21m跨厂房梯形钢屋架设计要点
目录
一、设计资料 (2)
二、结构形式与支撑布置 (2)
1.屋架形式及几何尺寸 (2)
2.屋架支撑布置 (3)
三、荷载计算 (4)
1.荷载设计值 (4)
2.荷载组合 (4)
四、内力计算 (6)
五、杆件设计 (7)
1.上弦杆 (7)
2.下弦杆 (8)
3.斜腹杆“Ba” (9)
4.竖杆“Gg” (10)
5.各杆件的截面选择计算 (10)
六、节点设计 (12)
1.下弦节点“c” (12)
2.上弦节点“B” (13)
3.屋脊节点“H” (15)
4.支座节点“a” (16)
七、屋架施工图 (19)
附节点详图1-6 (20)
一、设计资料
某厂房总长度为90m，跨度为L=21m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距为6m。
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=L/10，L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，不考虑地震设防，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。
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、焊条为：用Q345钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载:
无檩体系：采用1.5m×6.0m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=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kN/m2为单位；
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时考虑，而是取两者的较大值，
积灰荷载0.8kN/m2。
③屋面各构造层的荷载标准值：
三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4kN/m2
水泥砂浆找平层0.4kN/m2
保温层0.65kN/m2
一毡二油隔气层0.05kN/m2
水泥砂浆找平层0.3kN/m2
预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2
二、结构形式与支撑布置
1.屋架形式及几何尺寸如下图1所示：
图1 屋架形式及几何尺寸
2.屋架支撑布置如下图2所示：
3LG 2LG LG2
2
S C 1S C 2GG2
LG2CC2
LG1S C 2S C 2S C 2
LG2GG1LG2LG1CC1LG1S C 1LG2GG2LG1CC2垂直支撑2-2
LG5
LG5LG5
LG5
LG5LG5LG5
LG5
CC5
LG3LG3CC6CC6LG6LG3CC5CC2
LG1LG1CC3LG1
LG1CC2CC2
LG1LG1CC3CC3LG11LG CC2CC2
CC3
GG2GG3LG4
LG5
LG4
CC3LG4
LG4LG4
5
CC CC6CC2
CC3
2GG LG5
2GG 5
LG 2GG 5
LG GG3GG3GG312
1
S C 1S C 2S C 2S C 2S C 2
S C 1
S C 4S C 6S C 6S C 6S C 6
S C 4
GG2
LG2LG2GG1LG2LG2GG2CC2
LG1LG1CC11LG 1LG 2CC CC5
LG3LG3CC4LG3CC52
GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2
GG 2
GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2GG 垂直支撑1-1
X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 1
X C 4X C 5X C 5X C 6X C 5X C 5X C 4
X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 1
4
LG 4
LG 4
LG 屋架下弦支撑布置图
21000
6000*15=90000
500
屋架上弦支撑布置图
符号说明：
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、荷载计算
由于屋架的受荷水平投影面积为：22260126621m m m A >=?=，故按《建筑结构荷 载规范》取屋面活荷载（按上人屋面）标准值为0.7kN/m 2，雪荷载为0.35kN/m 2， 取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.7kN/m 2。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括 支撑）按经验公式q =0.12+0.011L 计算，L 为屋架跨度，以m 为单位。 1.荷载设计值
永久荷载设计值：
预应力混凝土屋面板 2/9575.135.145.1m kN =? 屋架及支撑自重 2/474.035.1)21011.012.0(m kN =??+ 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 2/54.035.14.0m kN =? 水泥砂浆找平层 2/54.035.14.0m kN =? 保温层 2/8775.035.165.0m kN =?
一毡二油隔汽层 2/0675.035.105.0m kN =? 水泥砂浆找平层 2/405.035.13.0m kN =?
合计 4.8622kN /m
可变荷载设计值：
屋面活荷载 98.04.17.0=?2
k N /m
积灰荷载 12.14.18.0=?2k N /m
合计 2.12kN /m 2.荷载组合
设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： 使用阶段荷载情况：
（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：kN kN F 66.6265.1)1.2862.4(=??+= （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨节点永久荷载：kN kN F 76.4365.1862.41=??= 半跨节点可变荷载：kN kN F 9.1865.11.22=??=
施工阶段荷载情况：
（3）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载
全跨节点屋架自重：kN kN F 266.465.1474.03=??=
半跨节点屋面板自重及活荷载：kN kN F 438.2665.1)98.09575.1(4=??+= 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如下图3所示：
F/2
F
F
F
F
F
F
F F F F F F F F/21990
20700
3040A 2850
3000300030003000
3000
2850
H
G
F
E
D
C
B
d
c
b
a
A
H
G
F
E
D
C
B
F/2
F
F
F
F
F
F
F 3
F
F
F
F
F
F
F F F F F F F/2F/2
F/2
图3 荷载组合作用下的计算简图
四、内力计算
由以下图4得F=1时屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）
21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
图4 屋架各杆件的内力系数
由屋架各杆件的内力系数求出各种组合荷载情况下的内力，计算结果见下表1：
杆件名称
内力系数（F=1）第1种组合第2种组合第3种组合
计算杆
件内力
（kN）全跨()1
左半跨
()2
右半跨
()3
()1?F()()2
1
2
1
?
