 18m 2.屋面坡度： 1：3

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.

钢结构课程设计 题目：某车间芬克式三角形普通钢屋架

一. 设计资料

车间为单跨厂房，全长120m。屋架支撑在刚健混凝土柱上，柱距为6m。上柱截面尺寸为400x400mm。混泥土强度等级为C20，车间内设有一台起重重量30t的中级工作制式吊车。吊车轨顶标高为+12m。

1.屋架跨度： 18m 2.屋面坡度： 1：3

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.

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/㎡）。

表1

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。

-精品-

-精品- 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=。

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/㎡）。

表1

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。

-精品-

-精品- 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=。