钢结构设计原理的课程设计报告
钢结构设计原理报告
钢结构设计原理报告众所周知，整个混凝土结构工程包括了钢筋工程、模板工程、混凝土工程。
其大致流程为钢筋下料、制作→焊接柱筋→绑扎柱箍筋→支模板架体→安装梁、板、柱模板→焊接梁钢筋→安装梁、板筋→浇筑柱、梁、板砼→砼的养护→拆柱模→拆梁、板模。
钢筋结构的连接方式主要有：焊接连接、绑扎连接、机械连接1、绑扎连接：绑扎是目前仍为钢筋连接的主要手段之一。
采用绑扎连接时其位置和搭接长度必须满足《混凝土结构设计规范》（GB50204－2002）中的规定，轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎接头。
钢筋的绑扎接头是采用20~22号火烧丝或镀锌丝，按规范规定的最小搭接钢筋长度，绑扎在一起而成的钢筋接头。
本工程中在梁、板钢筋的连接上通常使用绑扎，但当钢筋的直径过大时则不能绑扎连接，因为这样会产生偏心作用的不良效果。
2、焊接连接：混凝土结构设计规范规定，钢筋的接头宜优先采用焊接接头。
焊接接头的焊接质量与钢材的焊接性、焊接工艺有关。
焊接又分为闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊。
其中闪光对焊以及电渣压力焊在工程上使用较为频繁。
本工程中柱筋的连接通常采用电渣压力焊，而梁筋中直接较大的钢筋则采用闪光对焊。
3、机械连接：钢筋机械连接是通过机械手段将两钢筋端头连接连接在一起。
本工程中地下室的梁筋连接全部采用直螺纹套筒连接，机械连接质量上会优于焊接，但是在造价上处于劣势，成本较高。
安装完钢筋后便是混凝土结构的模板工程，是混凝土成型施工中的一个十分重要的组成部分。
我们所说的模板其实包含了两部分，其一是形成混凝土构件形状和设计尺寸的模板：其二是保证模板形状，尺寸及其空间位置的支撑系统。
模板应具有一定的强度和刚度，以保证混凝土自重、施工荷载及混凝土的侧压力作用下不破坏，不变形。
支撑系统既要保证模板的空间位置的准确性，又要承受模板、混凝土的自重及施工荷载，因此也应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在上荷花载的作用下不沉陷，不变形，不破坏。
屋盖钢结构设计(课程设计)
然后验算（受 拉构件）强度、 刚度
每个节点只有一个受拉斜杆参与，而受压斜杆 退出工作，按平面桁架计算。
实腹式：构造简单，制 作安装方便
平面桁架式：受力明确 ，用料省，但侧向
第刚度 三较节差，必须设檩置拉 条条。设计
T形桁架式：整体性较差 ，应沿跨度全长设
比三角形屋架好，是比较常用的屋架形式； 常适用于大中型厂房，或屋面坡度较小的房屋。
添加标题
平行弦屋架
添加标题
构件规格少，便于工业化制 作；
添加标题
弦杆受力不均；
添加标题
常适用于单坡屋面的屋架及 托架或支撑体系。
添加标题
曲拱形屋架
添加标题
外形最符合弯矩图，受力最 合ห้องสมุดไป่ตู้；
添加标题
上（下）弦弯成曲线，制作 麻烦，一般改成折线形；
六．杆件设计
1. 计算长度
平面内计算长度lox
平面外的计算长度loy
1. lo=μl 2. 一般情况下，腹杆对弦杆起不了嵌固
作用，而弦杆对腹杆起一定嵌固作用， 故弦杆计算长度系数要大于腹杆。
补充
在分析压杆端部所受到的约束时，应注意以下三点：
一．与计算压杆直接相连的杆件约束作用大，相距较远的杆件约 束作用小。
单击此处添加大标题内容
二．檩条间拉条 1. 作用：保证檩条的整体稳定，减少檩 条在使用和施工过程中的侧向变形和 扭转。 ② 类型 2. 拉条：水平拉条、斜拉条、撑杆
三．一般情况下，对于拉条，常采用圆钢，直 径为8-12mm，而对于撑杆，由于是受压构 件，其长细比不能大于200，故撑杆常用圆 钢外加套管或直接用角钢。
钢结构课程设计
钢结构课程设计土建专业中的《钢结构》课程是非常重要的专业课。
为了让学生更好地理解基本理论和应用《钢结构》设计规范条文的能力，提高学生的综合运用能力，我们需要在授课后安排2周的课程设计。
这也是深化知识、拓宽视野、全面锻炼学生综合素质和工程实践能力的重要过程。
通过课程设计，我们着重培养学生综合分析和解决问题的能力，以及严谨、扎实的工作作风，为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。
课程设计的任务是通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能。
学生需要能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。
课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。
在时间、任务和知识和能力要求上，我们需要使学生在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。
在课程设计工作中，学生需要综合应用各学科的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
通过毕业设计，学生将学会依据设计任务进行资料收集和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。
钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。
对研究好、能力强的学生，可适当加深加宽。
比如，钢屋架设计可以作为一个课程设计的选题。
设计内容包括屋架内力计算、屋架杆件设计、节点设计、施工图绘制以及材料用量计算等。
完成的设计成果包括结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。
以上就是《钢结构》课程设计的性质和任务、基本要求以及内容的介绍。
希望能够帮助学生更好地完成课程设计，提高综合素质和工程实践能力。
屋架平面布置图、剖面图、节点图、杆件标号及截面尺寸表等内容。
钢结构课程设计(2)
目录一钢结构课程设计任务书 (1)二钢结构课程设计计算书 (3)1 支撑布置 (3)2 荷载计算 (4)3 内力计算 (6)4 杆件设计 (7)5 节点设计 (18)三附图1钢屋架施工图2钢屋架节点详图和材料表一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m ，总长90m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1 i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m ；厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制），锻锤为2台5t 。