+
?F
F()()3
1
2
1
?
+
?F
F()()2
1
4
3
?
+
?F
F()()3
1
4
3
?
+
?F
F
上弦
AB 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 BC，CD -7.472 -5.310 -2.162 -468.196 -427.334 -367.837 -172.261 -89.035 -468.196 DE，EF -11.262 -7.339 -3.923 -705.677 -631.532 -566.97 -242.072 -151.760 -705.677
表1 屋架杆件内力组合表
注：F =62.66kN ，1F =43.76kN ，2F =18.9kN ，3F =4.266kN ，4F =26.438kN
五、杆件设计
腹杆最大内力N= -481.479kN ，查表7.4，中间节点板厚度选用10mm ，支座节点板
厚度选用12mm 。 1.上弦杆（图5）
整个上弦采用等截面，按FG 、GH 杆件的最大内力设计。
N= -763.199kN= -763199N ，上弦杆平面内计算长度0150.75cm x l =；在屋架平面外， 根据支撑布置和内力变化情况，平面外计算长度03150.75cm 452.25cm y l =?=。 因为003y x l l =，故截面宜选用两个不等肢角钢短肢相并，选用2L140908??，如下
图5所示：
FG ，GH
-12.18 -6.861 -5.319 -763.199 -662.67 -633.526 -233.351 -192.584 -763.199 下弦
ac 4.100 3.010 1.090 256.906 236.305 200.017 97.069 46.308 256.906 ce 9.744 6.663 3.081 610.559 552.328 484.628 217.724 123.023 610.559 eg 11.962 7.326 4.636 749.539 661.919 611.078 244.715 173.596 749.539 gh 11.768 5.884 5.884 737.383 626.175 626.175 205.763 205.763 737.383 斜腹杆
Ba -7.684 -5.641 -2.043 -481.479 -442.867 -374.865 -181.917 -86.793 -481.479 Bc
5.808 3.960 1.848 363.930 329.002 289.085 129.471 73.634 363.930 Dc -4.409 -2.633 -1.776 -27
6.268 -242.702 -226.504 -88.420 -65.763 -276.268 De 2.792 1.222 1.570 174.947 145.274 151.851 44.218 53.418 174.947 Fe -1.572 -0.047 -1.525 -98.502 -69.679 -9
7.613 -7.949 -47.024 -9
8.502 Fg 0.328 -1.039 1.367 20.552 -5.284 40.190 -26.070 37.540 40.190 -26.070 Hg
0.713 1.913 -1.200 44.677 67.357 8.521 53.618 -28.684 67.357 -28.684 竖杆
Aa -0.5 -0.5 0.00 -31.33 -31.33 -21.88 -15.352 -2.133 -31.33 Cc ，Ee -1.0 -1.0 0.00 -62.66 -62.66 -43.76 -30.704 -4.266 -62.66 Gg
-1.0
-1.0
0.00
-62.66
-62.66
-43.76
-30.704
-4.266
-62.66
图5 上弦杆截面图
设70=λ，查附表4.2得751.0=? 需要截面面积为：222.3278310
751.0763199mm mm f N A =?==
? 需要的回转半径为：cm cm l i x
x 154.270
75
.1500===
λ
cm cm l i y
y 461.670
25
.4520==
=
λ
根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表，选用1080125L 2??，截面特征为： 24.39cm A =，x i =2.26cm ，y i =6.11cm ，按所选角钢进行验算：
[]15070.6626
.275.1500=<===
λλx x x i l
[]150
01.7411
.625
.4520=<==
=
λλy
y y i l 满足长细比要求。由于y x λλ>，只需求y ?，查表得725.0=y ?，于是
222/310/2.267/3940
725.0763199
mm N f mm N mm N A N y =<=?==
?σ， 所选杆件满足要求。
2.下弦杆（图6）
图6 下弦杆截面图
整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的
eg “”杆计算。 N kN N 749539539.749max ==, 0300cm x l =，01035cm y l =
所需截面面积为：2218.24310
749539cm mm f N A ===
选用770110L 2??，因为00x y l l <<，故选用不等肢角钢短肢相并。 26.24cm A =>218.24cm ，x i =2.00cm ，y i =5.39cm
[]35015000.2300
0=<===λλx x x i l ，[]35002.19239.510350=<===λλy y y i l 满足长细比要求，故所选杆件满足要求。
3.斜腹杆“Ba ”（图7）
图7 斜腹杆“Ba ”截面图
杆件轴力-481479N -481.479kN N ==
计算长度00253cm x y l l ==，因为00x y l l =，故采用不等肢角钢长肢相并，使x y i i ≈。 选用1063100L 2??，则20.31cm A =，x i =3.15cm ，y i =2.72cm
32.8015
.3253
0===
x x x i l λ，01.9372.22530===
y y y i l λ y x λλ>因为，故只需求y ?=0.601，
