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，gkm2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sk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102.279 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Aa c e g e'c'a' +2.537.0-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.0 -4.754-1.862+.615+1.17+1.344+1.581+3.158+.54-1.632-1.35-1.52-1.748-1.0-1.+.460.0.-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933B CD EF 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屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图1-1所示）。

屋面采用 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（3kgr ）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平/350m层，屋面雪荷载为2.0mkN，钢材采用3号钢。

30/2荷载计算2.1永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板： 2/68.14.12.1m kN =⨯ 三毡四油防水层及及找平层（20mm ）： 2/912.076.02.1m kN =⨯ 120mm 厚泡沫混凝土保温层： 2/504.042.02.1m kN =⨯ 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=18m ）2/32181.12.11.12.1m kg l P w ≈⨯+=+= 2/384.032.02.1m kN =⨯2.2 可变荷载屋面雪荷载： 2/77.055.04.1m kN =⨯2.3 荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：[]kN F 25.3865.177.0)384.0504.0912.068.1(=⨯⨯++++=3 内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。

表3-14 截面选择4.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨杆来选择：kN N 266.348max -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=，屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。

选用两个不等肢角钢6801002⨯⨯L ，长肢水平。

截面几何特性（长肢水平双角钢组成T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm ）：2274.21cm A = cm i cm i y x 61.4,40.2==1508.6240.28.150<===x ox x i l λ 7922.0=x ϕ 1504.6561.48.150<===yoy y i l λ 778.0=y ϕ 截面验算：22min /215/4.2104.2127778.0348266mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。

4.2 下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧-O 杆来选择：kN N 578.354max += 在屋架平面内的计算长度：cm l ox 300=，屋架平面外的计算长度：cm l oy 300=。

所需截面面积为：24.1649215354578mm f N A n ==选择两个不等肢角钢656902⨯⨯∠，长肢水平。

截面几何特点：22494.16114.17cm cm A >=cm i x 58.1= cm i y 42.4=3509.18958.1300<==x λ3509.6742.4300<==y λ另两个节点的下弦杆内力较小，但cm l oy 600=，故须验算其屋架平面外的长细比：3507.13542.4600<==y λ 4.3 支座竖杆截面选择杆轴力：kN N 125.19-=计算长度：cm l l oy ox 199==，采用两个等肢角钢5632⨯∠，组成T 型截面 截面几何特性：2286.12cm A =cm i x 94.1=cm i y 89.2=15010294.1199<==x λ，542.0=x ϕ1509.6889.2199<==y λ，758.0=y ϕ截面验算：22min /215/720.286.1228542.019125mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ4.4 支座斜杆截面选择杆轴力：kN N 702.248-= 计算长度：cm l l oy ox 253== 采用两个不等肢角钢7631002⨯⨯∠，长肢相拼。

截面几何特性：2222.22cm A =cm i x 20.3=cm i y 58.2=1501.792.3253<==x λ693.0=x ϕ1501.9858.2253<==y λ567.0=y ϕ截面验算：2min /2154.1972.2222567.0248702mm N AN<=⨯=ϕ4.5 斜杆②③截面选择杆轴力：kN N 415.175+= 计算长度：cm l l ox 2093.2618.08.0=⨯==cm l oy 3.261=所需截面:288.815215175415cm f N A n ===选用两个等肢角钢5502⨯∠，组成T 形截面截面特性：221071.8606.9cm cm A n >=cm i x 53.1=cm i y 38.2=3506.13653.1209<==x λ3508.10938.23.261<==y λ4.6 竖杆③④截面选择杆轴力：kN N 250.38-=计算长度：cm l l ox 2.1832298.08.0.=⨯==cm l oy 229=采用两个等肢角钢5502⨯∠，组成T 形截面。

截面几何特性：2606.9cm A =cm i x 53.1=cm i y 38.2=1507.11953.12.183<=x λ438.0=x ϕ1502.9638.2229<==cm y λ580.0=y ϕ截面验算：2min /21591.906.960438.038250mm N AN<=⨯=ϕ4.7 斜杆④⑤截面选择杆轴力：kN N 323.129-=计算长度：cm l l ox 1.2294.2868.08.0=⨯== cm l oy 4.286= 采用两个等肢角钢5752⨯∠，组成T 形型截面截面几何特性：22352.3606.9cm cm A >= cm i x 53.1= cm i y 38.2=1503.9833.21.229<==x λ 566.0=x ϕ 1502.8536.34.286<==y λ 652.0=y ϕ截面验算：22min /215/1.1544.1482566.0129323mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ4.8 斜杆⑤⑥截面选择杆轴力：kN N 063.72+=计算长度：cm l l ox 1.2294.2868.08.0=⨯== cm l oy 4.286= 所需截面：22.33521572063mm f N A n ===采用两个等肢角钢5502⨯∠，组成T 形型截面截面几何特性：22352.3606.9cm cm A >= cm i x 53.1= cm i y 38.2=3507.14953.11.229<==x λ 3503.12038.24.286<==y λ4.9 竖杆⑥⑦截面选择杆轴力：kN N 250.38-=计算长度：cm l l ox 2.2072598.08.0=⨯== cm l oy 259= 采用两个等肢角钢5502⨯∠，组成T 形截面截面几何特性：22352.3606.9cm cm A >= cm i x 53.1= cm i y 38.2=1504.13553.12.207<==x λ 364.0=x ϕ 1508.10838.2259<==y λ501.0=y ϕ 截面验算：22min /215/4.1096.960364.038250mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ4.10 斜杆⑦⑧截面选择杆轴力：kN N 393.26-=计算长度：cm l l ox 9.2494.3128.08.0=⨯== cm l oy 4.312= 采用两个等肢角钢5632⨯∠，组成T 形截面截面几何特性：2286.12cm A = cm i x 94.1= cm i y 89.2=1508.12894.19.249<==x λ 393.0=x ϕ 1501.10889.24.312<==y λ504.0=y ϕ截面验算：22min /215/7.546.1228393.026393mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ4.11 斜杆⑧⑨截面选择杆轴力：kN N 710.17-=计算长度：cm l l ox 9.2494.3128.08.0=⨯== cm l oy 4.312= 采用两个等肢角钢5632⨯∠，组成T 形截面截面几何特性：2286.12cm A = cm i x 94.1= cm i y 89.2=1508.12894.19.249<==x λ 393.0=x ϕ 1501.10889.24.312<==y λ504.0=y ϕ截面验算：22min /215/7.366.1228393.017710mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ4.12 竖杆⑨⑩截面选择杆轴力：kN N 059.31+=计算长度：cm l l ox 2.2312898.08.0=⨯== cm l oy 289= 采用两个等肢角钢5632⨯∠，组成T 形截面截面几何特性：2286.12cm A = cm i x 94.1= cm i y 89.2=3502.11994.12.231<==x λ 35010089.2289<==y λ截面验算：22/215/3.256.122831059mm N f mm N A N =<==各杆件截面选择结果列表如下表4-15 节点设计各节点的节点板厚一律取8mm ，各杆内力如图5-1所示。