2、 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：1班学号为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型，学号为双号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型；2班学号为单号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型，学号为双号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型。
3、荷载标准值（水平投影面计）① 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2屋架及支撑自重：按经验公式L=计算： KN/m212.0+.0q11悬挂管道： 0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：27.0mkN/雪荷载标准值： 0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.0 KN/m2(按附表取)二、设计内容1、计算书部分进行桁架支撑布置，画出屋架结构及支撑的布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；进行荷载计算、内力计算、内力组合，设计各杆件截面；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
q345钢结构课程设计
q345钢结构课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握Q345钢结构的的基本知识，包括其性质、用途和设计方法。
在知识目标方面，学生应了解Q345钢的化学成分、机械性能以及焊接、切割等加工工艺。
技能目标方面，学生应能运用Q345钢结构的知识进行简单的结构设计和计算。
情感态度价值观目标方面，通过本课程的学习，学生应培养对钢结构的兴趣，增强工程安全意识，提高创新能力和团队合作精神。
二、教学内容教学内容主要包括Q345钢的性质、用途、加工工艺以及设计方法。
具体包括以下几个方面：1. Q345钢的化学成分、机械性能及其与国家标准的对应关系；2.Q345钢在工程中的应用领域，如建筑、桥梁等；3. Q345钢的加工工艺，包括焊接、切割、弯曲等；4. Q345钢结构的设计方法，包括强度计算、稳定性计算等。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行授课。
包括：1. 讲授法：用于讲解Q345钢的基本概念、性质和设计方法；2. 案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解和掌握Q345钢的应用；3. 实验法：学生进行钢结构的实验，加深对钢性质和加工工艺的理解；4. 讨论法：鼓励学生在课堂上提问、发表见解，提高学生的主动性和参与度。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材方面，选用《Q345钢结构设计与应用》作为主教材，辅助以《钢结构工艺手册》等参考书。
多媒体资料包括PPT课件、视频动画等，用于直观展示Q345钢的性质和加工工艺。
实验设备方面，准备钢材样品、焊接设备、切割工具等，以便进行实地操作和观察。
五、教学评估教学评估将采用多元化的评价方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问与讨论、团队合作等，占总评的30%。
作业包括练习题、小设计等，主要评估学生对Q345钢结构知识的理解和应用能力，占总评的40%。
钢结构课程设计任务书
课程设计报告课程名称钢结构原理题目学部城建学部专业班级姓名指导教师年月日钢结构课程设计任务书题目: 施工方案及管理1. 课程设计教学条件要求本课程设计是针对《钢结构》课程而设，目的是使学生更好掌握、理解和应用《钢结构》课程中所学知识，锻炼学生综合运用各种基本原理基本理解钢结构设计总体思路和步骤。
熟悉常见钢结构案，掌握钢结构基本构件的构造要求并运用其进行安装流程安装方案的编制。
要求学生此前修读完成《土木工程材料》《材料力学》《结构力学》等相关课程的知识。
2. 课程设计任务（1）、初始条件钢楼梯、钢连廊、钢框架、钢屋盖4个典型工程案例：①奥园∙盘龙壹号综合体——B-5-1#楼14#钢楼梯设计与计算②奥园∙盘龙壹号综合体——B-5-1#楼3F钢连廊设计与计算；③诚善中学食堂——钢框架设计与计算；④冠鲁明德新城商业建筑——贝壳造型钢屋盖设计与计算。
（2）、学生各自任务分配学号为单的同学细致系统学习案例①和案例③，学号为双的同学细致系统学习案例②和案例④。
将案例学习知识进行理解概括和归纳，查阅相关规范和技术标准。
单号同学对钢框架结构体系，双号同学对钢屋盖（或网盖）结构体系，进行施工方案编写、施工流程图绘制、施工所需人员和机械的基本配置，施工安全防护注意事项及施工质量控制办法的确定。
绘制所选结构体系的施工图和节点布置图（不少于3张）。
3. 课程设计内容及成果（1）课程设计封面（2）任务书及评分表（3）课程设计报告书，应包括以下内容①所选工程类别特征及应用范围介绍，及其发展趋势预测；②确定该类工程项目合理的施工工序，并确定各施工工序的合理先后衔接顺序，绘制流程图；③拟定和安排该类工程项目施工方案，具体到各个工序的具体施工方法；④根据施工流程图和施工方案（配合恰当图片，图文并茂），确定所需各工种人员配置和机械设备；⑤制定此类工程施工安全管理规程和注意事项；⑥明确此类工程项目施工质量要求并制定切实可行的质量控制办法。
钢结构基本原理课程设计报告
