三角形钢屋架课程设计计算书

1、 PAGE 岸 暗 把18八 柏届课程设计三角形钢屋架课程设计说明书安学生姓疤名蔼 八 啊 巴 瓣李泽光版 版 稗 皑 扮 拔学凹 板 半号暗 巴 埃 3031摆214004哎 熬 跋所属学岸院摆 案 昂水利与建筑工般程工程学院哀专跋 拔 爸业艾 办 霸农业建筑环境般与能源工程皑班背 芭 白级稗 矮 拌 拜1坝8皑班瓣 耙 百 暗指导教靶师挨 癌 奥吴岸 颁 俺英版 按 奥 俺俺日隘 绊 澳期哎 伴 傲 201巴7柏.笆06岸 胺 版 昂 暗塔里木大学教捌务处制拜三角形钢屋架跋课程设计任务叭书设计内容艾（袄1胺）选择钢屋架摆的材料；熬（癌2埃）确定钢屋架扒的几何尺寸；哎（蔼3扳）屋架及屋盖霸支

2、撑的布置；耙（板4百）檩条的设计盎；阿（伴5阿）钢屋架的设阿计；阿（翱6搬）绘制钢屋架霸施工图。俺设计题目：癌钢屋架设计资料：矮某厂房总长碍度扒90案m罢，跨度根据不耙同的编号号从白附表中取，屋斑盖体系可从以蔼下所给的类型阿中选取。纵向背柱阿距霸6哎m凹。百1.稗结构形爸式巴:懊钢筋混凝土柱佰，三角形钢屋斑架。柱的混凝罢土强度等级翱为凹C3白0般，三角形屋面版坡度佰i=挨1稗：扮2.5拜L八为屋架跨度。摆地区计算温度绊高按于阿-20八0半C皑，无侵蚀性介般质，地震设防耙烈度百为挨8白度，屋架下弦暗标高挨为熬18拌m伴；厂房内桥式蔼吊车巴为跋2按台俺150/30背t爸（中级工作制背），锻锤八为岸

3、2艾台坝5拜t板。绊2啊.昂屋架采用的钢挨材、焊条为班：矮Q34艾5哀钢，焊条捌为俺E5按0胺型。吧3.阿屋盖结构及荷懊载哎（罢2盎）有檩体系：拔采用型钢檩条氨，压型钢板作叭屋面板。标准碍值板为盎0.58KN爸/扳m百2荷载：坝屋架及支撑自办重：按经验公熬式爸q吧=扳0.12+0半.011L拌，坝L班为屋架跨度，案以肮m捌为单位，爸q笆为屋架及支撑按自重，板以翱KN/霸m皑2般为单位；袄基本风压埃为凹0.50 K拌N/摆m艾2半，雪荷载翱为百0.3 KN案/皑m奥2矮；罢保温层埃0.7稗KN/巴m拌2盎；积灰荷载版1.3把 KN/埃m岸2设计内容：绊 1柏.板屋架形式及几八何尺寸确定办2扮.柏

4、作屋盖结构及罢支撑的布置图安；叭3挨.唉选择钢材及焊拔接材料，并明奥确提出对保证柏项目的要求；安4把.疤对钢屋架进行翱内力、杆件截碍面尺寸的计算霸；设计一个下懊弦节点、一个扮上弦节点、支绊座节点、屋脊盎节点及下弦中笆央节点。霸5笆.巴绘制钢屋架施懊工详图。1、屋架尺寸哀屋架几何尺寸耙见俺图案2挨。盎图二：屋架几癌何尺寸（单位盎：半m耙m啊）爸2百.爱檩条和支撑布拜置熬根据屋面材料败的最大容许檩跋距，可将檩条澳布置于上弦节半点上（见翱图把2澳），檩距为节凹间长度。在檩坝条的跨中设置摆一道拉条。柏根据厂房总长板度坝60颁m癌，跨度暗为伴24癌m皑，有中级工作跋制吊车及第一扮开间尺板寸罢5.5背m版

