长沙理工大学继续教育学院
梯形钢屋架课程设计
年 级： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师：
时间： 2017 年 月 日
目录
课 程 设 计 任 务 书 ...................................... 1 一、设计资料： ............................................ 1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 ................................ 2 三、支撑布置 .............................................. 3 四、荷载与内力计算 ........................................ 4 五、杆件截面设计 .......................................... 6 六、节点设计 ............................................. 10 七、填板设计 ............................................. 23
长沙理工大学继续教育学院 课 程 设 计 任 务 书
专 业 土木工程 层次 专升本 指导老师 课程设计名称 梯形钢屋架课程设计 课程代码 课程设计题目 梯形钢屋架课程设计 课程设计依据和设计要求： 1、确定屋架型式与尺寸；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求； 2、进行屋盖支撑布置，按比例绘出屋架结构及支撑的布置图； 3、进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，内力图，选择各杆件截面； 4、设计下弦节点、上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。 （荷载组合选其一，1全跨永久+全跨不变，2全跨永久+半跨不变，3全架屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活载） 课程设计内容： 1、设计资料 2、屋架几何尺寸及檩条布置 3、支撑布置 4、荷载与内力计算 5、杆件截面设计 6、节点设计 7、填板设计 参考文献： [1] 陈绍蕃主编.《钢结构》.第二版.北京:中国建筑工业出版社，2002年7月 [2] 陈绍蕃主编.《钢结构设计原理》.北京:科学出版社，2002 [3] 赵根田、孙德发.《钢结构》.北京:机械工业出版社，2005 [4] 张耀春.《钢结构设计原理》.北京:高等教育出版社，2005 [5]《钢结构设计规范》（GB50017—2003） [6]《建筑结构荷载规范》(GB50017-2002)
一、设计资料：
1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。
2、采用1.5m×6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚 100mm，檩距不大于 1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢 C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。
3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为 450mm×450mm，所用混凝土强度等级为 C30，轴心抗压强度设计值fc＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为 6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 4、钢材用 Q235，焊条用 E43 系列型。
5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图 1 所示。
图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸
屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架；
屋架上弦节点用大写字母 A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母 a, b, c…连续编号。
由于梯形屋架跨度 L ??30m ??24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱
f ??L / 500 ??60mm 。
屋架计算跨度 l0 ??L ??2 ??0.15 ??30 ??2 ??0.15 ??29.7m 。 跨中高度H0=h0+i? l0 /2=3585mm。
为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。
图2
运输单元的最大尺寸为长度 15m，高度 4m。此屋架跨度 30m，高度 3.3m，所以可将屋架从屋脊处断开，取一半屋架作为运输单元，长度为 15m，高为
3.3m。两个运输单元分别在工厂里面制作完成后，再运输至施工现场进行拼接。
2、檩条布置
采用长尺复合屋面板，单坡内不需要搭接，在屋架上弦节点设置檩条，水平檩距为 1.5m。檩条跨度 l ??6 ，在跨中三分点处设置两道拉条，为檩条提供两个侧向支撑点。由于风荷载较大，故在屋檐和屋脊处都设置斜拉条和刚性撑杆，以将拉条的拉力直接传递给屋架。
檩条、拉条和撑杆的设置如图 3 所示。
三、支撑布置
1、上弦横向水平支撑
上弦横向水平支撑应设置在厂房两端的第一个柱间，且间距不宜超过60m。本车间长度为96m, 因此需要布置四道横向水平支撑，如图4所示。
图 4 2、下弦横向和纵向水平支撑
屋架跨度 L ??30m ??16m ，故应设置下弦横向和纵向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑布置在同一柱间，如图 5所示
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