－、设计资料。
1、题号92的已知条件：梯形钢屋架跨度24m，该厂房位于北京，长度为84m，柱距6m。屋面坡度i＝1/10。
屋面活荷载标准值为0.40 kn/m2，雪荷载标准值为0.4kn/m2，风荷载标准值0.
45kn/m2，积灰荷载标注值为0.60kn/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℃，。采用1.
5m×6m预应力混凝土大型屋面板屋面板。屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm×400 mm，混凝土标号为c20。钢材采用q235b级，焊条采用e43型。
2、屋架计算跨度：
lo=24000－2×150=23700mm
3、跨中及端部高度：
本设计中为无檩条屋盖方案，采用平坡形屋架取屋架在21m轴线处的端部高度h`=1990mm（轴线处），h=1915mm（计算跨度处）。
屋架的中间高度h=3040mm，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。
屋架下弦支撑布置图。
图2 屋架支撑布置。
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）
三、荷载与内力计算。
1.荷载计算。
屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.5 kn/㎡进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按照经验公式计算，跨度单位为米。
表1荷载计算表。
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=(3.71+1012)×1.5×6=43.5kn
2）全跨永久荷载+半跨可变荷载。
全跨节点永久荷载f1=3.71×1.5×6=33.42kn
半跨节点可变荷载f2=1.12×1.5×6=10.08kn
3）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 =0.474×1.5×6=4.26kn
半跨大型屋面板重及活荷载： f4=(1.89+0.4)×1.5×6=20.61kn
为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。
（a）（b）
c）图3 屋架计算简图。
3.内力计算。
屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图3所示。
由**法或数解法解得f=1的屋架各杆的内力系数（f=1作用于全跨、左半跨和右半跨）.然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果如表2所示。
四、杆件截面设计。
1.上弦杆。
整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，n=-529.89kn
计算长度： 屋架平面内取节间轴线长度。
屋架平面外根据支撑，考虑到大型屋面板能起一定的支撑作用，取上弦横向水平支撑的节间长度：
根据屋架平面外上弦杆的计算长度，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见图4
图4 上弦杆杆件示意图。
设=60，查轴心受力稳定系数表， =0.807
需要截面积。
需要回转半径
根据需要的查角钢型钢表，初选 2 l 1409010，a=4240， =25.6mm ， 67.7mm。
按所选角钢进行验算：
由于 ，只需求出，查轴心受力稳定系数表，＝810
表2屋架构件内力组合表。
所选截面合适。
2 .下弦杆cd
整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算，n=520.75kn
计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度。
屋架平面外根据支撑布置取。
计算需要净截面面积，选2 l 1409010，因为》 ,故用不等肢角钢，短肢相并，见图4。
图5 下弦杆杆件示意图。
a=4240， =25.6mm ， 67.7mm。
故。所选截面满足要求。
3.端斜杆ba
已知n＝-332.81kn，。因为，故采用不等肢角钢，长肢相并，使，选用角钢2 l 140908
a＝3608，＝45.0mm，＝36.2mm
截面刚度和稳定验算：
因为只需求，查表得=0.0.675
mpa<215 mpa 所选截面满足要求。
4.斜腹杆dh
杆件轴力：n=47.34kn
计算长度：，
计算需要净截面面积，选2 l805，因为》
因为，故采用不等肢角钢，长肢相并，使。
根据需要a，，查角钢规格表，选用2l907，肢背间距a=12mm,则。
a=1582,=2.48cm, =3.56cm
按所选角钢进行验算：
满足长细比要求。
由于，只需求。查表=0.357，则。
故所选截面合适。
5、竖杆dg
n=-42.20kn,由于杆件内力较小，按选择，需要的回转半径为。
查型钢表，选截面和较上述计算的和略大些。选用2∟80×5，其几何特性为。
a=15.82， =2.48cm, =3.56cm
查表得=0.628
表3屋架杆件截面选择表。
五、节点设计。
各杆件的内力由前面计算的内力表查得。设计步骤：由腹杆内力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸，即和，然后根据的大小按比例绘出节点板的形状和尺寸，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。
用e43焊条时，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值mpa
各杆件内力由表1查得
1. 下弦节点b
1）斜杆bb与节点的连接焊缝计算：
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为8mm和6mm。所需焊缝长度为：
肢背： mm，取＝120mm
肢尖：，取＝70mm
2） 斜杆db与节点的连接焊缝计算：
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为8mm和6mm。所需焊缝长度为：
肢背：，取＝100mm
肢尖： =47.1+12=59.1mm，取＝60mm
3）竖杆cb与节点板连接焊缝计算：
因其内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸=5mm。
根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差，按比例绘出接点详图，从而确定节点板尺寸为310mm×480mm。
4）下弦杆与节点板连接焊缝验算：
焊缝受力为左右下弦杆的内力差 △n=1110.78-1063.75= 47.
