21米轻型工业厂房钢屋架课程设计
钢结构课程设计21米
钢结构课程设计21米一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握钢结构的基本概念、分类及特性；2. 使学生掌握21米钢结构的设计原理、计算方法和施工要点；3. 帮助学生了解钢结构在建筑领域的应用及其优势。
技能目标：1. 培养学生运用力学原理进行钢结构计算和分析的能力；2. 提高学生根据设计要求，独立完成21米钢结构设计图绘制的能力；3. 培养学生针对不同工程案例，提出合理钢结构解决方案的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对钢结构工程的兴趣，培养其探究精神；2. 引导学生关注建筑行业的发展，提高其对工程质量的意识；3. 培养学生的团队合作精神，使其在项目实施中具有良好的沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够阐述钢结构的基本概念、分类及特性，并了解其在建筑领域的应用；2. 学生能够运用力学原理进行钢结构计算和分析，完成21米钢结构的设计计算；3. 学生能够根据设计要求，独立绘制21米钢结构的设计图；4. 学生能够针对不同工程案例，提出合理的钢结构解决方案，并进行评估；5. 学生在课程学习过程中，展现出良好的团队合作精神和沟通能力，关注建筑行业的发展。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容包括以下部分：1. 钢结构基本概念与分类- 教材章节：第一章 钢结构基本概念- 内容：钢结构定义、分类及特性；国内外钢结构发展概况。
2. 钢结构设计原理- 教材章节：第二章 钢结构设计原理- 内容：钢结构设计基本原理；设计规范及标准；21米钢结构设计要求。
3. 钢结构计算方法- 教材章节：第三章 钢结构计算方法- 内容：力学原理在钢结构计算中的应用；21米钢结构计算步骤及方法。
4. 钢结构施工技术- 教材章节：第四章 钢结构施工技术- 内容：21米钢结构施工要点；焊接、螺栓连接等施工工艺；施工质量控制。
5. 钢结构设计实例分析- 教材章节：第五章 钢结构设计实例- 内容：分析21米钢结构设计案例；探讨不同工程背景下钢结构设计的优化方案。
21m跨度钢结构课程设计(完整版)
目录1.0 设计资料 (1)1.1 结构形式与布置 (2)1。
1。
1 桁架形式及几何尺寸 (2)1.1.2 屋架支撑布置 (2)1.2 荷载计算 (4)1。
2.1屋面活荷载选择 (4)1。
2.2屋架和支撑自重计算 (4)1。
2。
3荷载组合 (4)1。
3 杆件设计及内力计算 (6)1。
3.1 屋架计算简图 (6)1。
3。
2 杆件内力计算和杆件内力表 (6)1。
3.3 杆件设计 (7)（1)上弦杆 (7)（2）下弦杆 (8)(3）腹杆 (9)（4）竖杆 (11)(5)屋架杆件截面选择表 (11)1.4 节点设计 (12)1.4。
1 下弦节点“c” (12)1.4。
2 上弦节点“B” (13)1.4。
3 上弦节点“D” (14)1.4。
4 下弦节点“e” (15)1。
4.5 上弦节点“F” (16)1.4.6 下弦节点“g" (17)1。
4.7 屋脊节点“H” (18)1。
4。
8竖杆与上弦节点“C，E,G” (19)1.4。
9支座节点“A” (19)1.4.10支座节点“a” (21)参考文献 (22)致谢 (22)附录 (22)1。
0 设计资料某厂房总长度90m,跨度21m，纵向柱距6m。
1。
结构形式：钢筋混凝土柱,梯形钢屋架.柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10;L 为屋架跨度.地区计算温度高于—200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。
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. 屋架形式及荷载: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）如图1.11及下图所示。
21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.57+1.848+3.960+1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCDE FGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.01.01.0 1.0 1.021米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3。
21米轻型工业厂房钢屋架课程设计报告
钢屋架课程设计班级：土木班：学号：指导老师：轻屋面钢屋架设计一、 设计资料 1、 工程地点：：兖州，设计使用年限：50年。
2、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度180m ，屋架铰支于钢筋混凝土柱上；屋架跨度21m ；柱距6m ；屋面离地面高度约20m 。
室正常环境，吊车起重量16/3.2 t ，工作制为A5，无较大的振动设备。
3、自然条件：基本风压为2/4.0m KN ，基本雪压为2/35.0m KN ，积灰荷载标准值为2/5.0m KN 地震设防烈度为6度。
地面粗糙度类别为B 类，场地类别Ⅲ类，重要性级别为二级，（0.10=γ）。
4、材料选用：（1）、屋架钢材采用《碳素结构钢》GB ／T700-1988规定的Q235B 级镇静钢或沸腾钢。
（2）、焊条采用规定的E43型焊条，（3）、普通螺栓采用等级为4.6级的C 级螺栓，锚栓采用Q235级钢制成。
（4）、角钢型号按《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9787-1988和《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9788-1988选用。
（5）、混凝土强度等级为C25. 6、结构及各组成构件形式： （1）、钢屋架：梯形钢屋架，（2）、屋面板：选用轻型屋面板，材料可选择夹芯板，选用长尺压型钢板、夹芯板时按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
（3）、檩条及屋面支撑：计算或从相关标准图集中选用。