5、等因素，可在癌厂房两端的第斑二开间设置一耙道上弦横向水袄平支撑和下弦拌横向水平支撑扒，并在同一开绊间两榀相邻屋澳架的腹杆间设盎置两道垂直支蔼撑（在跨罢度肮1敖艾3安左右处各一道背，见敖图碍3扒）。办上弦檩条可兼熬做系杆，故不鞍另设系杆，在袄下弦跨中央设疤置一道通长的哎柔性系杆。此板外，在厂房两袄端的第一开间鞍下弦各设置三扮道刚性系杆（盎见跋图芭3笆）。昂3.3邦 百檩条的设计胺选用搬【懊12.绊6暗槽钢截面，由拔型钢表查得，白自岸重巴12.32k挨g澳埃m蔼傲0.12捌，胺=62.1扳，翱=10.2板，扒=391罢。扒1昂.靶荷载计算（对矮轻屋面，可只捌考虑可变荷载伴效应控制的组扮合）摆永久荷

6、载：（翱坡面）昂压型钢板背：碍0鞍.58稗胺1.77鞍=碍0.902拜檩条和拉条瓣：癌 隘 0.白12柏 岸 叭 搬 办 碍 =1.022按可变荷载：（版檩条受荷水平袄投影面积为阿1.77邦6=办9.33安，没有超暗过翱60拔,拜故屋面均布活埃荷载爱取胺0.5邦，大于雪荷载蔼，故不考虑雪耙荷载。）敖=0.柏5按1.77岸=0.瓣5拔1.77笆0.哀9487稗=0.拜74爱图靶三拜 斑 哎屋面支撑布置癌（单位肮：笆m败m矮）癌檩条均布荷载伴设计值：拌=矮+安=1.捌2唉1.022靶+1.4跋0.74奥=败2.2624挨 隘=隘=摆2.2624哎柏0.9487胺=敖2.15半 板 搬=耙=爸2.2

7、624捌埃0.3162百=鞍0.722.强度验算柏 班弯矩设计值（暗见鞍图拌4癌）：稗 澳 巴 埃 斑 板 绊 半 霸图阿4霸 昂弯矩图百=靶=板翱2.15暗搬=捌9.675拜=班=哀坝0.72扮芭=傲0.81敖（因为在檩条蔼的垮中设置了佰一道拉条）疤檩条的最大应霸力（拉应力）半位于槽钢下翼昂缘的肢尖处。+=笆=柏89.24袄熬f=拔2153.刚度验算盎只验算垂直于哀屋面方向的挠俺度。荷载标准值：白 挨+盎=般1.3536俺6拌+0.99=背2.3436伴6安 爱=颁 半（阿+懊）按=袄2.3436八6跋0.928埃5 =摆2.176=澳因有拉条，不拌必验算整体稳俺定性。故选用斑【把12.百6

8、奥槽钢檩条能满佰足要求。熬3.凹4爸屋架节点荷载板计算拌1八.哀永久荷载（水坝平投影面）敖压型钢胺板坝 懊 柏 懊 办0.58x2般.127=1佰.23366扒檩条和拉跋条颁 哎 爸 败 熬 半 昂 碍0.1癌2挨屋架和支撑自扳重靶 0.懊12+0.1把1L=0.1澳2+0.01胺124=0胺.38癌保温层胺 八 柏 昂 拌 氨 白 0.7叭 跋 唉 爸 暗 奥 斑 案 笆 佰 扮 袄 澳 把 哎 扒 稗 肮 罢=伴2.4376扒6癌2背.凹屋面活荷载艾屋面活荷载靶为跋0.5把。3.风荷载矮 凹 皑风荷载高度变颁化系数八为拜1.2阿5颁，屋面迎风面白的体型系数为胺昂0.32昂8稗，背风面为霸皑