222/310/43.258/3100
601.0481479
mm N f mm N mm N A N y =<=?==
?σ， 所选杆件满足要求。
4.竖杆“Gg ”（图8）
图8 竖杆“Gg ”截面图
-62660N -62.66k N N ==，02890.8cm 231.2cm x l =?=，0289cm y l =
由于内力较小，故按[]150λ=选择，所需的回转半径为：
[]
0231.2
c m 1.54c m 150
x
x l i λ=
=
= []
0289
cm 1.93cm 150
y
y l i λ=
=
= 查型钢表，选择截面的回转半径较计算的要略大些，故选用365L 2?。
2
668mm A =，x i =1.75cm ，y i =2.64cm
[]1501.13275
.12.2310=<===
λλx x x i l []1505.10964
.2289
0=<==
=
λλy
y y i l 因为x y λλ>，故只需求378.0=y ?，
222/310/2.248/668
378.062660mm N f mm N mm N A N x =<=?==
?σ，杆件满足要求。
5.其余各杆件的截面选择计算过程不一一列出，其计算结果见表2（在下一页）。
六、节点设计
1.下弦节点“c ”（图9）
图9 下弦节点“c ” 详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算
用E50型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值为2f 200N /mm w f =。 Bc 杆：设“Bc ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm f h =和6mm f h =，则所需的焊缝长度为：
mm mm f h N k l w f f w 7.113200
87.02363930
7.07.02:11=????=?=
肢背
214c m f h 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加，取为。
mm mm f h N k l w f f w 99.64200
67.02363930
3.07.02:22=????=?=
肢尖
28c m f h 实际焊缝长度为计算长度加，取为。
Dc 杆：设“Dc ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm f h =和6mm f h =，则所需的焊缝长度为：
mm mm f h N k l w f f w 3.86200
87.02276268
7.07.02:11=????=?=
肢背
210c m f h 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加，取为。
mm mm f h N k l w
f f w 3.49200
67.02276268
3.07.02:22=????=?=
肢尖
26c m f h 实际焊缝长度为计算长度加，取为。
Cc 杆：由于“Cc ”杆内力很小，故焊缝尺寸可按构造要求确定，取5mm f h =。 （2）确定节点板尺寸
根据上面求得的焊缝长度，按构造要求留出杆件间应有的间隙并考虑制作和装配等 误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为260mm 350mm ?。 （3）下弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
下弦与节点板连接的焊缝长度为250mm ，取6mm f h =，焊缝所受的力为左右两下 弦杆的内力差353.653kN 256.906)kN -610.559(==?N ，对受力较大的肢背处焊缝进 行强度验算：
222/200/42.93/)
12350(67.02353653
75.0mm N f mm N mm N w f f =<=-????=
τ，
焊缝强度满足要求。 2.上弦节点“B ”(图10)
图10 上弦节点“B ”详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算
Bc 杆与节点板的连接焊缝尺寸和下弦节点“c ” 相同。
Ba 杆：肢背和肢尖焊缝分别采用10mm f h =和8mm f h =，则所需的焊缝长度为：
cm 144.120200107.02481479
7.07.02:11，取肢背mm mm f h N k l w
f f w =????=?=
cm 85.64200
87.02481479
3.07.02:22，取肢尖mm mm f h N k l w f f w =????=?=
(2)确定节点板尺寸(方法同下弦节点“c ”) 确定节点板尺寸为250mm 400mm ?。 (3)上弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
应考虑节点荷载P 和上弦相邻节间内力差N ?的共同作用，并假定角钢肢背槽焊缝承 受节点荷载P 的作用，肢尖角焊缝承受相邻节间内力差N ?及其产生的力矩作用。肢 背槽焊缝强度验算：
,390)10400(5)105.0(5.021mm mm l l mm mm t h w w f =-===?==， 节点荷载，P=62.66kN 2221/200/95.22/390
57.0262660
7.02mm N f mm N mm N l h P w f w f f =<=???=?=
τ
肢尖角焊缝强度验算：
弦杆内力差为468.196kN 0)kN -468.196(==?N ， 轴力作用线至肢尖焊缝的偏心距为9025mm 65mm e =-=， 偏心力矩为m kN m kN e N M ?=??=??=452.30)065.0496.468(， 则2222/200/61.171/390
57.02468496
7.02mm N f mm N mm N l h N w f w f N =<=???=??=
?τ
2
22
62/80.85/390
107.0210452.3067.026mm N mm N l h M W M w f w M
=?????=?==σ 2222
222
/200/46.185/)22
.180.85(
61.171)22
.1(
mm N f mm N mm N w f M
N =<=+=+?στ 满足强度要求。