屋面板：对于长尺压型钢板、夹芯板可按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
卷材防水的1.56m 预应力钢筋混凝土屋面板，可按图集《1.5m×6m 预应力混凝土屋面板》04G410-1～2选用。
（4）、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。
二、屋架形式的选定和结构平面的布置 1、采用缓坡梯形屋架，坡度为1/10, 无天窗。
：屋架计算跨度为每端支座中线缩进 150mm ，屋架支座反力点与厂方纵向轴线，则屋架计算跨度l mm l 207003002100021500=-=⨯-= 屋架端部高度取mm h 20000=1.2 屋架端部、中部高度按屋架端部高度的选择要求，宜在 1.8-2.1m ，本设计选用屋架端部高度为 H0=2000mm ，则中部高度 h=2000+（21000/2）×0.1=3050mm ，满足刚度以及经济性对跨中高度的要求。
钢结构课程设计21m跨径简支梯形钢屋架设计
钢结构课程设计一、设计资料说明：21m 跨径简支梯形钢屋架设计厂房跨径为 21m，长度为 108m，柱距为 12m，简支于钢筋混凝土柱上，屋面材料为长 尺压型钢板，屋面坡度为 i=1/10 采用热轧 H 型钢，雪载荷为 s0 0.25kN / mm 2 。
钢材采用 Q235B,焊条采用 E43 型 二、屋架形式及几何尺寸平面图：三、支撑布置：四、荷载计算 1、永久载荷计算： 压型钢板0.15 10 10 0.1 5 1kN m2檩条0.238 kN m2屋架支撑自重12 1.1 21 35.1 kg m2 0.351 kN m2、活动载荷计算雪载0.25 10 10 0.2 5 1kN m2总载荷：Q 0.151 0.238 0.3511.2 0.2511.412 2.1 31.2kN m2五、杆件内力计算及组合：通过用有限元软件 PATRAN 计算后列出了单元的受力大小，利用的是 Rod 单元，计算 结果如下表所示：位置 上弦杆下弦杆 斜杆竖杆杆件编号B C D E F L M N O PH I K A G J内力计算表轴线长度(mm)2110 2111 2110 2111 2110 1950 2100 2100 2910 30133327 3327 3662 1950 2370 2790荷载内力（KN）0 -185 -185 -235 -235 114 222 228 -163 101-60 200 12.8 -13 -26 -26六、杆件截面选择及验算： 1、上弦杆截面选择： 上弦杆采用相同截面，以最大的压力设计；N max 235 KN在屋架平面内的计算长度为 lox 2.11m ，在平面外的计算长度为 loy 4.22m 。
面积和特性（长支水平角钢组成 T 型截面节点板根据最大应力选用板厚 8mm）：（上述选用两个不等支角钢 2L10080 6mm ，长支水平。
厂房钢屋架结构课程设计
厂房钢屋架结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解厂房钢屋架结构的基本概念、分类及特点；2. 掌握厂房钢屋架结构的设计原理和计算方法；3. 了解厂房钢屋架结构的施工工艺及验收标准。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制厂房钢屋架结构图纸的能力；2. 培养学生运用结构分析软件对厂房钢屋架结构进行受力分析和计算的能力；3. 提高学生解决实际工程问题的能力，能够根据实际情况对厂房钢屋架结构进行优化设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对厂房钢屋架结构工程的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，关注绿色建筑和可持续发展。
课程性质：本课程为专业技术实践课程，结合理论知识与实际工程案例，培养学生具备厂房钢屋架结构设计的能力。
学生特点：学生具备一定的力学基础和结构知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但实践经验不足。
教学要求：教师需采用案例教学、实践教学等教学方法，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 厂房钢屋架结构概述- 结构类型及特点- 钢材性能及选用原则2. 厂房钢屋架结构设计原理- 结构设计基本原理- 受力分析及内力计算- 稳定性和刚度要求3. 厂房钢屋架结构计算方法- �梁柱连接节点计算- 屋架杆件内力及稳定性计算- 地震作用及风力作用下的结构分析4. 厂房钢屋架结构施工工艺- 施工准备及工艺流程- 钢结构安装方法及质量控制- 验收标准及注意事项5. 厂房钢屋架结构优化设计- 结构优化方法及原则- 经济性分析及评价- 环保与可持续发展6. 实践教学环节- CAD软件绘制厂房钢屋架结构图纸- 结构分析软件进行受力分析和计算- 案例分析与讨论教学大纲安排：共计12学时，其中理论教学8学时，实践教学4学时。
按照教材章节进行教学，确保内容的系统性和科学性。
跨度21米梯形钢屋架课程设计计算书
梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)、某工业厂房，建筑地点在太原市，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。
屋架跨度21m,屋面排水坡度i=1:10，有组织排水。
屋架支承在钢筋混凝土柱（C30）上，柱顶标高9.0m，柱距6m，柱截面尺寸为400×400mm。
厂房纵向长度60m。
基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35KN/m2。
不考虑积灰荷载。
注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=21-2×0.15=20.7m（3）跨中及端部高度：屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面排水坡度i=1:10，取屋架在21m轴线处的端部高度h0’=1.99m, 屋架的中间高度h=3.025m，则屋架在20.7m，两端的高度为h o=2.004m。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示根据厂房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向水平支撑。