9、0.傲5把，所以负风压般的设计值为（氨垂直于屋面）佰 疤 柏迎风面：扳=伴霸1.扳41.25矮0.328拌0.4=-阿0.23翱 皑 绊背风面：俺=捌癌1.4扳1.25氨0.50.白4=-0.3奥5俺 办和岸均小于永久荷扒载（荷载分项绊系数啊取唉1.按0拔）垂直与屋面芭的分暗量啊0.5艾70.92班85=0.5耙3奥，所以永久荷败载与风荷载联敖合作用下不会鞍使杆件的内力澳变号，故风荷背载产生的内力版的影响不予考暗虑。埃4扒.跋屋架上弦在檩拌条处的集中荷拔载背屋架上弦在檩版条处的集中荷案载设计值由可案变荷载效应控伴制的组合为伴全跨永久矮+板全跨可变（不办包括风荷载）耙转化为点荷载爸为佰P=5.4

10、4唉5x1.97袄5x6=64爱.523kN胺m败3.5奥 傲屋架杆件内力跋计算阿 岸由于屋面坡度叭较小，风荷载盎为吸力，且远吧小于屋面永久摆荷载，故其与版永久荷载组合把时不会增大杆疤件的内力，因傲此不予考虑。霸芬克式屋架在肮半跨活荷载作蔼用下，腹杆内把力不会变号，啊故只需按全跨俺永久荷载与全袄跨可变荷载组板合计算屋架杆暗件的内力。板屋架杆件内力唉计算可用图解拌法或数解法进挨行。本例屋架稗为标准屋架，佰可直接由建筑碍结构设计手册扒查得各杆件的邦内力系数，然扒后乘以节点荷版载即为各相应板杆件的内力。昂分别如爸表翱2袄和昂图懊5跋 肮所示。蔼图五杆件内力吧图（单扒位疤k般N翱）佰表版2懊 袄屋架杆

11、件内力阿计算表鞍杆件名称矮杆件澳内力系数坝内力设计值（氨）扳上懊 案 盎弦哀AB拔-14.81案-955.5熬85胺BC背-13.66哎-881.3扮84邦CD罢-14.07半-907.8阿38爸DE碍-13.70奥-捌883.96盎5耙EF昂-12.55八-按809.76鞍36哀FG拔-12.95般-背835.57盎下案 芭 袄弦叭AH奥+13.75邦+扮887.19瓣HI翱+11.25爸+熬725.88爱IJ吧+7.50隘+般438.92鞍腹柏 邦 埃杆吧DI邦-2.79氨-佰180.01癌9柏1八B跋H按、邦CH叭-1.21案-班78.07败E懊K跋、懊FK坝-1.21跋-碍78.07办

12、H安D白、哎DK癌+2.50芭+败161.3搬IK凹+3.75吧+哎241.96皑KG板+6.25昂+班403.27奥GJ凹0.00巴0昂注：负为受压俺，正为受拉。搬3.6碍 蔼杆件截面的选袄择耙弦杆端节间最袄大内力为懊955.58懊5捌，由焊接屋架半节点板厚度选艾用表，可选用澳屋架中间节点唉板厚度奥为碍8m懊m按，支座节点板胺厚度昂为颁10m啊m疤。1.上弦杆搬整个上弦杆不半改变截面，按挨最大内力计算捌。霸=稗瓣955.58班5肮，傲=212.7叭c暗m拔，哎=2哀=盎2212.蔼7=425.靶4c癌m疤。选安用拌2扒办180拔挨14哀组成罢的暗T矮形截面，节点背板厚版为岸8m敖m岸，查型钢

13、表得傲A=2背48.896败=97.79拌2案，按=袄5.56挨c扒m摆，佰=板8.0蔼cm颁 氨 八= 邦=邦巴=150斑 安=摆 把=伴 板笆=150翱根据案=佰=芭53.75扳查表得跋=翱0.842阿，则叭 摆= 爱=败2 哀芭=215凹故选择截面合柏适。2.下弦杆懊下弦杆也不改芭变截面，按最罢大内力计算。阿=+埃887.19柏，屋架平面内叭的计算长度取啊最大节间暗长度，即鞍=497.6稗c暗m唉。因屋架下弦跋在跨中央设有稗一道通长的系奥杆，故屋架平吧面外的计算长柏度取侧向固定爱点间的距离，哎即盎=1185c懊m搬。皑所需截面面积阿为：白=阿=昂选用耙2碍袄125隘癌80笆搬12凹短肢相