3.屋脊节点“H ”（图11）
1-1
图11 屋脊节点“H ” 详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算方法与以上几个节点相同，计算过程略，结 果见图11。
（2）确定节点板尺寸为：250mm 450mm ? （3）计算拼接角钢长度
弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施
焊，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直直肢的一部分宽度。拼接角钢的这部分 削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按弦杆内力计算。 拼接角钢规格与上弦杆相同，长度取决于其与上弦杆连接焊缝要求，设焊缝 10mm f h =，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）
： mm mm f h N l w
f f w 3.136200
107.04763199
7.04=???=?=
拼接角钢总长度，m m 3006.302)20103.1362(，取mm mm L =++?=。 竖肢需切去mm mm 23)5810(=++=?，取25mm ?=，并按上弦坡度热弯。 （4）上弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
上弦角钢肢背与节点板之间的槽焊缝承受节点荷载P ，焊缝强度验算同上弦节点 “B ”，计算过程略。
上弦角钢肢尖与节点板的连接焊缝强度按上弦内力的15%验算。设10mm f h =，节 点板长度为450mm ，节点一侧焊缝的计算长度为
mm mm l w 205)101025250(=---=
则22/89.39/205
107.02763199
15.07.0215.0mm N mm N l h N w f f =????=?=
τ
2222/89.75/205
107.026576319915.067.026mm N mm N l h M W M w f w f =??????=?==
σ 2222
222/200/90.73/)22
.189.75(
89.39)22
.1(
mm N f mm N mm N w f f
f
=<=+=+στ 焊缝强度满足要求。
因屋架的跨度较大，需将屋架分为两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置 工地拼接，左半跨的上弦杆、斜腹杆和竖腹杆与节点板连接用工厂焊缝，而右半跨 的上弦杆、斜腹杆与节点板连接用工地焊缝。 4.支座节点“a ”（图12）
`
图12 支座节点“a ”详图
为了便于施焊，下弦杆轴线至支座底板的距离取160mm ，在节点中心线上设置加劲 肋，加劲肋的高度与节点板高度相等，厚度为12mm 。 （1）支座底板的计算
支座底板尺寸按采用280mm 360mm ?，
承受支座反力kN kN F R 62.43866.6277=?==，若仅考虑有加劲肋部分的底板承受 支座反力作用，则承压面积为22280212mm 59360mm n A =?=，则柱顶混凝土的抗 压强度按下式验算：
222/3.14/39.7/59360
438620
mm N f mm N mm N A R c n =<===
σ 式中，c f 为混凝土强度设计值，对C30混凝土，214.3N /mm c f =。
底板的厚度按桁架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分成四块，每块 板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板，见图12。板的厚度由均布荷载作用下板 的抗弯强度确定： 底板下的平均应力q 为：
2/39.7mm N q ==σ
两支承边之间的对角线长度1a 为：
2
2112140110mm 173.4mm 2a ?
?=-+= ??
?
由相似三角形关系得：
1134110mm 88.2mm 167.2b ?=
=，1188.20.509173.4
b a ==
1b 为两支承边的相交点到对角线1a 的垂直距离，β由11b a 查表确定，查表得
0.057β=。
每块板单位宽度的最大弯矩M 为：
mm mm N mm mm N qa M /26.12665/4.17339.7057.0221?=???==β
底板厚度t 为：mm mm f M t 66.15310
26.1266566=?=≥
根据构造要求，屋架跨度为21m 18m >，时当mm t 20≤，取20mm t =。 底板尺寸为：mm mm 20280mm 360??。 （2）加劲肋与节点板的连接焊缝计算
加劲梁计算简图
M V
设6mm f h =，焊缝计算长度mm mm l w 468)2062500(=-?-=。
加劲肋与节点板间的竖向焊缝计算与牛腿焊缝相似，偏于安全的假定一个加劲肋受 力为屋架支座反力的14，即，kN kN R V 655.1094
62
.4384===
并考虑其偏心弯矩， 为加劲肋宽度的一半）其中e m kN m kN e V M (03.6055.0655.109?=??=?=按下列公
式验算：
2
22
22
622
2
222
/200/22.32/)468622.17.021003.66()46867.02109655()7.026()7.02()(mm N f mm N mm N l h M l h V w f w
f f w f f f f
=<=??????+???=?+?=+ββστ
，焊缝强度满足要求。
（3）节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算
实际的焊缝总长为()()228012411026mm 928mm w l =?-+?-?=∑，设焊缝传递全 部支座反力kN R 62.438=，设6mm f h =，焊缝强度按下式验算：
2
222/244/20022.1/54.112/928
67.0438620
7.0mm N mm N f mm N mm N l h R w f f w
f f =?=<=??=
=
∑βσ 焊缝强度满足要求。
（4）其余节点详图见施工图（附节点详图1-6，在下一页）
七、绘制屋架施工图，见施工图
下弦节点“c”详图1
上弦节点“B”详图2
18m跨厂房普通钢屋架设计.