因为柱网采用封闭形式，厂房横向水平支撑设在两端第二柱间，图2-1梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。
在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆，以传递山墙风荷载。
梯形钢屋架支撑布置如图2-2.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置1-1垂直支撑布置2-2SC—上弦支撑XC—下弦支撑CC—垂直支撑GG—刚性系杆LG—柔性系杆图2-1梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷水平投影面积为：22602A>==，故按⨯mm612621m《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不上人屋面）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.35kN/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/m2。
21m钢结构屋架课程设计
21m钢结构屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解21m钢结构屋架的基本概念，掌握其结构类型及特点；2. 学生能掌握钢结构屋架设计的基本原理，包括受力分析、材料选择和连接方式；3. 学生了解钢结构屋架施工过程中的注意事项，如防锈、防火等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对21m钢结构屋架进行简单的受力分析；2. 学生能够根据实际情况，选择合适的材料和连接方式，完成钢结构屋架的设计；3. 学生能够运用绘图软件，绘制出清晰、准确的钢结构屋架施工图。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对建筑结构工程的兴趣，提高对工程设计的热情；2. 学生树立安全意识，关注钢结构屋架施工过程中的安全问题；3. 学生培养团队合作精神，学会与他人共同完成设计任务。
课程性质分析：本课程为工程专业课程，旨在培养学生对钢结构屋架设计的基本知识和技能，提高学生在实际工程中的应用能力。
学生特点分析：高二年级学生，具有一定的物理和数学基础，具备一定的空间想象能力和动手能力。
教学要求：1. 教师应注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 教师应关注学生的个体差异，因材施教，提高学生的自信心；3. 教师应注重培养学生的团队合作精神，提高学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 钢结构屋架基本概念：- 钢结构屋架的定义、分类及特点；- 钢结构屋架在我国建筑行业中的应用。
2. 钢结构屋架设计原理：- 受力分析：了解钢结构屋架的受力特点，学习如何进行受力分析；- 材料选择：掌握常用钢材的种类、性能及选用原则；- 连接方式：了解钢结构屋架的连接方法及其适用场合。
3. 钢结构屋架施工技术：- 施工准备：熟悉施工前的准备工作，如材料验收、施工图纸审核等；- 施工过程：了解钢结构屋架的施工流程，包括焊接、拼装、吊装等；- 注意事项：学习施工过程中的安全防护、防锈、防火等技术要求。
4. 钢结构屋架设计实例：- 结合21m钢结构屋架，进行设计实践；- 运用绘图软件，绘制钢结构屋架施工图。
21米三角形钢屋架设计.doc
钢屋架课程设计计算说明书一、 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为5.2:1=i ，屋面倾角为() 801.215.2/1==arctg α，3714.0sin =α，9285.0cos =α。
屋架计算跨度： mm l l 20700300210003000=-=-= 屋架跨中高度： ()mm i l h 41405.22/207002/0=⨯=⨯= 上弦长度： mm l L 11147cos 2/0==α 节间长度： mm L a 18586/== 节间水平段投影尺寸长度： mm a a 1725cos '==α根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示。
图1 屋架形式及几何尺寸二、 屋架支撑布置 1. 屋架支撑（1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
（2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
（3）根据厂房长度为120m ，跨度为21m ，有中级工作制软钩桥式吊车等因素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示。
图2 屋盖支撑布置2. 檩条设计根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。
在檩条的跨中设置一道拉条。
见图1。
选用[20a 槽钢截面，由型钢表可查得，自重m kN m kg /23.0/63.22≈，4331780,2.24,178cm I cm W cm W x y x ===。
（1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合）永久荷载：（坡面）板荷载： m kN m m kN /465.0858.1/25.02=⨯ 檩条和拉条： m kN /23.0m kN m kN m kN g k /695.0/23.0/465.0=+= 可变荷载：（檩条受荷水平投影面积为286.148858.1m m =⨯，未超过260m ，故屋面均布活荷载取2/5.0m kN ，大于雪荷载，故不考虑雪荷载。
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架
钢结构课程设计21m梯形屋架
设计概述：
本设计为一座21m梯形屋架的钢结构课程设计。
屋架采用梯形结构形式，主要由主梁、次梁、剪力墙和支撑系统组成。
设计要求满足屋顶承受风、雪、自重等荷载的要求，并确保结构的稳定性和安全性。
设计步骤：
1. 确定屋架结构形式：本设计采用梯形结构形式，其中主梁跨度为21m，次梁根据需求进行设置。