钢结构基本原理课程设计报告2014-2-20目录一、构建整体信息及其简化模型二、楼盖荷载计算及次梁设计2.1 结构材料材质2 2 荷载组合计算2 3 计算最大弯矩与剪力设计值2.4 确定次梁的截面尺寸2.5 次梁验算三、框架梁内力组合计算及其设计3.1 力学模型分析及其内力计算3.2 框架梁的设计及验算四、验算框架柱的承载能力五、主梁短梁段与柱的焊缝连接设计5.1 焊缝处内力计算5.2 焊脚尺寸的设计5.3 验算焊缝强度六、设计框架主梁短梁段与梁体工地高强螺栓拼接节点6.1 连接处内力计算：6.2 高强螺栓的连接设计七、次梁与主梁的连接八、参考文献一、构建整体信息及其简化模型某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值42kN m,kN m，楼面永久荷载标准值52楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。
框架梁按连续梁计算。
其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，楼层层高取3.9m.二、楼盖荷载计算及次梁设计简化要点：（1） 板面荷载按单向板分布；（2） 次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析； （3） 框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。
1.结构材料材质Q345钢，22/180,/310mm N f mm N f v == E50焊条，2/200mm N f w f =2.荷载组合计算楼面板永久荷载标准值：m kN g k /3065=⨯= 楼面板自重标准值：m kN /18612.025=⨯⨯楼面板活载标准值： m kN q k /2464=⨯=楼面板恒载设计值：()m kN g d /6.572.11830=⨯+= 楼面板活载设计值：m kN q d /6.334.124=⨯= 组合均布荷载标准值为：m kN /72241830=++ 组合均布荷载设计值为：m kN /2.916.336.57=+3.计算最大弯矩与剪力设计值在设计荷载作用下的最大弯矩为：KN/m 6.72982.91818122m ax =⨯⨯==ql MkN ql V 8.36482.912121m ax =⨯⨯==4.确定次梁的截面尺寸次梁所需的截面抵抗矩(钢梁自重未知，故考虑安全系数1.02）：366104.2310106.72902.102.1mm f M W d x ⨯=⨯⨯=⋅=次梁选用H 形截面，则选用HN600×200. 查表得其截面特征：2213644135201711241/1061061.21078200200600mm mmt mm t mm i m kg mm W mm I B H x x x 截面面积：理论重量：===⨯=⨯=⨯=⨯若考虑梁的自重：kNl q V m kN l q M mm N q 80.369845.92212160.739845.928181/45.92108.91062.12.911max 221max 31=⨯⨯==∙=⨯⨯===⨯⨯⨯+=-5.次梁验算（1）按抗弯强度验算2236/310/88.26910261005.11060.739mm N mm N W M x x x <=⨯⨯⨯==γσ 故次梁的抗弯强度满足要求。
钢结构基本原理课程设计
2013级土木工程专业《钢结构》课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。
通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。
要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，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，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。
设计题目：钢结构平台梁板柱的设计钢结构平台的梁格布置如如上图所示。
铺板为预制钢筋混凝土板。
平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2,荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235, E43型焊条，焊条电弧焊。
试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计要求：1. 每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2. 课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；3. 完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。
提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。
（b）次梁布置简图设计资料:(b)课程设计说明书》格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后。
评定成绩必须有教师签名并写出评语。
二、正文规范1、字体字号要求①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times NewRoman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“ Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。
②课程设计正文内容第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。
③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。
钢结构专业课程设计完整版
土建专业钢结构课程设计钢构造课程设计一、课程设计性质和任务《钢构造》是土木工程专业重要专业课，为了加强学生对基本理论理解和《钢构造》设计规范条文应用，培养学生独立分析问题和解决问题能力，必要在讲完关于课程内容后，安排2周课程设计，以提高学生综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力全面锻炼，是实现本科培养目的重要阶段。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题能力以及严谨、夯实工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完毕设计任务奠定基本。