课程设计任务书 课程名称：钢结构设计原理 设计题目：某梯形钢屋架设计 专业层次：土木工程（本科） 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2 0 14年1 2 月 目录 1、设计资料 (1)
1.1结构形式 (1) 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 (4) 3、荷载计算 (5) 4、内力计算 (6) 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 (10) 5.4腹杆 (10) 5.5竖杆 (15) 5.6其余各杆件的截面 (17) 6、节点设计 (18) 6.1下弦节点“C” (18) 6.2上弦节点“B” (19) 6.3屋脊节点“H” (20) 6.4支座节点“A” (22) 6.5下弦中央节点“H” (24) 参考文献 (25) 图纸 (25) 1、设计资料 1.1、结构形式 某厂房跨度为18m，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C30，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18m，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Q345钢，焊条为E50型。 1.3、荷载标准值（水平投影面计） ①静荷载： 预应力混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1400N/m2 二毡三油加绿豆沙防水层 400N/m2 水泥砂浆找平层2cm厚 400N/m2 保温层 1000N/m2 支撑自重 70N/m2 ②活荷载： 屋面活荷载标准值： 700N/m2 雪荷载标准值： 400N/m2 2、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
梯形钢屋架课程设计(2017年度)
长沙理工大学继续教育学院梯形钢屋架课程设计 年级： 专业： 姓名： 学号： 指导老师：
时间：2017 年月日
目录 课程设计任务书 (1) 一、设计资料： (2) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (3) 三、支撑布置 (4) 四、荷载与内力计算 (5) 五、杆件截面设计 (9) 六、节点设计 (17) 七、填板设计 (35)
长沙理工大学继续教育学院课程设计任务书
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚100mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板抗压强度设计值 c 铰连接。 4、钢材用Q235，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（取一半）如图1 所示。
图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸 屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架； 屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。 由于梯形屋架跨度L 30m 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f L / 500 60mm 。 屋架计算跨度l0L 2 0.15 30 2 0.15 29.7m 。跨中高度H 0=h0+i l0 /2=3585mm。 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。 图2
24m梯形钢屋架设计
钢结构课程设计 学生姓名：李兴锋 学号：20094023227 所在学院：工程学院 专业班级：09级土木(2)班 指导教师：
目录 1、设计资料 (3) 2、屋架形式和几何尺寸 (5) 3、节点荷载设计 (5) 4、屋架荷载 (6) 5、杆件截面选择 (6) 6、屋架杆件计算总表 (13) 7、焊缝计算 (14) 8、杆件应力计算 (16) 9、节点设计 (19) 10、课程设计小结 (25) 11、设计手写稿 (27) 12、施工图 (28)
T型钢架课程设计任务书 一、设计资料 某车间（或厂房）跨度L，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.55kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm×400mm。其他设计资料如下： A．跨度 B．永久荷载 注：表中给出的永久荷载尚未包含屋架和支撑自重。C．雪荷载 D．积灰荷载 二、题目分配
注：土木07-1班执行D1组合；土木07-2班执行D2组合；土木07专升本执行D3组合。 各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。 三、设计要求 计算书：内容应详尽，主要内容应包括：设计任务书，材料选择，屋架形式、几何尺寸，支撑布置，荷载汇集，杆件内力计算及组合，杆件截面选择，典型节点设计（屋脊、跨中拼接节点，上下弦节点）等。 图纸：应符合制图规范及要求，表达应完整；绘制要求：主要图面应绘制正面图、上下弦平面图，必要的侧面图、剖面图，以及某些安装节点或特殊零件的
大学毕业设计-轻钢结构厂房毕业设计论文样板
毕业设计(论文)任务书 专业(班级)： 姓名： 指导教师： 下发日期： 题 目 某给水设备厂生产车间 专 题 轻型门式刚架单层工业厂房 一、主要内容、任务及要求 拟在某开发区内建造一生产车间。结构形式：采用轻钢结构单层工业厂房形式，围护结构采用双面复合彩钢夹心板。立面应时尚、简洁、美观；平面应满足生产工艺的制作要求。应认真贯彻“适用、安全、经济、美观的设计原则，设计中应掌握建筑与结构设计全过程的基本方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系，了解和掌握与本设计有关的设计规范和规定，并在设计中正确运用它们。选择合理的结构与构造型式、结构体系和结构布置，掌握工业建筑钢结构的计算方法和基本构造要求。 养成独立分析思考的习惯，勇于创新，小组成员方案有所不同。 图1 厂区总平面图 玩具厂 拟建 人民路 民主路 农田 北
图2 平面布置图 图2 平面布置图 二、主要技术参数 (一)工程概况 1、建筑面积：2000m 2 ±10%，土建总投资：250万元。 2、建筑等级：结构安全等级Ⅱ级，耐火等级为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。 3、结构形式与结构体系：单层带吊车的轻钢结构体系，跨度24m 。 4、生产工艺概况 (1) 工艺流程如下：材料库 → 机械加工(包括焊接) → 部件组装，半成品检验 → 总装 → 成品检验。平、立面布置图见附图1。 (2) 定员：车间一班制，总人数200人，其中女工占20％，管理人员占10％。 (3) 生活间设计要求：按照工作人员人数设置卫生间和淋浴室。 (4) 层高、层数：生产区为单层，生活区为二层，层高自定。室内外高差自定。 (5) 生产特征：采光可选用自然采光与人工采光相结合。生活间每层设有男女厕所、存衣室、盥洗室及办公室等，生活间要与车间联系方便。 (二) 自然条件 1、 气温：冬季采暖计算温度－7℃，夏季通风计算温度27℃。 2、 风向：夏季主导风向东南，冬季主导风向西北。 3、 降雨量：年降雨量767.4mm ，小时最大降雨量120.4mm 。 19.2t 吊车总重附图3 5t大车轮距示意图中级 级别台数1 起重量5t 22.5m 吊车跨度软钩 钩制小车重1.8t 8.5t 最大轮压19.2t 吊车总重附图3 5t大车轮距示意图 中级 级别台数1 起重量5t 22.5m 吊车跨度软钩 钩制小车重 1.8t
18m跨厂房普通钢屋架设计.