14、连扒的敖T安形截面，由型扮钢表查得肮 背 =凹=爸2爸3.4捌埃2罢=败46.8扳,岸=把2.24挨c罢m版，哎=碍6.08板cm傲=氨=耙=18靶9.6碍熬=215把 唉= 皑=按=懊222摆癌=350巴=傲 叭=碍=柏194.9哀凹=350坝故所选截面合敖适。3.腹杆DI杆办 按 百=芭斑152.08哀29鞍,败=0.8般=0.艾8255.版5=204.澳4c白m捌，哎=搬=255.5袄cm百 摆选用巴2稗败7摆0办6奥，半A=2爱8.16=1吧6.32拜，办=昂2.15艾c拜m隘，敖=把3.2半c拜m坝。=150=150巴根据笆=版=盎95.07傲，查表得胺=般0.588霸，则=215背

15、所选截面合适把。罢（耙2蔼）叭B熬H昂、案C坝H埃、埃E傲K斑、拜F疤K伴杆百N=-哎78.07矮，拜=166.4搬cm耙选靶用稗盎70拜把8扮单角钢截面般，办A=昂10.667皑，蔼=伴1.37安c白m瓣，则百=0.9柏=0.八9166.耙4=149.爱8cm=150罢由摆=碍109凹，查表得袄=暗0.499艾。叭单角钢单面连袄接计算构件稳癌定性时强度设笆计值折减系数佰为昂=0.6+爸0.0015般=0.6+0昂.001俺5哎109=0.拌76靶=百傲=0.斑76哀215=百164.15凹故所选截面满碍足要求。奥（斑3背）敖H跋D艾、坝D挨K埃杆罢N=熬161.3绊，拔=343.7搬cm颁选

16、敖用坝邦90安半9昂单角钢截面案，熬A=百15.566懊，暗=安1.77稗c昂m氨，耙=0.9熬=0.背9343.败7=309c白m班=绊=版柏=350扒单角钢单面连耙接计算构件强捌度时的强度设板计值折减系数哎=0.8半5百，则岸=叭=班岸=0.8拌5215=艾182.8百故所选择的截盎面合适。懊（敖4熬）敖I鞍K肮、佰K罢G耙杆俺两根杆件采用哎相同的截面，班用按最大内力巴=澳403.27八计算，癌=傲=343.7搬c懊m吧，埃=2背=绊2343.搬7=矮687.4c拔m凹 埃 半选用佰2澳熬70俺般7疤，稗A=2澳9.424稗=拔18.848办，绊=败2.14岸c傲m鞍，安=扮3.2拜c瓣m

17、胺。=350=350俺=哀=搬埃=215爱所选截面合适隘。懊（哀5办）暗G半J皑杆。凹N=0,八 跋=474cm哀对有连接垂直隘支撑的屋蔼架傲W颁J奥拌2盎，采用扒2靶奥56盎4把组成十字形截邦面，并按受压盎支撑验算其长绊细比。挨=0.9板=0.疤9474=哎426.6c按m柏，傲=2.18c瓣m敖=搬=肮 =195.阿7版拔=200故满足要求。半对不连接垂直白支撑的屋爱架八W败J捌罢1吧，选用败疤56氨4扮单角钢，并按癌受拉支撑验算拜其长细比，爱=1.11c班m绊。白=挨=挨 =384.澳3版案=40绊0盎故满足要求。把3.7俺 班节点设计阿本例只选择几背个有代表性的靶、重要的节点安进行计算

18、，其疤余节点的计算八过程从略，可隘参见屋架施工爸图。巴屋脊节点（见邦图芭6昂）坝腹瓣杆靶G班K班与节点板的连把接焊缝，查表凹得霸=160吧（以下同），蔼取肢背和肢尖阿的焊脚尺寸分版别为胺=5m阿m坝和白=4m耙m半，则杆端所需坝的焊缝长度分澳别为拌肢背：叭=八+10=把+10=暗 斑阿10=奥251.2班mm阿故取皑=笆255案m俺m鞍。版 拌 阿 哎 罢图佰6半 斑屋脊节点（单肮位啊：八m跋m癌）阿故肢尖：败=盎+8=笆+8=百氨8=隘156.5背mm吧取皑=唉160敖m艾m耙。百拼接角钢采用按与上弦杆等截摆面，肢背处削敖棱，竖肢切白去板V=t+颁+5=17m耙m靶，暗取氨V=20m叭m昂，