2. 计算屋架荷载：根据工程要求和设计标准，计算风、雪和自重等荷载，并确定设计荷载。
3. 选取钢材和连接方式：根据荷载计算结果，选取适当的钢材规格和连接方式，保证结构的强度和刚度。
4. 进行结构模型分析：利用结构分析软件，建立屋架的三维模型，并进行荷载分析、刚度分析和稳定分析，确保结构的安全性和稳定性。
5. 进行结构设计：根据分析结果，进行结构设计，包括确定材料尺寸、梁柱截面尺寸、连接件尺寸和布置等。
6. 绘制结构施工图：根据设计结果，绘制结构施工图，包括平面布置图、节点图和详图等，用于施工实施。
7. 进行结构检验：对设计结果进行结构检验，确认设计的合理性和安全性。
8. 编写设计报告：整理设计过程和结果，编写设计报告，包括设计说明、结构计算和绘图等内容。
以上为钢结构课程设计21m梯形屋架的主要步骤，具体的设
计过程需要根据实际条件和要求进行调整和细化。
在设计过程中，需要合理应用结构分析软件、设计规范和工程经验，保证设计的科学性和合理性。
同时，还要注意施工工艺和质量控制，确保设计方案的顺利实施和结构的安全可靠。
21米三角形钢屋架设计
钢屋架课程设计计算说明书一、 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水要求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为5.2:1=i ，屋面倾角为() 801.215.2/1==arctg α，3714.0sin =α，9285.0cos =α。
屋架计算跨度： mm l l 20700300210003000=-=-= 屋架跨中高度： ()mm i l h 41405.22/207002/0=⨯=⨯= 上弦长度： mm l L 11147cos 2/0==α 节间长度： mm L a 18586/== 节间水平段投影尺寸长度： mm a a 1725cos '==α根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如下图所示。
图1 屋架形式及几何尺寸二、 屋架支撑布置 1. 屋架支撑（1）在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
（2）因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
（3）根据厂房长度为120m ，跨度为21m ，有中级工作制软钩桥式吊车等因素，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，如下图所示。
图2 屋盖支撑布置2. 檩条设计根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置育上弦节点上，檩条间距为节间长度。
在檩条的跨中设置一道拉条。
见图1。
选用[20a 槽钢截面，由型钢表可查得，自重m kN m kg /23.0/63.22≈，4331780,2.24,178cm I cm W cm W x y x ===。
（1）荷载计算（对轻屋面，可只考虑可变荷载效应控制的组合） 永久荷载：（坡面）板荷载： m kN m m kN /465.0858.1/25.02=⨯ 檩条和拉条： m kN /23.0m kN m kN m kN g k /695.0/23.0/465.0=+= 可变荷载：（檩条受荷水平投影面积为286.148858.1m m =⨯，未超过260m ，故屋面均布活荷载取2/5.0m kN ，大于雪荷载，故不考虑雪荷载。
21米跨钢屋架课程设计
钢结构课程设计设计任务书北京地区某金工车间，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。
跨度21米，柱距6米，厂房高度为15.7米，车间内设有两台200/50KN中级工作制吊车，计算温度高于-20C。
采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，厚泡沫混凝土保温层，1.5mx6m预应力混凝土大型屋面板。
屋面积灰荷载0.7 KN/m2，屋面活荷载0.45 KN/m2，雪荷载0.4KN/m2，风荷载0.45 KN/m2。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mmx400mm，混凝土标号为C20。
要求设计钢屋架并绘制施工图。
一、设计条件1、钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度 Lo=21000－2×150=20700mm3、跨中及端部高度设计条件为无檩条屋盖方案，屋架端部高度h=1990mm，屋架的中间高度h=3040mm，屋面坡度i＝1/10。
二、结构形式1、屋架形式如下图2、屋架支撑布置厂房长度(168m>60m)、跨度及荷载情况，设置上下弦横向水平支撑4道，下弦纵向水平支撑沿两侧柱列布置。
如下图（修改图，变为4道支撑）三、荷载与内力计算 1、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时发生，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。
故取屋面活荷载0.45 kN/㎡进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按照经验公式()20.120.011/k g l kN m =+=（0.12+0.011*21）=0.351计算，跨度单位为米。
永久荷载设计值取系数1.35，屋面活荷载设计值取系数1.4 荷 载 计 算 表2、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合： （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(4.254+1.68)×1.5×6=53.406kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载： F1=4.254×1.5×6=38.286 kN半跨节点可变荷载： F2=1.68×1.5×6=15.12kN（3）全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架及支撑自重： F3 =0.474×1.5×6=4.266kN半跨大型屋面板重及活荷载： F4=(1.89+0.63)×1.5×6=22.68kN（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