课程设计任务是，通过进一步设计训练，使学生熟悉钢构造基本构件设计和构造设计基本原理和办法，具备普通钢构造设计基本技能；可以依照不同状况，合理地选取构造、构造方案，纯熟地进行构造设计计算，并学会运用各种设计资料。
二、课程设计基本规定课程设计是综合性很强专业训练过程，对学生综合素质提高起着重要作用。
基本规定如下：1、时间规定。
普通不少于2周；2、任务规定。
在教师指引下，独立完毕一项给定设计任务，编写出符合规定设计阐明（计算）书，并绘制必要施工图。
3、知识和能力规定。
在课程设计工作中，能综合应用各学科理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
通过毕业设计，使学生学会根据设计任务进行资料收集、和整顿，能对的运用工具书，掌握钢构造设计程序、办法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文献编写能力，提高计算机应用能力。
三、课程设计内容《钢构造》课程设计选题要符合教学基本规定，设计内容要有足够深度，使学生达到本专业基本能力训练。
对学习好、能力强学生，可恰当加深加宽。
题目：钢屋架设计采用平面钢屋架作为设计题目。
设计内容涉及：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。
完毕设计成果涉及：构造设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。
普通钢屋架设计案例及设计指引参照题目：一、题目：普通梯形钢屋架设计（一）设计资料郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。
钢结构设计原理 课程教学方案
《钢结构设计原理》课程教学大纲课程编号:课程名称：钢结构设计原理英文名称：Design Philosophy of Steel Structure课程类型: 专业核心课总学时：讲课学时：48 实验学时：0学分：3适用对象: 土木工程、工程管理等专业先修课程：理论力学、材料力学、结构力学一、课程性质、目的和任务本课程为土木工程、工程管理等专业学生的必修课，属于专业核心课，是一门实践性很强，与现行的规范、规程等密切相关的专业课程。
通过本课程的学习，应使学生较全面地了解钢结构的特点、应用范围及其组成原理，掌握钢结构材料的基本性能，掌握钢结构基本构件及其连接的基础知识和设计方法，熟悉一些常用钢结构基本构件的计算原理和构造设计。
在学生掌握钢结构基本理论的前提下，还应该拓展其知识面，使学生能够解决钢结构设计、施工中的一些技术问题，为毕业设计以及毕业后在钢结构学科领域继续深造或从事施工管理、设计等工作打下坚实的基础。
本课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；全面地掌握钢结构材料的工作性能；掌握钢结构基本构件及连接的性能、特点、受力分析与设计计算等基本内容；了解钢结构体系的组成原理，熟悉一些常用钢结构体系的分析原理和典型结构形式的设计要点。
二、课程教学和教改基本要求通过钢结构基本原理及设计方法的学习，使学生掌握工业和民用建筑中常用钢结构房屋的特点、基本设计方法、计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。
通过课堂教学，使学生掌握钢结构构件的基本原理和计算方法，熟悉各种基本构件的受力特征，对本学科在基本理论方面及工程实践方面的现状和发展有初步的了解，为下一步学习结构设计和将来从事基本理论的研究打下基础。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容本课程的基本课程教学内容含概论、钢结构的材料、构件的截面承载能力---强度、单个构件的承载能力---稳定性、整体结构中的压杆和压弯构件、钢结构的正常使用极限状态、钢结构的连接和节点构造等七部分。
钢结构课程设计1(2024版)
（10）
式中
φy——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小
头为准，按GB 50017规范的规定采用，计算长度
取侧向支承点的距离。若各段线刚度差别较大，
Байду номын сангаас
确定计算长度时可考虑各段间的相互约束；
N0——所计算构件段小头截面的轴向压力； M1——所计算构件段大头截面的弯矩； βt——等效弯矩系数，按下列公式确定：
当λρ≤0．8时
ρ=1
当0．8<λρ≤1．2时 ρ=1-0．9(λρ-0．8)
当λρ>1．2时
ρ=0．64-0．24(λρ-1．2)
式中λρ——与板件受弯、受压有关的参数，按下式计算。
式中 κσ——板件在正应力作用下的屈曲系数。
（3） （4）
β=σ2／σl为腹板边缘正应力比值，以压为正，拉为负， 1≥β≥-1；
第二种方法普遍适用于各种情况，并且适合上机计算；
第三种方法则要求有二阶分析的计算程序。
A查表法
(A)柱脚铰接单跨刚架楔形柱的μγ可由表1-2查得。表中系 数 相 当 于 把 GB 50018 规 范 附 表 A3.2 的 μ 系 数 乘
以
,0.85是考虑柱脚实际上有一定转动约
束，
则是将数值换算成以小头为准
符合下列要求：
当V ≤ 0.5Vd时 当0.5Vd < V ≤ Vd时
M ≤ Me
当截面为双轴对称时
Mf = Af(hw+t)f
式中 Mf——两翼缘所承担的弯矩； We——构件有效截面最大受压纤维的截面模量； Me——构件有效截面所承担的弯矩，Me=Wef； Af——构件翼缘的截面面积； Vd——腹板抗剪承载力设计值。
钢结构课程设计word文档
钢结构课程设计word文档一、课程目标知识目标：1. 让学生理解钢结构的基本概念、分类和特点；2. 掌握钢结构的设计原理、构造要求和连接方式；3. 了解钢结构在建筑领域的应用和发展前景。
技能目标：1. 培养学生运用理论知识进行钢结构设计和计算的能力；2. 提高学生运用CAD软件绘制钢结构施工图的能力；3. 培养学生分析、解决钢结构施工过程中常见问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构工程的兴趣和热情，激发学生探索建筑领域新技术的欲望；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，树立正确的工程观念；3. 增强学生的团队协作意识，培养学生的沟通、交流能力。