19、并将竖肢切疤口后经热弯成邦型用对接焊缝搬焊接。拼接接稗头一侧所需的爸焊缝计算长度翱为鞍 稗 吧=邦=百=吧373罢mm啊拼接角钢的总盎长度为扒 扮 蔼=办2绊（扒+1巴0凹）挨+d=按2版（哎373巴+1岸0氨）瓣隘50=澳816扒mm版上弦杆与节点袄板的塞焊缝，埃假定承受节点佰荷载阿F癌敖2鞍，验算从略。扒上弦肢尖与节捌点板的焊缝连耙接按弦杆内力肮的跋15奥%罢计算，且考虑唉由此产生的偏拜心弯矩作用（阿偏心昂距安e=65m斑m挨）。设肢尖焊岸缝焊脚尺寸柏=5m爸m啊，节点板总长懊度敖为癌660m奥m岸，则节点一侧盎弦杆焊缝的计扮算长度为跋 拌=捌（澳66版0氨捌2俺）矮-20-1暗0鞍靶（敖

20、660/扮2岸）拜/0.928拔5唉阿2安0爸澳10=325柏mm焊缝应力为啊 伴=瓣=斑=百26.6罢=瓣=背=盎31.9霸=拜=哀38.6爱版=160板由以上计算结暗果可知，因弦傲杆与节点板的肮连接焊缝受力霸不大，且连接皑长度较大，故背可按照构造进佰行满焊，不必班计算。八2.八下弦拼接节点板（见安图半7胺）柏 办 岸 懊 巴 碍图哀7 奥 绊下弦拼节点（颁单位班：袄m半m碍）白屋架跨伴度岸24拜m瓣超过运输界限吧，故将屋架分翱为两个运输单澳元，在屋脊节捌点稗G绊和下弦节坝点伴I澳处设置工地拼爱接。腹杆杆端跋与节点板的焊扳缝连接凹按版I芭K爸和跋I敖D爱中最大内力埃=61.5摆计算。巴设肢背

21、和肢尖芭的焊脚尺寸均挨取安=4m笆m般，则杆端所需霸的焊缝长度分熬别为哀肢背：颁=岸+8=颁+8=拜+8=暗188.9矮mm吧故爸取安190拔m跋m岸。巴肢尖：搬=绊+8=斑 +8=鞍+8=澳97叭mm拌故澳取拌100暗m班m隘。熬弦杆与节点板斑的连接焊缝按版弦杆内力百与八的内力差计算靶，因为内力差扳较小，按构造挨布置焊缝即可班满足要求，不案必计算。氨拼接角钢采用版与下弦杆相同爱截面，肢背处俺削棱，竖肢切挨去鞍V=t+盎+5=15m俺m肮。按拼接焊缝跋与杆件等强度鞍原则，接头一伴侧所需的焊缝鞍计算长度为熬 扮 安=暗 佰=霸=117mm敖故傲取颁120m啊m盎。半拼接角钢所需按总长度为安=拜2

22、板（背+1唉0百）耙+10=绊2爸（绊120+1拜0俺）岸+10=27巴0mm哀3袄.跋上弦节奥点佰D氨（见板图唉8捌）岸 敖 安 巴 啊 挨图埃8般 吧上弦节盎点熬D芭（单位吧：搬m昂m凹）霸各腹杆杆端与背节点板的焊缝扒计算从略，节板点板的形状和罢尺寸如艾图碍8八所示。敖上弦肢背塞焊把缝承受檩条传爸来的集中荷载般（节点荷载白）矮F耙，取节点板缩鞍进肢背背半5m颁m懊，叭=般t拌瓣2=4m氨m鞍，则伴=敖=霸=白13.6暗蔼0.8艾=128暗肢尖与节点板鞍的焊缝承受弦半杆的内力差为靶=唉-爱=-盎907.83板8-883.氨965摆=-懊23.87蔼偏心啊距靶e=65m版m爱，且节点板长敖度较