《钢结构》课程设计任务书 1．题目：18m跨厂房普通钢屋架设计 2．目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 3．设计资料 某厂房跨度为18m，总长度90m，柱距6m；厂房内设有两台300/50kN中级工作制桥式吊车，地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度；屋架采用梯形钢屋架，屋架下弦标高为18m,两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板,屋架采用的钢材为Q235B,焊条为E43型；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。 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式g k=0.12+0.011L，L为屋架 为屋架及支撑自重，以kN/ 跨度，以m为单位，g k m2为单位； ②屋面活荷载：屋面活荷载标准值为0.5k N/m2，雪荷载标 =0.35kN/m2，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑， 准值为s k 取两者的较大值；积灰荷载0.9k N/m2根据不同学号按附 表取。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.6KN/m2 保温层0.45KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.55KN/m2
屋架杆件的内力系数 1 02 .279 a . 18米跨屋架几何尺寸 b . 18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值A a c e g e 'c 'a ' +2 . 5 3 7 . 0- 4 . 3 7 1- 5 . 6 3 6- 4 . 5 5 1- 3 . 3 5 7- 1 . 8 5 00 . 0 - 4 . 7 5 4 - 1 . 8 6 2 + . 6 1 5 + 1 . 1 7 + 1 . 3 4 4 + 1 . 5 8 1 + 3 . 1 5 8 + . 5 4 - 1 . 6 3 2 - 1 . 3 5 - 1 . 5 2 - 1 . 7 4 8 -1 . 0-1 . + 0. 4 6 0. 0. -0 . 5 +5 . 3 2 5+5 . 3 1 2+3 . 9 6 7+2 . 6 3 7+0 . 9 3 3 B C D E F G F 'E 'D'C' B 'A ' 0 . 51 . 01 . 01 . 01 . 01 . 01 . c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
钢结构课程设计指导书(详细版)
钢结构课程设计指导书 （梯形钢屋架） 土木工程学院钢结构教研室
钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m，长度为90m，柱距6m，内设两台50/5t中级工作制桥式吊车，设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平，上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层，上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2，雪荷载标准值0.5 kN/m2，积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×400mm，混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质，钢材可采用Q235-A.F，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用
E43型，手工焊。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡屋i＝1／10，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l。=l-2×150=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将H。取为1.8～2.1m等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。 屋架跨中起拱l／500 ，可取50mm。 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。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。 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。 2．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 （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 （3） 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 3. 内力计算 按图解法、解析法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力．取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。 跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。
跨度24m梯形钢屋架设计说明
24m钢结构开始设计 1、设计资料 1）某厂房跨度为24m，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45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）该车间所属地区为市 5）采用梯形钢屋架 考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm厚、④ 支撑重量 考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。 2、屋架形式和几何尺寸 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=（3040－1990）/10500=1/10； 屋架计算跨度L ＝24000－300＝23700mm； 端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm（约1/7。4）。屋架几何尺寸如图1所示： 图1：24米跨屋架几何尺寸 3、支撑布置 由于房屋长度有90米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。（如图2所示）
上弦平面支撑布置 屋架和下弦平面支撑布置 垂直支撑布置 4、屋架节点荷载
屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算： 计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载） 节点荷载 ①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γ G ＝1.2，屋面活荷载γ Q1 ＝ 1.4，屋面集灰荷载γ Q2＝1.4，ψ 2 ＝0.9，则节点荷载设计值为 F＝（1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝45.7992kN ②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γ G ＝1.35，屋面活荷载γ Q1 ＝1.4、ψ 1＝0.7，屋面集灰荷载γ Q2 ＝1.4，ψ 2 ＝0.9，则节点荷载设计 值为 F＝（1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×60＝46.593 kN 2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷 ①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γ G ＝1.2，屋面活荷载γ Q1 ＝ 1.4，屋面集灰荷载γ Q2＝1.4，ψ 2 ＝0.9 全垮节点永久荷载 F1=（1.2×2.584）×1.5×6＝27.9072kN 半垮节点可变荷载 F2＝（1.4×0.70+1.4×0.9×0.80）×1.5×6＝17.892kN ②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γ G ＝1.35，屋面活荷载γ Q1 ＝1.4、ψ 1＝0.7，屋面集灰荷载γ Q2 ＝1.4，ψ 2 ＝0.9 全垮节点永久荷载 F1=（1.35×2.55）×1.5×6＝31.347 kN 半垮节点可变荷载