21m钢屋架课程设计计算书
一、21m焊缝提醒屋架的设计资料某厂金工车间跨度90m×21m，柱距6m。
柱网采用封闭结合。
车间内设有30/5t，中级工作制桥式吊车。
采用1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺15cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材防水，八层做法（参考）。
屋面坡度1∕10，基本雪压0.4kN/m2，基本风压0.35 kN/m2屋架支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土强度等级C20。
（建议屋架钢材Q235，焊条E43型。
）二、钢材和焊条的选择根据经验选择，钢材采用Q235,焊条E43，手工焊。
三、屋架的杆件布置和几何尺寸1.几何尺寸计算跨度ιo=ι－300=20700㎜端部高度在1.8 ~2.1m,取1990㎜，那么，跨中高度H=1990＋0.5×21000×0.1=3040㎜高跨比3040/20700=1/6.8,在梯形屋架的常用范围内(几何尺寸如图a)。
1a．21m屋架几何尺寸b.屋架上弦支撑布置图2.支撑布置(如图b,c,d,e)①L=21m<30m,所以仅在跨中设置一道垂直支撑；②房屋内设有中级工作制的桥式吊车，应在屋架下弦端节间设置纵向水平支撑；③30/5 t 的桥式吊车，为了防止屋架水平方向振动，必须设置下弦横向水平支撑；④因为采用大型屋面板（无檩条）应设置屋架上弦横向水平支撑。
四、荷载统计和内力计算 1.荷载统计永久荷载标准值分别防水层 0.35KN/㎡ 找平层 0.40KN/㎡ 保温层 0.50KN/㎡ 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.5m ×6.0m ）㎜ G K1=1.4KN/㎡ 屋架及支撑自重 G K2=0.12＋0.011ιℓ=0.351KN/㎡ 永久荷载标准值总和为 G K =3.001KN/㎡ 可变荷载标准值分别为d.垂直支撑1-1e.柱顶处屋架垂直支撑c.屋架下弦支撑布置图雪荷载Q K1=0.40KN/㎡积灰荷载 0.55KN/㎡可变荷载标准值总和Q K=0.95KN/㎡根据建筑荷载规范，屋坡度小于30度时，活荷载中可不考虑风荷载，并且题中未告知活荷载，所以取雪荷载和积灰荷载。
21m钢屋架课程设计
21m钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握21m钢屋架的基本结构、材料性能及设计原理；2. 使学生了解钢屋架施工图的内容及表达方式；3. 帮助学生理解21m钢屋架在建筑行业中的应用及优势。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制21m钢屋架施工图的能力；2. 提高学生根据实际工程需求，进行21m钢屋架结构分析和计算的能力；3. 培养学生结合工程实际情况，选择合适的21m钢屋架材料及施工工艺的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑行业的热爱，增强职业责任感；2. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力；3. 增强学生环保意识，关注绿色建筑发展。
课程性质：本课程为专业实践课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对建筑行业有一定的了解，但对钢屋架设计及施工尚缺乏系统认识。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、实践教学和分组讨论等方法，使学生掌握21m钢屋架设计的相关知识和技能，达到本课程的教学目标。
在教学过程中，注重分解目标为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：介绍钢结构的特点、分类及应用，重点讲解21m钢屋架的结构类型及设计要求。
参考教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢屋架设计原理：讲解钢屋架的设计原理，包括受力分析、稳定性计算、荷载组合等。
参考教材章节：第二章 钢屋架设计原理3. 钢屋架材料及连接：介绍常用钢材性能、规格及选用原则，讲解钢屋架连接方式及施工要求。
参考教材章节：第三章 钢屋架材料及连接4. 钢屋架施工图绘制：教授CAD软件绘制钢屋架施工图的方法和技巧，包括平面图、立面图、剖面图等。
参考教材章节：第四章 钢屋架施工图绘制5. 钢屋架施工工艺：分析钢屋架施工流程、施工方法及质量要求，探讨施工中常见问题及解决措施。
参考教材章节：第五章 钢屋架施工工艺6. 钢屋架工程案例：分析典型钢屋架工程案例，使学生了解实际工程中的应用及注意事项。
厂房屋架课程设计21米
厂房屋架课程设计21米一、教学目标本课程旨在通过学习厂房屋架设计的基本原理和计算方法，使学生掌握厂房屋架结构的基本知识和技能，能够运用所学知识进行21米厂房屋架的设计和计算。
具体目标如下：1.掌握厂房屋架的基本结构形式和受力特点。
2.理解厂房屋架的设计原理和计算方法。
3.熟悉相关建筑规范和标准。
4.能够运用所学知识进行厂房屋架的设计和计算。
5.能够熟练使用相关设计软件和工具。
6.能够进行厂房屋架的施工图绘制。
情感态度价值观目标：1.培养学生对建筑结构和工程设计的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.厂房屋架结构的基本形式和受力特点。
2.厂房屋架的设计原理和计算方法。
3.相关建筑规范和标准的介绍。
4.厂房屋架设计软件和工具的使用。
5.厂房屋架施工图的绘制。
教学内容的安排和进度如下：第1-2周：介绍厂房屋架结构的基本形式和受力特点。
第3-4周：讲解厂房屋架的设计原理和计算方法。
第5-6周：介绍相关建筑规范和标准。
第7-8周：学习厂房屋架设计软件和工具的使用。
第9-10周：进行厂房屋架施工图的绘制。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握厂房屋架的基本知识和原理。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生团队合作和沟通能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和运用所学知识。