53kn，设肢尖与肢背的焊脚尺寸为6mm，所需焊缝长度为470mm,受力较大的肢背处的焊缝应力为： <160mpa
5）节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙和制作装配误差，按比列作出构造详图，从而定出节点尺寸。如图7所示。
图 6 节点板b尺寸。
2 .上弦节点b
1）斜杆bb与节点板连接焊缝计算，与下弦节点b中bb杆计算相同。
n=-380.13kn
斜杆ba与节点板连接焊缝计算。
设肢背与与肢尖的焊脚尺寸分别为8mm和6mm。所需焊缝长度为。
肢背：,取=140mm
肢尖：，取＝90mm
2）上弦杆与节点板连接焊缝计算：
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时可略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载p与上弦垂直。
上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得。
上弦与节点板间焊缝长度为460mm，则。
mpa<0.8mpa
上弦杆尖焊缝受力为左右上弦杆的内力差 △n=566.9kn
偏心距 e =110-25.9＝84.1mm
设需焊缝长度为460mm，则。
3）节点板尺寸：方法同前，如图8所示。
图 7 节点板b尺寸。
3 .屋脊节点j
1） 弦杆与拼接角钢连接焊缝计算：
弦杆一般用与上弦杆同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施焊，需将拼接角钢进行切肢、切棱。拼接角钢的这部分削弱可以靠节点板来补偿。拼接一侧的焊缝长度可按弦杆内力计算。
设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm，则需焊缝长度为。
取=300mm
拼接角钢长度取2 (300+16)+20＝652mm
拼接角钢的长度，拼接角钢长度取700mm。
上弦与节点板之间的槽焊缝，假定承受节点荷载，验算与节点“b”处槽焊缝验算方法类似，此处验算过程略。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦内力的15%计算，并考虑此力产生的弯矩。设肢尖焊缝，取节点板长度为600mm，则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为，焊缝应力为：
4）中竖杆与节点板的连接焊缝计算。
此杆内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸=5mm
5）节点板尺寸：方法同前，如图9所示。
图 8 节点板j尺寸。
4 .下弦拼接节点e
1）弦杆与拼接角钢连接焊缝计算。
拼接角钢与下弦杆截面相同，设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm，则需焊缝长度为 ，取=404+16=420mm
拼接角钢长度2420+20=860mm
2）弦杆与节点板连接焊缝计算。
按下弦杆内力的15%计算，设肢背、肢尖焊脚尺寸为6mm，弦杆一侧需焊缝长度为。
肢背：，取=30mm
肢尖，取=50mm
图 9 节点板e尺寸。
5 .端部支座节点a
图10 支座节点a
为便于施焊，下弦角钢水平肢的底面与支座底板的距离一般不小于下弦伸出肢的宽度，故可取为180mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板的高度相同，厚度同端部节点板为14mm。
钢结构课程设计钢结构平台设计
课程名称 钢结构课程设计 设计题目 钢结构平台设计 院系 土木工程系 专业 土木工程 年级2009 姓名。指导教师。2011年12月19日。目录。1总体设计 1 2 平台次梁设计 2 2.1 次梁内力分布 2 2.2 次梁高度 2 2.3 截面选择 3 2.4 截面验算 3 3 平台主梁设计 3 3...
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宁夏大学新华学院。任务书。专业班级。姓名学号。教师。一 设计目的。本课程设计是建筑工程专业学生学完 钢结构 课程后进行的重要的实践教学环节。通过设计掌握钢屋盖系统的结构布置要求和构件编号的方法，能综合运用有关力学分析 杆件截面设计 节点设计等知识，进行内力分析 杆件截面设计 节点设计，并正确绘制钢屋...