本课程针对高中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养他们独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握钢结构的基本知识，具备一定的设计和施工技能，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：介绍钢结构的概念、分类及特点，让学生了解钢结构在建筑行业中的应用。
教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构设计原理：讲解钢结构设计的基本原理，包括材料性能、构件截面、连接方式等。
教材章节：第二章 钢结构设计原理3. 钢结构构造要求：分析钢结构的构造要求，包括构件布置、节点设计、抗震措施等。
教材章节：第三章 钢结构构造要求4. 钢结构连接方式：介绍钢结构常用的连接方式，如焊接、螺栓连接等，并分析其优缺点。
教材章节：第四章 钢结构连接方式5. 钢结构施工图绘制：教授学生如何运用CAD软件绘制钢结构施工图，包括平面图、立面图、剖面图等。
教材章节：第五章 钢结构施工图绘制6. 钢结构施工过程中问题分析：分析钢结构施工过程中常见问题，并提出解决方案。
教材章节：第六章 钢结构施工过程中问题分析7. 钢结构应用与发展前景：介绍钢结构在建筑领域的发展趋势，激发学生对行业前景的关注。
钢结构课程设计报告
钢结构施组织设计案批准；审核；编写；邦顺园林栈道有限公司一、工程概况建设单位：项目名称：施工单位：建设结构：二、施工准备2.1技术准备1、正式开工前，会同设计院进行现场技术交底工作，导结点复核定位后，在开工前建立施工用导线点测控网。
2、对技术文件进行现场核对，熟悉文件容，根据施工调查，对设计中存在的问题，及时提请设计单位解决，同时根据施工需要，作出补充施工详图。
3、根据施工现场调查，设计文件及业主要求，编写实施性施工组织设计，组织和指导施工。
4、根据设计文件编制专项施工案。
5、清理施工地界的杂物，垃圾等。
6、安排施工队进驻现场，做好施工准备。
7、施工人员，设备及材料的准备，投入本工程的技术管理人员，设备到位，满足施工要求。
8、做好岗前培训工作及安全教育，同时做好沟通各面关系，联系料源及确定运料途径。
9、选择和落实有施工技术经验能够保证工程质量的施工班组承担各项施工任务2.2材料准备1.钢构件在出厂前，制造厂应根据制作标准的有关规，以及设计图的要求进行产品检验，填写质量报告、实际偏差值。
钢构件交付结构安装单位后，结构安装单位再在制造厂质量报告的基础上，根据构件性质分类，再进行复检或抽检2.根据施工图，测算各主耗材料（如焊条、焊丝等）及连接件（如高强螺栓、普通螺栓）的数量，作好定货安排，确定进厂时间3.各施工工序所需临时支撑、钢结构拼装平台、脚手架支撑、安全防护、环境保护器材数量确认后，安排进厂制作及搭设。
2.3主要机具在钢结构施工中，常用主要机具有：交直流电焊机、C02气体保护焊机、砂轮机、钢丝绳、索具、水准仪等。
2.4作业条件1各类设计图会审完毕。
2根据结构深化图纸，验算钢结构框架安装时构件受力情况，科学地预计其可能的变形情况，并采取相应合理的技术措施来保证钢结构安装的顺利进行.3各专项工种施工案审核完成。
4钢筋混凝土基础完成，并经验收合格。
5施工临时用电用水铺设到位。
6劳动力进场7施工机具安装调试验收合格。
钢结构设计原理课程组织设计
钢结构设计原理课程组织设计方案概况：课程理论教学64学时,课程设计周组织方式：1按课程班进行分组,每小组10人左右,其中选择组长1名,负责小组的联系及组织工作;2考勤：按小组考勤和布置作业,以小组作为交流的基本单元3课程目标：转变学生角色,调动学生积极性,发挥学生的主动性,提高教学质量人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢的发展有密切的关系;对于一个国家来说,还和本国的钢铁产量有关;在古代,我们中华民族在冶炼技术方面是处于遥遥领先的地位的;从江苏六合和湖南长沙等地春秋时期的墓葬和遗址中,发现人工冶炼的铁块、铁条、铁销、铁锛等,说明中国在春秋时期已使用人工制铁;中国发现的最早生铁制品,比外国最先使用生铁的时间早一千八百多年;我国也是最早用铁建造承重结构的国家;在公元前二百多年秦始皇时代就已经用铁建造桥墩;在公元前六七十年间,就成功地用熟铁建造铁链桥;以后建造的铁链桥不下数十座之多,其中以云南的沅江桥四百多年前,贵州的盘江桥三百年前及四川泸定大渡河桥建于1696年为最大;大渡河铁链桥净跨长达100米,桥宽米,可并列两辆马车,由九根桥面铁链和四根桥栏铁链构成;铁链是由生铁铸成,每根铁链重达一吨半,锚固在直径为20厘米,长4米的锚桩上;该桥比英国用铸铁建造的欧洲第一座跨长31米的拱桥早八十三年,比美洲第一座跨度为米的铁链桥早一百多年;此外我国还建造了不少铁塔,如湖北荆州玉泉寺铁塔,山东济宁寺铁塔和镇江甘露寺铁塔等;这些建筑物都表明了我国古代建筑和冶金技术方面的高度水平;我国古代在金属结构方面虽有卓越成绩,但由于长期封建制度的束缚,特别是1840年鸦片战争以后,沦为半殖民地和半封建的国家,倍受帝国主义、封建主义和官僚资本主义的压迫和剥削,钢结构的发展比较缓慢;解放前一些为数不多的钢结构,象铁路和公路桥梁一级高层建筑等,几乎全是外商承揽设计和施工的;;新中国成立后,在中国共产党的领导下,中国人民推翻了长期压在头上的三座大山,成为国家的主人,开始了大规模的经济建设,钢结构科学技术和工业建设有了很大的发展;第一个五年计划期间,我国很快地出现了自己的钢铁冶金企业、重型机器制造业、汽车制造工业、动力设备制造工业以及一些轻化工业等,在这伟大的建设事业中,很多厂房,都采用了规模巨大的钢结构;其中主要的有：恢复和扩建了鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司和大连船厂等；新建的有太原、富拉尔基重型机器制造厂、长春汽车制造厂、哈尔滨和四川的三大动力厂、洛阳拖拉机厂以及一些飞机制造厂等;钢结构的发展有赖于钢产量的提高,我国冶金工业建国后虽有了很大的发展,但产量还不高,使钢结构在我国的采用受到了客观条件的限制,只在必需采用钢结构的重要建筑物中才得到应用;公用和民用建筑中,主要的有首都人民大会堂60米跨度的钢屋架,北京工人体育馆94米直径的悬索结构、首都体育馆99米跨度的平板网架结构,上海体育馆110米直径的圆形平板网架结构、西安秦始皇陵兵马俑陈列馆70米跨度的三铰拱钢结构;在高耸结构中,先后建成200米高的广州电视塔、210米高的上海电视塔,325米高的背景环境气象桅杆等;此外,预应力钢结构、薄壁钢结构、钢管混凝土结构、高强度螺栓等都得到了不同程度的发展;随着我国经济建设的迅速发展,钢产量的提高,钢结构在我国建设事业中将得到更加广泛的应用;钢结构的发展史1660 