钢结构厂房开题报告书
附件B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义（含国外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）1.1 国外钢结构的应用和研究现状 钢结构是土木工程的主要结构种类之一，它在房屋建筑、地下建筑、桥梁、水工建筑、气柜油罐和容器管道中都得到广泛采用。与其他结构如钢筋混凝土结构、砌体结构、木结构等相比，钢结构具有材料强度高、塑性韧性好、重量轻、材质均匀、工业化程度高、施工周期短、密闭性好等综合优势。 钢结构在国外的发展：钢结构建筑在欧美等国家和地区发展较早。18 世纪欧洲革命兴起后, 由于工业上钢铁冶炼技术的发展，钢产量和质量不断提高和改善，钢结构在欧美的应用增长很快，陆续出现了采用钢结构的工业和民用建筑物，不但在数量上日渐增多，而且应用围也不断地扩大，美国、瑞典、日本等国家钢结构建筑用钢量已占钢材产量的30%以上，钢结构建筑面积已占到总建筑面积的40%以上。世界上许多发达国家都非常重视发展钢结构技术，以建造超高层的钢结构摩天大厦及造型优美、功能完善的大跨度公用建筑和高度高、跨度大的钢结构工业厂房, 来显示其经济实力和现代化的建筑技术水平。 钢结构在国的发展：我国钢结构的发展历史比较悠久，早在公元一世纪五六十年代，就成功的建造了一些铁链桥。近代又建造了一些拱桥、跨度较大的铁链桥和一些铁塔。近百年来。在我国各地也出现了少量的工业建筑钢结构和铁路、公路桥梁结构，但这些同欧美等国家和地区相比，差距还是比较大的。新中国成立伊始，百废待兴，当时钢产量很低，每年仅135万吨（2012年已达9.5亿吨以上）。钢结构建设只能依靠联经济及技术援助，当时联援建156项重型工业工厂，包括冶金、重型机械、飞机汽车等工业。上世纪60年代中后期至70年代是钢结构发展的低潮阶段。这个时候国家各部门刚才需求量增多，但钢产量仍然不多，国家提出节约钢材的政策，当时有人片面理解为不用钢结构，于是钢结构工程数量少了。在文化大革命时期更是一切都停下来了。接下来的20年应当是钢结构发展的兴盛时间，由于钢结构具备一些独特优点，已成为建设工程中的主要结构，特别是钢产量持续上升，在1997年达到了1亿吨，给我们发展钢结构创造了有利条件。1998年我国已能生产轧制H型钢，为钢结构提供了新的钢型系列。近10年是钢结构发展的强盛时期，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，和等地的体育馆的钢网架，始皇兵马佣列馆的三铰钢拱架和的鸟巢等。其发展之快、围之广，是空前的，中国也堪称是世界钢结构大国。钢结构建筑的多少，标
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
跨度 24m梯形钢屋架设计
24m 钢结构开 始 设 计 1、设计资料 1）某厂房跨度为24m ，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45柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。 3）屋面采用×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）该车间所属地区为北京市 5）采用梯形钢屋架 考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量 考虑活载：活载（雪荷载）积灰荷载 6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。 2、屋架形式和几何尺寸 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=（3040－1990）/10500=1/10； 屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （约1/7。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 3、支撑布置 由于房屋长度有90米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。（如图2所示） 上弦平面支撑布置 屋架和下弦平面支撑布置
垂直支撑布置 4、屋架节点荷载 屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算： 计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载（全跨静荷载加全跨活荷载） 节点荷载 ①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝，屋面 集灰荷载γQ2＝，ψ2＝，则节点荷载设计值为 F＝（×+×+××）××6＝ ②由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝、ψ1 ＝，屋面集灰荷载γQ2＝，ψ2＝，则节点荷载设计值为 F＝（×+××+××）××60＝kN 2) 全跨静荷载和（左）半跨活荷 ①由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载γG＝，屋面活荷载γQ1＝，屋面
18m跨厂房普通钢屋架设计
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除 《钢结构》课程设计任务书 1．题目：18m跨厂房普通钢屋架设计 2．目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 3．设计资料 某厂房跨度为18m，总长度90m，柱距6m；厂房内设有两台300/50kN中级工作制桥式吊车，地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度；屋架采用梯形钢屋架，屋架下弦标高为18m,两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板,屋架采用的钢材为Q235B,焊条为E43型；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。 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式g k=0.12+0.011L，L为屋架 为屋架及支撑自重，以kN/ 跨度，以m为单位，g k m2为单位； ②屋面活荷载：屋面活荷载标准值为0.5k N/m2，雪荷载标 =0.35kN/m2，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑， 准值为s k 取两者的较大值；积灰荷载0.9k N/m2根据不同学号按附 表取。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.6KN/m2 保温层0.45KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.55KN/m2
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除屋架杆件的内力系数 1 02 .279 a . 18米跨屋架几何尺寸 b . 18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值A a c e g e 'c 'a ' +2 . 5 3 7 . 0- 4 . 3 7 1- 5 . 6 3 6- 4 . 5 5 1- 3 . 3 5 7- 1 . 8 5 00 . 0 - 4 . 7 5 4 - 1 . 8 6 2 + . 6 1 5 + 1 . 1 7 + 1 . 3 4 4 + 1 . 5 8 1 + 3 . 1 5 8 + . 5 4 - 1 . 6 3 2 - 1 . 3 5 - 1 . 5 2 - 1 . 7 4 8 -1 . 0-1 . + . 4 6 0. 0. -0 . 5 +5 . 3 2 5+5 . 3 1 2+3 . 9 6 7+2 . 6 3 7+0 . 9 3 3 B C D E F G F 'E 'D'C' B 'A ' 0 . 51 . 01 . 01 . 01 . 01 . 01 . c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
