一、设计资料。
1、题号25的已知条件：梯形钢屋架跨度21m，长度60m，柱距6m。冬季最低温度为－20℃，**设计烈度为8度，设计基本**加速度为0.
2g。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度i＝1/16。
屋面活荷载标准值为0.7 kn/m2，雪荷载标准值为0.1kn/m2，基本风压0.
25kn/m2,积灰荷载标准值为0.6 kn/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，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：l0=21m-2×0.15m=20.7m。
3、跨中及端部高度：设计为无檩体系方案，由于成都市的年降水量很少，采用缓坡梯形屋架，取屋架在21m轴线处的端部高度h0'=1.944m，屋架中间高度h=2.
600m（取为l0/8），则屋架在20.7m处，两端的高度为h0=1.953m。
屋架跨中起拱按l0/500考虑，取50mm。
二、结构形式与布置。
屋架形式及几何尺寸如图1所示。
图 1根据厂房长度（60m≤60m）、跨度及荷载情况，设置两道上下弦横向水平支撑。柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间。在上弦平面设置刚性系杆与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间。由于l=21m<30m，故在。
跨度**设置一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置图如图2所示。
图2 ( a)
图 2 (b)
图 2 (c)
图2 梯形钢屋架支撑布置。
a）桁架上弦支撑布置图 ；（b）桁架下弦支撑图；（c）垂直支撑1—1
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。
3、荷载计算。
考虑到屋面活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。因此，取屋面雪荷载0.75kn/m2 。
屋架沿水平投影积分的重分布的自重(包括支撑)按经验公式gk=(0.12+0.011l)kn/m2计算。
跨度单位为米(m).荷载计算见表1。
表1 荷载计算。
设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合，在组合时，偏于安全不考虑屋面活荷载和积灰荷载的组合值系数。
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为。
f=(4.361+1.89)×1.5×6=56.259kn
2）全跨永久荷载+半跨可变荷载。
全跨节点永久荷载：
f1=4.361×1.5×6=39.249kn
半跨可变荷载：
f2=1.89×1.5×6=17.01kn
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。
全跨节点屋架自重：
f3=0.608×1.5×6=5.47kn
半跨节点屋面板自重及活荷载：
f4=(1.89+0.75) ×1.5×6=23.76kn
上述计算中，（1）,（2）为使用节点活荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
4、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。a)b)
c)图3
由**法或数解法（本设计采用结构力学求解器）f=1的屋架的内力系数（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。
表2 屋架杆件内力组合。
5、杆件设计。
（1） 上弦杆。整个上弦采用等截面，按fg、gh杆件的最大内力设计，即n=-809.79kn。上弦杆计算长度如下。
在屋架平面内：为节间轴线长度，即。
lox=l0=1.503 m
在屋架平面外：本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支撑布置和内力变化情况，取loy为支撑点间的距离，即。
loy=l1 =1.503×4=6.012 m
根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等角肢钢，短肢相并。
腹杆最大内力为n=-454.07kn，查周俐俐主编《钢结构》表8-4，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。
设，钢材选用q235，查稳定系数表，可得（b类截面），则需要的截面积为：
需要的回转半径为。
图 4 上弦杆截面。
根据需要的a、、、查角钢规格表，选用2l180×110×10，肢背间距a=10mm,如图4，则a=6742mm2 , 31.05cm， =8.71cm
按所选角钢进行验算。
满足长细比要求。
由于，只需求即可，故所选截面合适。
（2） 下弦杆。整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的de杆计算，则。
n=795.22 kn，所需截面为。
选用2l125×80×10，因为，故用不等肢角钢，短肢相并。见图5，查周俐俐主编《钢结构》附录可得a=39.42>36.99,=2.26cm, =6.11cm。
按所选角钢进行验算：
因此，所选截面合适。
（3） 端斜杆ab。杆件的轴力为n=-454.07kn，计算长度为。
因为lox=loy ，故采用不等肢角钢，长肢相并，使ixiy。选用2l1258010，见图6，则查周俐俐主编《钢结构》附录可得a=39.42,=3.98cm, =3.31cm
按所选的角钢进行验算：
因，只需求，查表=0.710，则。
因此，所选截面合适。
（4） 腹杆dh。此杆采用通长杆件。
最大拉力： n=48.82kn
最大压力： n=39.98kn
dh在桁架平面内的计算长度取为。
故采用等边角钢，选用2l63×5，见图7，肢背间距取10mm，查查表得a=13.76， =1.94cm =3.04cm。
按所选角钢进行验算：
因，只需求，查周俐俐主编《钢结构》附表12-2得=0.349，则。
拉应力为。因此所选截面合适。
（5） 竖杆cb
n=-56.43kn，。。由于杆件内力较小，取，需要的回转半径为。
查周俐俐主编《钢结构》附录13，选截面的，教上述计算的，略大些。选用2l63×5，见图8，其几何特性为a=12.28， =1.94cm, =3.04cm,则。
因，只需求，由查表得=0.634，则。
因此所选截面合适。
剩下各杆件的截面选择计算结果见表3。
表3 屋架杆件截面选择。
钢结构屋架课程设计
陕西广播电视大学。精品文档，超值 课程设计。课程名称 钢结构 分校 工作站。专业。指导老师。学号。学生姓名。1 设计资料1 2 结构形式及布置1 3 荷载计算3 3.1 永久荷载设计值3 3.2 可变荷载设计值3 3.3 荷载组合3 4 内力计算3 5 截面选择4 5.1 上弦杆截面选择4 5.2 ...
钢结构屋架课程设计
评阅成绩。徐州工程学院。学生课程设计。题目 钢结构屋架课程设计 学生姓名 学号 所在院系 土木工程学院。专业 房屋建筑工程。班级 指导教师。年月日。土木工程学院结构教研室。工程学院本科学生课程设计任务书。附件一。一 题目 某厂房总长度90m，跨度l 18 m 按选题表取 屋盖体系为无檩体系，纵向柱距...
钢结构课程设计钢屋架
广播电视大学。人才培养模式改革和开放教育试点。理工类 课程设计。课程名称 钢结构课程设计。学校 双鸭山市广播电视大学 专业 土木工程 姓名 李畅学号 指导教师职称 黑龙江广播电视大学制。2016年 05 月。说明 成绩分为优 良 中 及格 不及格。目录。1 设计说明6 2 屋架支撑布置6 3 荷载计...