虎克发现材料变形与受力大小的比例关系虎克定律1744 欧拉Euler推导出压秆稳定极限荷载公式,沿用至今;1779 第一座铸铁拱桥,英格兰Coalbrookdale大桥建造完成;建在塞文河上;1786 法国建造巴黎法兰西剧院,铁+玻璃顶;1820 美国费城建造第一栋铸铁建筑;1828 维也纳建造第一座钢桥;1851年,伦敦花匠帕克斯顿设计的“水晶宫”展览馆,为玻璃铁架结构,完全表现了工业生产的机械本能;“水晶宫”开创了建筑形式的新纪元;1856 美国开始产钢1874 第一座大跨钢桁桥Eads Bridge在圣路易St. Louis建成1876 法国巴黎建造艾菲尔铁塔Eiffel Tower1881 电弧焊工艺问世1883 布鲁克林Brooklyn吊桥完工.始建于1869年1889年,法国世博会上设计的“埃菲尔铁塔”和“机械馆”,“埃菲尔铁塔”为高架铁结构,塔高328M;“机械馆”是空前未有的大跨度结构,刷新了世界建筑的新纪录,长420M,跨度达115M,结构方法首次运用了三铰拱的原理;1889 CHICAGO的The Rand Mcnally Building图中4号楼建成,成为第一栋全钢结构的大厦,10层;1890 3月苏格兰福斯桥Firth of Forth Bridge完成,用钢55,000吨,57条生命;8百万铆钉运回家;1907 美国设立伯力恒钢厂Bethlehem Steel1908 伯力恒Bethlehem Steel开始生产热轧型钢1909年,德意志制造联盟的彼得;贝伦斯设计了“柏林通用电气公司透平机车间”,以钢结构为骨架与大玻璃窗为特点,被称为是第一座真正的现代建筑;1909 美国麻州采用热轧型钢用于建筑结构1914 匈牙利Kazinczy证实梁具有塑性铰极限行为;1921 美国钢结构学会AISC成立1923 AISC年發行第一版钢结构设计规范AISC-ASD容许应力法1930 耐候钢问世1931 纽约帝国大厦完工,102层,高381米;1944 柱研究学会Column Research Council, CRC成立后改名稳定学会1940 Lehigh University开始研究结构及构件的极限强度1947 高强度螺栓规范出版1950 中国东北制定钢结构设计内部规定1953 建成世界第一个悬索屋面,美国北卡罗里那州的雷里体育馆RALEIGH大剧院,现代悬索结构的开始;1954 中国颁布第一本钢结构设计规范结规4-54容许应力设计法;1955 苏联颁布НйТУ 121-55规范; 日本中之岛制钢所开始生产轻量型钢;1956 12月中国采用苏联颁布НйТУ 121-55规范为参考规范;1957 第一次将塑性设计法用于建筑1960 日本积水SEKISUI HOUSE公司推出A型钢结构住宅;1961 建成北京工人体育馆;中国现代悬索结构的开始;1962 日本大和公司推出A型钢结构住宅;1965 日本松下住宅推出R2N型钢结构住宅;1970 当时世界最高大厦纽约世界贸易大厦建成,高410米1973 当时最高的芝加哥西尔斯大厦Sears Tower完工,110层,高442米; 1974 中国颁布TJ 17-44 半概率,半经验的设计法1976 在加拿大的西安大略大学进行的风洞实验室研究;这一研究对MBMA、SBC和世界其他一些国家的规范中风荷载的规定做出贡献,广泛用于低层金属结构系统;同年,法国USINOR发展可耐900℃的耐火钢; 1980 日本钢管公司NKK发展OLAC钢板工艺TMCP钢板 1983 美国钢结构学会AISC颁布第一本AISC-LRFD,极限设计法 1988 中国颁布钢结构设计规范GBJ 17-88 概率极限设计法 1994 日本公布JIS G3106 SN钢材标准 1995 阪神地震钢结构抗震性能展现 1999 中国成为世界第一大产钢国;产钢量过亿吨; 台湾容许应力设计法,极限设计法于1月1日颁布施行;9月21日地震,震后钢结构使用范围大增; 2002 世界各国钢材生产全面过剩;贸易战开始;钢结构将全面应用;。
钢结构课程设计报告计算书
钢构造课程设计计算书一、设计资料1、屋架形式为梯形钢屋架；2、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C25；3、车间柱网布置：长度 60m ；柱距 6m ；跨度 L=24m ；4、屋面材料为预应力大型面板〔1.5*6m ，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计 算长度为3米〕5、钢材采用 Q235·BF 钢，焊条为 E43型，手工焊;二、屋架尺寸及尺寸确实定(1)根据车间长度、跨度及荷载情况，在屋架上下弦设置两道横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,中间各个屋架用系杆联系，支撑，屋架平面布置见下列图1， 图1：〔2〕屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋架。
屋面坡度。
10/1=i屋架计算跨度0215024000215023700l l mm =-⨯=-⨯=。
屋架端部高度取：01515H mm =。
跨中高度：00H 151523700/20.127002l H i mm =+⋅=+⨯=。
屋架高跨比：0270092370079H l ==。
屋架跨中起拱/50048,f l mm ==取50 mm 。
为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大局部采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m ，左半跨如下图，左右对称，左端部间距150mm 屋架几何尺寸如图 2所示三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。
四、荷载的计算屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值各屋架满跨与半跨内力系数见附图2。