23、大，故可扮不作计算，按安构造要求布置肮焊缝进行满焊凹即可满足条件懊。吧支座节点。（阿见芭图拌9奥）芭 癌 按 版 奥图暗9叭 皑支座节点（单半位叭：懊m班m拔）癌屋架支撑与钢阿筋混凝土柱上斑，混凝土强度哎为般C2盎0霸，拔=10佰为便于施焊，八取下弦轴线至胺支座底板上表柏面的距离百为邦160m凹m稗，并设置扳图扒3.1俺0阿所示加劲肋。拜下弦杆端与节颁点板的焊缝取案肢背和肢尖的柏焊缝尺寸分别挨为案=6m暗m霸和挨=4m邦m阿，则所需焊缝败长度为鞍肢背：暗=熬+12=矮 背+12=颁+12=奥452唉mm佰故拔取叭455板m捌m百。暗肢尖：笆=霸+8=奥 +8=啊+8=板334.75瓣mm捌故按

24、取扒335芭m拜m翱。胺上弦杆端与节拌点板的焊缝，背由于焊缝长度芭较大，可不必瓣计算，按构造背要求即可。白支座底板计算佰。支座反力为啊 稗 R皑=6F=袄6白64.523叭=翱387.13靶8扮支座底板尺寸叭取翱a霸b=250m爸m250m颁m扒,艾采耙用扳M2捌2摆锚栓，并用图般示碍U埃形缺口。柱顶奥混凝土的压应安力为般 氨 办=捌=按=岸87.85暗扮=160挨底板的厚度按疤屋架反力作用熬下的弯矩计算捌。支座节点板懊和加劲肋将支按座底板分成四佰块，每块板均吧为两相邻边固捌定支撑而另两昂相邻边自由的挨板。坝两支撑边之间皑的对角线长度澳为澳=岸=170mm班两支撑边之间拜的交点到对角熬线的垂直

25、距离耙为办=阿扮2=85mm昂 搬芭=8佰5败吧170=0.般5叭，查表得班=0.05背8啊，则扮M=版=0.05昂81.79背1701傲70=300斑0.4背底板所需厚度暗（班按厚哎度盎t癌在案164熬0哎范围取值）：耙t=搬=9.4mm傲故隘取癌t=20mm吧（芭2熬）加劲肋与节埃点板的连接焊半缝肮 澳 颁 般 拜图耙10拔 班加劲肋的计算耙简图（单位绊：跋m佰m半）岸加劲肋与节点坝板的连接焊缝矮计算与牛腿焊白缝相似，如颁图按1背0半所示。假定一罢块加劲肋的受般力为屋架支座百反力的笆1败版4扒，即搬V=八R埃拜4=熬=傲24.6芭M=艾=半=147.6傲加劲肋厚度采罢用肮10m耙m昂，焊脚尺寸敖取矮6m傲m埃，焊缝计算长懊度为败=180-1肮5爸2=138m袄m笆则焊缝应力为肮：=半=50.1巴班=160摆加劲肋、节点八板与支座底板扒的连接焊缝。伴图扳1哀0袄所示切口宽度安为肮15m爱m扒，两条节点板岸和四条加劲肋佰焊缝的总长度叭为佰=绊2啊（搬250-1盎0摆）般+绊4吧（拌125-5-八15-1埃0蔼）胺=860mm按=摆=叭=22.3澳绊=160故满足要求。矮其余各节点的百计算过程从略霸。啊 参考资料熬（巴1扮）钢结构设袄计规范袄（坝GB5001澳7200班3蔼）。扳（矮2癌）建筑结构扳荷载规范翱（懊GB5000傲9200伴1摆）。阿（笆3拌）建筑抗震爱设计规