4.实验法：通过实际操作，使学生熟悉厂房屋架设计软件和工具的使用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《厂房屋架设计》教材。
2.参考书：推荐学生阅读相关建筑结构设计和计算的参考书籍。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，用于辅助教学。
钢结构课程设计21米梯形屋架
-194.890286
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2.3
屋架在上述荷载组合作用的计算简图4所示，用软件求得在F=44.1792KN：M2作用下屋架各杆的内力入图4所示。
内力计算杆端内力值（乘子= 1）
杆端1
21
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21米厂房课程设计
21米厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解21米厂房的结构特点，掌握其建筑设计的必要知识。
2. 学生能够运用基本的几何知识，计算出厂房的面积和体积。
3. 学生能够掌握厂房建筑中涉及的材料种类及其特性。
技能目标：1. 学生能够运用测量工具进行实际测量，并准确记录数据。
2. 学生能够通过团队合作，设计出具有实用性和美观性的厂房平面图。
3. 学生能够运用计算机软件，制作出厂房的三维模型。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对建筑设计和工程的兴趣，提高对学科知识的探索欲望。
2. 学生在团队合作中学会互相尊重、支持和帮助，培养良好的团队协作精神。
3. 学生能够关注环境保护和资源利用，树立绿色建筑和可持续发展的理念。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中年级的跨学科综合实践活动，结合数学、科学、美术等学科知识。
学生具有一定的几何知识和动手操作能力，但对建筑设计和工程知识了解有限。
因此，课程目标设定要注重实用性，引导学生将所学知识应用于实际情境，培养其创新意识和实践能力。
同时，课程要求学生在团队合作中发挥个人优势，共同完成课程任务，提高沟通协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够综合运用所学知识，解决实际问题，提升学科素养。
二、教学内容本章节教学内容紧密结合课程目标，涵盖以下方面：1. 厂房结构特点：介绍厂房的建筑结构类型、承重体系、空间布局等，对应教材中“建筑结构”章节。
2. 几何知识应用：运用几何知识进行厂房面积和体积的计算，涉及教材中“平面几何”和“立体几何”章节。
3. 建筑材料知识：了解厂房建筑中常用的材料种类、性能及环保要求，对应教材中“建筑材料”章节。
4. 测量与绘图技巧：学习使用测量工具进行实地测量，以及运用计算机软件绘制厂房平面图和三维模型，涉及教材中“测量与绘图”章节。
5. 团队合作与沟通：以小组为单位，共同完成厂房设计任务，培养团队协作能力和沟通技巧，对应教材中“团队合作”章节。
21米轻型工业厂房钢屋架课程设计
钢屋架课程设计班级：土木班姓名：学号：指导老师：轻屋面钢屋架设计一、 设计资料 1、 工程地点：：兖州，设计使用年限：50年。
2、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度180m ，屋架铰支于钢筋混凝土柱上；屋架跨度21m ；柱距6m ；屋面离地面高度约20m 。
室内正常环境，吊车起重量16/3.2 t ，工作制为A5，无较大的振动设备。
3、自然条件：基本风压为2/4.0m KN ，基本雪压为2/35.0m KN ，积灰荷载标准值为2/5.0m KN 地震设防烈度为6度。
地面粗糙度类别为B 类，场地类别Ⅲ类，重要性级别为二级，（0.10=γ）。
4、材料选用：（1）、屋架钢材采用《碳素结构钢》GB ／T700-1988规定的Q235B 级镇静钢或沸腾钢。
（2）、焊条采用规定的E43型焊条，（3）、普通螺栓采用等级为4.6级的C 级螺栓，锚栓采用Q235级钢制成。
（4）、角钢型号按《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9787-1988和《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9788-1988选用。
（5）、混凝土强度等级为C25. 6、结构及各组成构件形式： （1）、钢屋架：梯形钢屋架，（2）、屋面板：选用轻型屋面板，材料可选择夹芯板，选用长尺压型钢板、夹芯板时按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
（3）、檩条及屋面支撑：计算或从相关标准图集中选用。
屋面板：对于长尺压型钢板、夹芯板可按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
卷材防水的1.56m 预应力钢筋混凝土屋面板，可按图集《1.5m×6m 预应力混凝土屋面板》04G410-1～2选用。
（4）、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。
二、屋架形式的选定和结构平面的布置 1、采用缓坡梯形屋架，坡度为1/10, 无天窗。
：屋架计算跨度为每端支座中线缩进 150mm ，屋架支座反力点与厂方纵向轴线，则屋架计算跨度l mm l 207003002100021500=-=⨯-= 屋架端部高度取mm h 20000=1.2 屋架端部、中部高度按屋架端部高度的选择要求，宜在 1.8-2.1m ，本设计选用屋架端部高度为 H0=2000mm ，则中部高度 h=2000+（21000/2）×0.1=3050mm ，满足刚度以及经济性对跨中高度的要求。
21米梯形钢屋架课程设计计算书
《钢结构设计》课程设计姓名学号专业指导老师《钢结构》课程设计任务书一、设计资料：1、某工业厂房跨度为21m,厂房总长度72m，柱距6m。
2、采用1.5m×6.0m，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18.0m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。