1、荷载计算屋面荷载汇总如表 2所示：表2 荷载类型 荷载名称 荷载标准值 永久荷载D 总计 2.86 kN/m 2 可变荷载雪荷载L0.45 kN/m 22设计屋架时，应考虑以下三种组合：（1） 组合一：全跨永久荷载＋全跨可变荷载。
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XX 工学院课程实训课程名称：钢结构设计原理专业层次：土木工程（卓越）1、设计资料1）某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。
2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。
3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。
4）该车间所属地区西安。
5）采用梯形钢屋架。
考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m2②二毡三油防水层400N/m2③20mm厚水泥砂浆找平400N/m2④支撑重量70N/m2考虑活载：活载700N/m26）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。
2、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。
屋面坡度 i=1/10；屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。
屋架几何尺寸如图1所示：1拱50图1：24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有6米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。
其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。
上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、设计屋架荷载屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。
由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影响。
沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosα=√1+102/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。
桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（P=0.12+0.011 跨度）计w算，跨度单位为m。
标准永久荷载：二毡三油防水层1.005x0.40=0.402kN/m220mm厚水泥砂浆找平层1.005x0.4=0.402kN/m2预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.005x 1.4=1.407kN/m2屋架和支撑自重为0.07+0.12+0.011x24=0.454kN/m2保温层1.005x1=1.005N/m2_____________________________共3.67 kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载0.7kN/m2_____________________________共0.7 kN/m2考虑以下三种荷载组合①全跨永久荷载+全跨可变荷载②全跨永久荷载+半跨可变荷载③全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：F=(1.35x 3.67kN/m2+1.4x 0.7x0.7kN/m2 )x 1.5m X 6m=50.7645kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值：对结构不利时：F1,1=1.35x3.67x1.5x6=44.5905KN（按永久荷载效应控制的组合）F1,2=1.2x3.67x1.5x6=39.636KN（按可变荷载效应控制的组合）对结构有利时：F1,3=1.0x3.67x1.5x6=33.03KN半跨可变荷载设计值：F2,1=1.4x(0.7x0.7)x1.5x6=6.174KN(按永久荷载为主的组合)F2,2=1.4x0.7x1.5x6=8.82KN(按可变荷载为主.的组合)（3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载效应控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：F 3,1=1.2x0.454x1.5x6=4.9032KN对结构有利时：F 3,2=1.0x0.454x1.5x6=4.086KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：()224F 1.21.4k N m 1.40.7k N m 1.5m 6m =23.94k N =⨯+⨯⨯⨯5、屋架杆件内力计算用图解法先求出全垮和半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、.竖杆和靠近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。
因此，在全垮荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下仅需计算靠近跨中的斜腹杆内力。
