钢结构21米跨度屋架课程设计

上海理工大学

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。

1

上海理工大学

普通钢屋架设计计算书

一、教学要求

1. 了解普通钢屋架设计的全过程；

2. 学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法 3. 了解钢屋盖支撑体系的作用并能正确布置支撑；

4. 掌握钢屋架的内力计算、杆件截面选择，节点设计的方法； 5. 掌握焊接连接的构造要求。

二、屋架形式及主要尺寸的确定

（学号为306，跨度为30m，端部高度为1.95m，坡度为1/11）

图一 桁架形式及几何尺寸

三、支撑布置

根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。构件编号采用汉语拼音字母，凡与支撑连接的屋架可编号为WJ1，其它编均为WJ2，屋架垂直支撑：CC1、CC2?，屋架上弦水平支撑：SC1、SC2?，屋架下弦水平支撑：XC1、XC2?，刚性系杆：GG1、GG2?，柔性系杆：LG1、LG2?。

图二 桁架支撑布置

四、屋架内力计算 1.计算的基本假定

节点均为铰接：所有杆线的轴线均位于同一平面内，且同心交汇与节点;荷载均作用于结点。

2.荷载计算

屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，由荷载条件知，基本雪压大于屋面活荷载，基本

《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书

1.设计资料： ......................................................................................................................................... 2 2.结构形式与布置 ................................................................................................................................. 3 3.荷载计算 ............................................................................................................................................. 5 4.内力计算 ...............................................................

一、 设计资料

（1）某车间跨度为30m，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；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，屋架采用的钢材及焊条为：钢材采用Q345钢，焊条为E50型。

（2）屋架计算跨度

L。=30000-2×150=29700

(3)跨中及端部高度：本设计为无檩屋盖体系，采用平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度h’=2000mm，屋架的中部高度h=3500mm.

二、 结构形式与布置

屋架杆件的几何尺寸如图1所示

图1

屋架支撑布置见图2所示：

图2 三、荷载与内力计算

1、荷载计算 永久荷载： 改性沥青防水层

0.4kN/m2 0.4kN/m2 0.9kN/m2 1.4kN/m2

20厚1:2.5

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

第一章：设计资料

某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置

如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【 】＝150

屋架拉杆【 】＝350。

第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置

图2.1 柱网布置图

2.2屋架形式及几何尺寸

由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。

配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸

2.3支撑布置

由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但

第一章：设计资料

某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置

如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【 】＝150

屋架拉杆【 】＝350。

第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置

图2.1 柱网布置图

2.2屋架形式及几何尺寸

由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。

配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸

2.3支撑布置

由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但

第一章：设计资料

某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置

如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【?】＝150

屋架拉杆【?】＝350。

第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置

图2.1 柱网布置图

2.2屋架形式及几何尺寸

由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。

配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸

2.3支撑布置

由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系

设计某厂房钢屋架

一、 设计资料

梯形屋架跨度24m，物价间距6m，厂房长度120m。屋架支撑于钢筋混凝土柱子上，节点采用焊接方式连接，，其混凝土强度C25，柱顶截面尺寸400mm×400mm。屋面用预应力钢筋混凝土大型屋面板。上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度，下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆。屋面坡度i=1/10。刚材采用Q235B钢，焊条E43××系列，手工焊。

二、 屋架形式和几何尺寸

屋架的计算跨度l0=L-300=24000-300=21000mm，端部高度取H0=2000mm，跨中高度H=3200mm

三、 屋盖支撑布置 （见图1） 四、 荷载计算

⒈永久荷载：预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.40KN／m2

防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35 KN／m2

找平层（20mm厚水泥砂浆） 0.02×20=0.40 KN／m2 保温层（泡沫混凝土）厚40mm 0.25KN／m

钢屋架及支撑重 0.12+0.011×24=0.384KN／m2 合计

一、设计资料：

1.某厂房总长度60m，跨度为18m.，柱距6m。车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车。屋架端高1900mm,屋面坡度为1/10,置于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C25，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m。计算最低温度-200C。采用1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板和卷材屋面。

二、结构形式与布置图：

屋架支撑布置图如下图所示。

1507.51507.55.7051DCAB229028641507.51507.51507.5F25903124G289050.A0.000-0.5-6.50219903001.01.01.1.01.001.2800 812+0.0-1.-0.69082150470+3.c962+7.e+9.279ag -0.41350ceg0-1.-3.3a279+9.620-1.+0.615406+0.620.00.344-0.5-4.7540-1.-1.80.00.5810.17+1+1+2.537c+5.325e+5.312g+3.967e'+1四、荷载计算与组合

1、荷载计算

预应力混凝土大型屋面板 1.