上柱截面为400mm×400mm，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Q345-B，焊条用E50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 21m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱f L / 500 42mm 。
屋架计算跨度lL 2 0.15 21 2 0.15 20.7m 。
跨中高度H0=h+i l/2=2935mm。
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 所示屋架。
19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.515071507.5507.51507.5150A ac egh BC D F G H 15007=10500×三、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 。
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钢屋架课程设计班级：土木班姓名：学号：指导老师：轻屋面钢屋架设计一、 设计资料 1、 工程地点：：兖州，设计使用年限：50年。
2、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度180m ，屋架铰支于钢筋混凝土柱上；屋架跨度21m ；柱距6m ；屋面离地面高度约20m 。
室内正常环境，吊车起重量16/3.2 t ，工作制为A5，无较大的振动设备。
3、自然条件：基本风压为2/4.0m KN ，基本雪压为2/35.0m KN ，积灰荷载标准值为2/5.0m KN 地震设防烈度为6度。
地面粗糙度类别为B 类，场地类别Ⅲ类，重要性级别为二级，（0.10=γ）。
4、材料选用：（1）、屋架钢材采用《碳素结构钢》GB ／T700-1988规定的Q235B 级镇静钢或沸腾钢。
（2）、焊条采用规定的E43型焊条，（3）、普通螺栓采用等级为4.6级的C 级螺栓，锚栓采用Q235级钢制成。
（4）、角钢型号按《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9787-1988和《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T9788-1988选用。
（5）、混凝土强度等级为C25. 6、结构及各组成构件形式： （1）、钢屋架：梯形钢屋架，（2）、屋面板：选用轻型屋面板，材料可选择夹芯板，选用长尺压型钢板、夹芯板时按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
（3）、檩条及屋面支撑：计算或从相关标准图集中选用。
屋面板：对于长尺压型钢板、夹芯板可按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
卷材防水的1.56m 预应力钢筋混凝土屋面板，可按图集《1.5m×6m 预应力混凝土屋面板》04G410-1～2选用。
（4）、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。
二、屋架形式的选定和结构平面的布置 1、采用缓坡梯形屋架，坡度为1/10, 无天窗。
：屋架计算跨度为每端支座中线缩进 150mm ，屋架支座反力点与厂方纵向轴线，则屋架计算跨度l mm l 207003002100021500=-=⨯-= 屋架端部高度取mm h 20000=1.2 屋架端部、中部高度按屋架端部高度的选择要求，宜在 1.8-2.1m ，本设计选用屋架端部高度为 H0=2000mm ，则中部高度 h=2000+（21000/2）×0.1=3050mm ，满足刚度以及经济性对跨中高度的要求。
跨中高度mm l i h h 30502210001.0200020=⨯+=+= 高跨比147.00=l h，属于常用范围之内。
屋架起拱度,4250021000500mm lf ===取45mm. 屋架腹杆采用人字式，使得上弦节点受荷，上弦杆节点水平间距取1500mm.单位：mm2、屋架支撑布置根据厂房跨度21m，车间长度180m及荷载情况，设置4道上、下弦横向水平支撑；屋脊处与檐口位置上、下弦处分别设一道系杆；在屋盖两端开间内的屋脊处与两端支座处设置竖向支撑；有吊车，需设下弦纵向水平支撑。
屋盖支撑布置图如下：屋架上弦支撑布置屋架下弦支撑布置屋架垂直支撑布置（上）屋架1-1剖面垂直支撑布置；（下）屋架2-2剖面垂直支撑布置 二、 屋架荷载和内力计算 1、荷载计算根据经验公式，屋架和支撑的自重估算值为220/2.14.0,m /2.1381.02.1)011.012.0(m KN KN l ⨯⨯=⨯+取屋架下弦无其他荷载，可假定屋架和支撑重量全都作用在上弦节点。
根据《建筑结构荷载规范》可知，屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，屋面活荷载为2/5.0m KN ，雪荷载为2/35.0m KN 取其中的较大者计入，取屋面活荷载2/5.0m KN 。
由于是轻屋面，需要考虑风荷载作用。
轻型屋面板采用夹芯板，按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。
预估屋面板受力，恒载为2/3.0m KN ，屋面活荷载为2/5.0m KN ，积灰荷载为2/5.0m KN ，屋面板承受的设计荷载值为2/76.1)5.05.0(4.13.02.1m KN =+⨯+⨯。
板型选96032040--JXB ,板厚75mm,有效宽度为960mm,取檩条间距为1500mm ，支撑条件为连续，即所承受的设计荷载最大值为22/76.1/0.3m KN m KN >屋面板受力表檩条的设计檩条采用实腹式檩条，截面采用冷弯薄壁C型钢5.2C.钢材选用⨯⨯75220⨯20Q235，檩条跨度为6m,在跨中设一道拉条，提供下翼缘平面外变形的约束条件，防止檩条因整体失稳而发生弯扭，拉条采用8mm圆钢。
由于设置了拉条，保证了檩条在竖向荷载的作用下的整体稳定性，故不用验算檩条的整体稳定性。