117图1：24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值A a c e g g 'e 'c '+3.480.000-6.25-9.04-9.17-7.38-6.09-7.38-4.49-2.470.-6.53-3.14+0.71+1.55+1.39+1.56+1.80+2.12+4.76+1.90-0.45-2.47-1.53-1.75-2.03-2.34-1.0-1.0-1.00.00+0.970.000.00-0.5+8.0+9.34+8.44+5.31+6.73+3.53+1.25B C D E F G H I H 'G 'F 'E 'D 'C 'B '0.51.01.01.01.01.01.01.01.0i图2：24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值计算结果列于下表：6、杆件截面选择⑴上弦杆整个上弦杆采用等截面，按FH杆件的最大内力计算，即N FH=-774.666kN，上弦杆计算长度：在屋架平面内：为节间轴线长度，即l0x= l0=1.508m，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，根据支持布置和内力变化情况，取l0y 为支撑点间的距离，即l0y =3×1.508=4.524m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肢角钢，短肢相并。
如图所示。
腹杆最大内力N= 349.260KN，查表9.6.4(书336页），中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。
设λ＝60，查Q235钢的稳定系数表，可得ψ＝0.807，则需要的截面积为A=N/ψf=774.666×1000/0.807×215=4464.80505 mm2需要的回转半径：i xreq =l 0x /λ＝1.508/ 60m=25.1mmi yreq =l 0y/λ＝ 4.524/60m=75.4mm根据需要的A 、i x 、i y 查角钢规格表，选用 2 L 160×100×12，肢背间距a ＝10mm ，则 A = 60.11cm 2，i x = 2.82cm ，i y = 7.75cm ，b1/t=160cm/12cm=13.33,按所选角钢进行验算：截面验算：λx =l 0x / i x =150.8/2.82=53.475＜［λ］＝150 （满足）因为截面为单轴对称，所以要换算长细比，用λyz 代替λy λyz =3.7⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+4122017.521b t l t b y =3.7×cmcm 12160⎪⎪⎭⎫⎝⎛+44222160×7.5212×45241cm cm =53.543<[]λ=150上弦截面××xx截面在x和y平面皆属b类，由于λx <λyz ，只需求ψy。
查附表4.2（书上407页）,由于λyz√fy/235=53.543,ψy=0.840，则N /ψA=-774.666×103/( 0.840×60.11×102）=-153.422N/mm2﹤f=215 N/mm2（满足）⑵下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力所在的杆计算，Neg=743.700kN计算。
l0x=300cm，l0y= 1485cm。
所需截面积A req=N / f =743.700×103/215 =3459.1mm2查角钢规格表，选用2 L160×100×10，因l0y 》l0x，故用不等肢角钢，短肢相并。
肢背间距a＝10mm，则A = 50.63cm2，i x = 2.846cm，i y = 7.70cmλx=l0x / i x=300 / 2.846=105.411＜[]λ＝350 (满足)λy=l0y / i y=1485 /7.70=192.857＜[]λ=350 (满足)⑶端斜杆 aB 杆杆件轴力：N= -453.112kN ，计算长度：l 0x ＝l 0y ＝2535mm ，因为l 0x ＝l 0y ，故用不等肢角钢，长肢相并，使i x ≈i y 。
选用2L 140×90×10，则A=44.52cm 2，i x =4.47cm ，i y =3.74cm,b2/t=90/10=9 λx =l 0x / i x =2535 /44.7 =56.711 因为b 2/t=9<0.48l oy /b 2=13.52 所以λyz =λy（1+224209.1tl b oy ）=mmmm 4.372535⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+22224410×253590×09.11cm cm cm =75.324<[]λ=150 因为λy >λx ，只需求ψy ，查表得ψy = 0.764。
N /ψA = -453.112 /（0.764×44.52×102 ）=-133.216N/mm 2﹤f=215 N/mm 2（满足）××10Ba 杆截面(4) 腹杆 ①Bc杆件轴力：N= 349.260kN ，计算长度：l 0x ＝208.64cm,l 0y ＝260.8cm ， 选用2L 70×8，则A=21.4cm 2，i x =2.12cm ，i y =3.23cm,b/t=70/8=8.75λx =l 0x / i x =208.64 /2.12=98.415 因为b/t=8.75<0.58l oy /b=0.58×2608/70mm=21.609 所以λyz =λy（1+2242475.0tl b oy ）=mmmm 3.322608⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2222448×260870×475.01cm cm cm =82.858<[]λ=350 因为λx >λyz ，只需求ψx ，查表得ψx = 0.565。
N /ψA = 34926/（0.565×21.4×102 ）=28.886N/mm 2﹤f=215 N/mm 2（满足）Bc 杆截面（2L 70×8）②Dc杆件轴力：N= -276.159kN ，计算长度：l 0x ＝228.72cm,l 0y ＝285.9cm ， 选用2L 70×8，则A=21.4cm 2，i x =2.12cm ，i y =3.23cm,b/t=70/8=8.75 λx =l 0x / i x =228.72 /2.12=107.887 因为b/t=8.75<0.58l oy /b=0.58×2859/70mm=23.689 所以λyz =λy（1+2242475.0tl b oy ）=mmmm 3.322859⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2222448×285970×475.01cm cm cm =90.444<[]λ=150 因为λx >λyz ，只需求ψx ，查表得ψx = 0.506。