钢结构工业厂房设计—毕业设计
目录 第一部分编制综合说明 (3) 1、工程概况 (3) 2、现场施工平面布置 (3) 3、编制依据 (4) 第二部分施工方案 (5) 1、施工顺序与流向 (5) 2、地基基础工程施工方案 (5) 2.1地基基础的施工流向 (5) 2.2基坑降水 (5) 2.3基础混凝土要求 (5) 2.4施工机械配备 (6) 2.5土方外运及渣土垃圾处置措施 (6) 3、地下一层结构和上部主体工程施工方案 (6) 3.1测量方案 (6) 3.2模板工程 (7) 3.3钢结构工程 (8) 3.4混凝土工程 (11) 3.5砌块工程 (13) 3.6上部结构屋面防水施工 (13) 3.7脚手架工程 (14) 4、装饰工程施工方案 (14)
4.1施工步骤 (14) 4.2装饰施工 (15) 5、质量保证措施 (16) 6、安全保证措施 (19) 7、文明施工 (20) 第三部分施工进度计划编制 (20) 1、基础工程 (20) 2、主体工程双代号网络图 (22) 第四部分施工平面布置图 (22) 第五部分鸣谢 (24) 第一部分编制综合说明 1.工程概况 本工程为一钢结构工业厂房，该厂房平面外轮廓总长为48m、总宽为30m，层高4.2m,厂房分上下两层，总建筑面积1440m2，其中，在厂房的南、北、西各有两个
入口，由坡道进入厂内，厂房四周有散水。建筑结构安全等级为二级，计算结构可靠度采用的设计基准期为50年，建筑设计使用年限50年。建筑类别属于三类；耐火等级为二级；设计抗震烈度为8度；屋面防水等级Ⅲ级。 主要建设内容：本工程为一钢结构工业厂房。地上一层，主要采用双坡门式轻型钢架结构，采用独立柱基础。 本工程为一般工业建筑物，主结构采用双坡门式刚架轻型钢结构。1、采用轻型彩色型钢板作为维护材料，以焊接H型钢变截面钢架作为承重体系。2屋盖体系--C 型钢檀条及十字交叉圆钢支撑组成的屋面横向水平支撑。柱系统--柱为H型焊接实腹柱。地上标准层高为0.000m，截面框架柱主要有是500×500，上部结构主要墙体厚有:300mm、200mm、100mm。上部结构主要楼板厚分别为100mm和120mm。 基础类型--钢下架采用C20钢筋混凝土独立基础，墙下采用C15毛石混凝土条形基础。 厂房采用一般标准装饰,具体施工做法详见装饰施工。 2、现场施工平面布置 2.1临建项目安排 为保证施工场地周围区域的宁静、卫生，使用围墙与周围环境分隔开来，形成独立的施工场地。根据场地特点，施工现场设办公室、会议室及材料、工具堆放场等。 办公室及会议室等办公用房采用彩板房或者帐篷。钢筋加工区、木工加工区各两个与材料堆放场地均用40厚砼硬化,主路采用100厚C20混凝土硬化。 2.2 主要施工机械的选择： 在砼框架结构施工阶段，因工期短，用钢量大，钢筋工、木工均配备两套机械，汽车砼输送泵一台（30米），履带式塔吊2台，其它详见施工机械设备计划表。
单层双跨重型钢结构厂房设计计算书
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
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：
钢结构课程设计计算书-跨度为24m。月
目录 1、设计资料 0 1.1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) 月中落桂子
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 .0 q011 12 ②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/m2
宁波某轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计计算书
宁波某轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计 专业：土木工程 姓名：张骁 学号：3020913094 指导教师：吴姗姗，查支详
前言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《宁波市某厂房设计》。在毕业设计设前期，我温习了《房屋建筑学》、《结构力学》、《钢结构设计》等知识，并借阅了《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《轻型钢结构设计手册》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Word,Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，天正，PKPM，STS，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。 轻型门式刚架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 二零零六年六月十五日
内容摘要 本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。 关键词：框架结构设计抗震设计 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords : frames, structural design,anti-seismic design
钢结构设计课程设计m跨厂房普通钢屋架设计
一、设计资料 某车间跨度为24m，厂房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台 300/50kN中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m；采用×6 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为 400×400mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条 屋架形式
荷载（标准值） 永久荷载： 改性沥青防水层 m 2 20厚1:水泥砂浆找平层 m 2 100厚泡沫混凝土保温层 m 2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） m 2 屋架和支撑自重为 （+）kN/m 2 可变荷载 基本风压： m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） m 2 积灰荷载 m 2 不上人屋面活荷载 m 2 二、结构形式及支撑布置 桁架的形式及几何尺寸如下图所示 图 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置如图所示 图 桁架支撑布置 符号说明：SC ：上弦支撑； XC ：下弦支撑； CC ：垂直支撑 1950 12000 1350 150 50 1507 1507 1507 1507 1507 1507 1507 1508 19652494 2233 2569 28 13 280 32516 3056 304 52798 3305 329 53081 2850 3000 3000 3000
GG：刚性系杆； LG：柔性系杆 三、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。由于风荷载为m2 小于m2，故不考虑风荷载的 影响。沿屋面分布的永久荷载乘以1cos 1.004 α==换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（ P=+?跨度）计算，跨度单位为m。 w 标准永久荷载： 改性沥青防水层厚1:水泥砂浆找平层 =m2 100厚泡沫混凝土保温层 =m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） =m2 屋架和支撑自重为 +=m2 _____________________________ 共 m2 标准可变荷载： 屋面活荷载 m2 积灰荷载 m2 __________________________ ___ 共 m2 考虑以下三种荷载组合 ①全跨永久荷载+全跨可变荷载 ②全跨永久荷载+半跨可变荷载