qxq y在跨中设一道拉条的计算简图冷弯薄壁C型钢5.2⨯C截面参数：⨯220⨯7520273.9cm A =，476.703cm I x =，398.63cm W x =，3max 11.33cm W y =，3min 65.12cm W y = 檩条承受的竖向荷载：屋面板和檩条自重：2/36.0m KN 可变荷载：2/4.1m KNm KN q /64.25.1)4.136.0(=⨯+= 071.5,cos ,sin ===αααq q q q y x m KN l q M y X ⋅=⨯⨯⨯==82.11671.5cos 64.281812022l q M x x y α=拉条处负弯矩m KN l q M x y ⋅-=⨯⨯⨯-=-=295.0671.5sin 64.2321321202拉条与支座间正弯矩m KN l q M x y ⋅=⨯⨯⨯==148.0671.5sin 64.2641641202 强度验算：223636/215/44.1961065.1210148.01098.631082.11mm N f mm N W M W M y y X x =<=⨯⨯+⨯⨯=+=σ 刚度验算：m KN q k /866.171.5cos 5.1)5.09.05.03.0(0=⨯⨯⨯++=333933310520011062.31076.70310206384610866.153845--⨯==⎥⎦⎤⎢⎣⎡<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==l EI l q l k νν由于设置了拉条，可不用验算整体稳定。
荷载组合 （本次设计地区地址设防烈度为6度，轻型单层工业厂房，无需进行抗震设计。
）（1）、全跨永久荷载+全跨可变荷载KN F 16.2065.1)4.184.0(1=⨯⨯+=（2）、全跨永久荷载+半跨节点可变荷载KN F 56.765.184.02=⨯⨯=，KN F 6.1265.14.13=⨯⨯=（3）、屋架、支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载KN F 32.465.148.04=⨯⨯=，KN F 54.965.1)7.036.0(5=⨯⨯+=（4）、轻屋面考虑风吸力的作用风荷载标准值20/3.04.025.1)6.0(1m KN s z z k -=⨯⨯-⨯==ωμμβωz β---Z 处的风振系数 z μ---风压高度变化系数 s μ---风荷载体型系数 0ω---基本风压考虑1.0×恒载+1.4×活荷载荷载组合，风吸力为0/28.03.04.1)4.03.0(0.12>=⨯-+⨯=m KN F f ，即为风压力，且远远小于竖向荷载组合，可以忽略。
内力计算先计算桁架各杆件的内力系数和支座反力（F=1作用于全跨、左半跨、右半跨）。
然后求出各种荷载情况下的内力进行组合。
桁架在上述全跨，右半跨以及左半跨作用下的计算简图如下全跨节点荷载左半跨节点荷载右半跨节点荷载因屋架结构对称布置，而且屋架的受力或只涉及一半结构或关于中轴杆件对称。
杆件内力组合（单位为KN ）KN F 16.201=，KN F 56.72=，KN F 6.123=，KN F 32.44=，KN F 54.95=杆件 名称内力系数 （F=1）第一种组合第二种组合第三种组合杆件内力全跨①左半跨②右半跨③1F×①2F×①+3F×②2F×①+3F×③4F×①+5F×②4F×①+5F×③上弦杆AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BCCD-7.5209-5.3500 -2.17089-151.621 -124.268 -84.2112 -83.5293 -53.2006 -151.621 DEEF-11.313-7.374501-3.9389-228.07 -178.445 -135.156 -119.225 -86.4493 -228.07 FGGH-12.227-6.887849-5.33921-246.496 -179.223 -159.71 -118.531 -103.757 -246.496下弦杆Ac 4.32322 3.17132 1.15189 87.15612 72.64218 47.19736 48.9307 29.66534 87.15612 Ce 9.79466 6.70074 3.09392 197.4603 158.477 113.031 106.238 71.82893 197.4603 Eg 12.0109 7.35672 4.65424 242.1397 183.4971 149.4458 122.0702 96.28854 242.1397 Gh 11.8121 5.90609 5.90609 238.1319 163.7162 163.7162 107.3724 107.3724 238.1319斜杆aB -7.8064 -5.7264 -2.0799 -157.377 -131.169 -85.2231 -88.3535 -53.5659 -157.377Bc 5.70666 3.88612 1.82054 115.0463 92.10746 66.08115 61.72636 42.02072 115.0463 cD -4.4063 -2.6259 -1.7804 -88.831 -66.398 -55.7447 -44.0863 -36.0202 -88.831 De 2.78861 1.21482 1.57378 56.21838 36.38862 40.91152 23.63618 27.06066 56.21838 eF -1.5673 -0.0391 -1.5282 -31.5968 -12.3414 -31.1041 -7.14375 -21.3498 -31.5968 Fg0.32318 -1.04611.369326.515309 -10.7376 19.69667 -8.58366 14.4594519.69-10.7376gH0.79938 2.13863-1.339216.1155 32.99005 -10.8306 23.85585 -9.3226532.99-10.8306竖杆Aa -0.5 -0.5 0 -10.08 -10.08 -3.78 -6.93 -2.16 -10.08 CcEeGg-1 -1 0-20.16 -20.16 -7.56 -13.86 -4.32 -20.16 Hh 0 0 0 0 0 0 0 0 0支座反力R 7 5 2 141.12四、杆件设计杆件编号1、上弦杆截面设计由内力计算表知最大内力在FG 、GH 节间，=max N -246.496 KN 上弦计算长度：平面内mm l x 15080=，平面外mm l y 3016150820=⨯=由腹杆最大内力为KN 157.377可知节点板厚度取6mm,支座节点板厚度取8mm 。