陕西广播电视大学课程设计课程名称：钢结构分校(工作站)：专业：指导老师：学号：学生姓名：目录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········································································································45.1 上弦杆截面选择 (4)5.2 下弦杆截面选择 (4)5.3 腹杆截面选择 (5)6、节点设计 (9)6.1 下弦节点设计 (9)6.2 上弦节点设计 (14)7、附图 (16)1、设计资料2.1某车间，长240m，跨度27m，柱距6m，车间内无吊车、无天窗、无振动设备。
采用梯形钢屋架， 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4 kN/m2），二毡三油加绿豆沙防水层（0.4 kN/m2），20mm厚水泥砂浆找平层（0.4 kN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。
钢材选用Q235B，焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.70 kN/m2。
2.2屋架计算跨度0270.326.7()l m=-=2.3跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度01990h mm=中部高度3325h mm=（为0/8.0l）。
2 、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示：图2-1 梯形钢屋架形式和几何尺寸图根据厂房长度（240m>60m）、跨度及荷载情况，设置五道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，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，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：图2-2 屋架上弦支撑布置图图2-2 屋架下弦支撑布置图图2-3 屋架垂直支撑布置图3、荷载计算3.1永久荷载设计值预应力钢筋混凝土大型屋面板：2⨯=1.2 1.4 1.68/kN m 二毡三油防水层及找平层（20mm）：2⨯+⨯=kN m1.20.4 1.20.40.96/支撑重量：2⨯=kN m1.20.070.084/3.2可变荷载设计值屋面活荷载：2⨯=1.40.70.98/kN m3.3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：[]=+++⨯⨯=F kN(1.680.960.084)0.98 1.5633.3364、内力计算考虑全跨静荷载和半跨活荷载的组合，在单位力作用下各屋架杆件的内力图如下：图4-1 单位力作用下各屋架杆件的内力图当F=33.336 kN时，各屋架杆件的内力图如下：图4-2 F作用下各屋架杆件的内力图5 、截面选择腹杆最大内力为251.4kN -，选用节点板厚度为8t mm =。
5.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，按最大内力计算：max 387.4N kN =-，0150.8x l cm =，0300.0y l cm =（1l 取两块屋面板宽度）。
选用两个等肢角钢21008⨯，231.28A cm = ， 3.08, 4.41x y i cm i cm ==[]150.850.0=1503.08ox x x l i λλ===< 0.866x ϕ= []30068.0=1504.41oyy y l i λλ===< 0.780y ϕ=（b 类） 双角钢T 型截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比yz λ00.58100.5830012.517.40.810y l b t b ⨯====p ， 44222200.4750.47510=168.0173.63000.8yz y y y b l t λλλ⎛⎫⎛⎫⨯+=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭f 故由max 73.6yz λλ==，按b 类查表得0.729y ϕ=截面验算：3222387.410169.89/215/0.72931.2810N N mm f N mm A 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。
填板每个节间放一块（满足1l 范围内不少于两块），75.44040 3.08123.2a l cm i cm ==⨯=p5.2 下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，按最大内力计算：max 383.4N kN =，0300x l cm =，0450y l cm =选择两个不等肢角钢2908⨯，227.88A cm =，2.76x i cm =， 4.02y i cm =[]300108.7=3502.76ox x x l i λλ===< []450111.9=3504.02oyy y l i λλ===< 3222383.410137.5/215/27.8810N N mm N mm A σ⨯===<⨯ 5.3 腹杆截面选择①杆件A-a ：16.67N kN =-，cm l l oy ox 199==选用两个等肢角钢2635⨯，组成T 型截面截面几何特性：212.29A cm =，cm i x 94.1=，cm i y 89.2=15010294.1199<==x λ，542.0=x ϕ 1509.6889.2199<==y λ，758.0=y ϕ 截面验算：3222min 16.671025.03/215/0.54212.2910NN mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯⨯ ②杆件B-a ：251.4N kN =-，251.8ox oy l l cm ==选用两个不等肢角钢2100637⨯⨯，长肢相并。
截面几何特性：222.22A cm =，cm i x 20.3=，cm i y 58.2=251.879.11503.2x λ==<，693.0=x ϕ， 251.898.11502.58y λ==<，567.0=y ϕ 截面验算：3222min 251.410199.5/215/0.56722.2210NN mm N mm A ϕ⨯==<⨯⨯ ③杆件B-b ：182.3N kN =，0.80.8260.1208.1ox l l cm ==⨯=，260.1oy l cm = 所需截面:2182.38.48215n N A cm f === 选用两个等肢角钢2505⨯，组成T 形截面截面特性：229.618.48n A cm cm =>，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=208.1136.63501.53x λ==<，260.1109.83502.38y λ==< ④杆件C-b ：33.3N kN =-，.0.80.8227.5182ox l l cm ==⨯=，227.5oy l cm =选用两个等肢角钢2505⨯，组成T 形截面。
截面几何特性：29.61A cm =，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=182=119.71501.53x λ=<，438.0=x ϕ 227.596.21502.38y λ==<，580.0=y ϕ 截面验算：3222min 33.31079.1/215/0.4389.6110NN mm N mm A ϕ⨯==<⨯⨯ ⑤杆件D-b ：139.0N kN =-，0.80.8285.1228.1ox l l cm ==⨯=，285.1oy l cm = 选用两个等肢角钢2705⨯，组成T 形型截面截面几何特性：214.82A cm =， 2.32x i cm =， 3.36y i cm =228.198.31502.32x λ==<，566.0=x ϕ 285.185.21503.36y λ==<，652.0=y ϕ 截面验算：3222min 139.010165.7/215/0.56614.8210NN mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯⨯ ⑥杆件D-c ：86.0N kN =，0.80.8285.1228.1ox l l cm ==⨯=，285.1oy l cm = 所需截面：286.0400215n N A mm f === 选用两个等肢角钢2505⨯，组成T 型截面截面几何特性：229.64A cm cm =>，cm i x 94.1=，cm i y 89.2=228.1117.63501.94x λ==<， 285.198.73502.89y λ==< ⑦杆件E-c ：50N kN =-，0.80.8257.5206ox l l cm ==⨯=，257.5oy l cm =采用两个等肢角钢2505⨯，组成T 形截面截面几何特性：29.61A cm =，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=206134.61501.53x λ==<，364.0=x ϕ 257.5108.81502.38y λ==<，501.0=y ϕ截面验算：3222min 50.010142.9/215/0.3649.6110NN mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯⨯ ⑧杆件E-f 及H-g ：内力N 小于杆件D-c ，杆长l 同样小于杆件D-c ， 故采用两个等肢角钢2505⨯，组成T 形截面时，可满足受力要求。