钢结构课程设计 (2)
《钢结构》课程设计说明书资料
钢结构课程设计说明书作者姓名：专业、班级:学号： 31120700 指导教师：郑新志设计时间：2015。
07。
05河南理工大学Henan Polytechnic University河南理工大学《钢结构设计》课程设计说明书目录1。
1设计资料 (1)1。
1。
1 车间一般情况 (1)1。
1.2 钢材和焊条的选用 (1)1。
1.3 屋架形式、尺寸及支撑布置 (1)1。
2荷载及内力计算 (2)1。
2。
1荷载计算 (2)1.2.2内力计算 (2)1。
3 杆件计算 (4)1。
3.1 上弦杆 (4)1。
3。
2 下弦杆 (5)1。
3。
3 端斜杆“aB” (5)1.3.4 斜腹杆“Kg—ge" (6)1.3.5 竖杆“Ie” (7)1.4 节点设计 (12)1.4。
1 下弦节点“b” (12)1。
4。
2上弦节点“B” (13)1.4。
3屋脊节点“K" (14)1.4。
4支座节点“a” (15)某工厂钢屋架设计说明书1.1 设计资料 1。
1.1 车间一般情况某桥天津某厂机器加工车间,跨度30m ,长度180m ,柱距6m ，车间内设有一台起重量为30t 的中级工作制桥式吊车。
采用1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板和80mm 泡沫混凝土保护层,屋架支撑在钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20。
1.1.2 钢材和焊条的选用屋架钢材选用Q235B,要求保证屈服点和含碳量。
旱田选用E43型，手工焊。
1.1。
3 屋架形式、尺寸及支撑布置由于采用1.56m ⨯预应力钢筋混凝土大型屋面板，故选用梯形屋架。
屋架计算跨度： 030029700L L mm =-= 屋架端部高度： 0200H mm = 跨中高度： 002970020000.134********L H H i mm =+=+⨯=≈ 屋架高跨比:034901297008.5H L == 为了使屋架节点受荷，配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节点间为3m 的人字形式，仅在跨中，考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式干洗，屋架跨中起拱按0500L 计算为,几何尺寸如图1—1所示。
钢结构课程设计 (2)
钢结构课程设计介绍钢结构课程设计是指在学习钢结构相关知识的基础上，进行钢结构设计的实践活动。
钢结构作为一种常用的结构形式，具有高强度、轻质、可塑性好等优点，广泛应用于建筑、桥梁、塔楼等工程领域。
钢结构课程设计是学生综合运用所学知识和技能，设计实际工程项目的重要环节。
设计目标钢结构课程设计的主要目标是培养学生的设计能力和创造力。
通过设计实际的钢结构项目，学生将学到的理论知识与实际问题相结合，并深入了解钢结构的设计原理和施工流程。
设计过程中，学生需要考虑结构的强度、稳定性、刚度等方面，合理选择材料和构件，满足设计要求。
同时，还需要考虑经济性、安全性和可持续性等因素，将设计方案与实际情况相匹配。
设计内容钢结构课程设计内容一般包括以下几个方面：1. 结构形式选择根据设计要求和使用功能，选择适合的钢结构形式。
常见的钢结构形式包括钢框架结构、钢柱-钢梁结构、钢桥梁结构等。
2. 材料选择根据结构要求和使用环境，选择适合的钢材料。
常用的钢材包括碳素钢、低合金钢、高强度钢等。
根据设计要求和材料性能，选择适当的构件尺寸和连接方式。
3. 结构布置和计算根据使用功能和空间要求，确定结构布置。
使用相关设计规范和计算方法，对结构进行力学计算和稳定性分析，确定荷载、设计参数和结构尺寸。
4. 构件设计根据结构形式和计算结果，设计各个构件的尺寸和连接方式。
考虑构件的强度、刚度和稳定性等要素，进行构件的选择和细节设计。
5. 施工图设计根据设计要求和施工技术，绘制钢结构施工图纸。
包括工程平面图、剖面图、节点细部图等。
保证施工图的准确性和清晰度，方便施工人员进行施工。
设计步骤钢结构课程设计一般包括以下几个步骤：1.确定设计任务和要求，了解设计范围和使用功能。
2.进行结构形式选择，确定适合的钢结构形式。
3.选择材料，根据结构要求和使用环境，选择合适的钢材。
4.进行结构布置和计算，确定结构尺寸和参数。
5.进行构件设计，根据结构形式和计算结果，设计各个构件的尺寸和连接方式。
钢结构课程设计-杆件设计示例 2
屋架中的杆件，除跨中央的竖腹杆采用十字形截面外，其余杆件均采用双角钢组合的T形截面。
(一)、选择节点板厚
由腹杆最大内力N=-105.07kN，查下册教材P85表2.13知：本屋架支座节点板厚度取8mm，其余节点板与垫板厚度取6mm。注意：在节点设计中确定焊脚尺寸hf时，hf要满足：hfmin= =4.24mm(支座结点处)，或hfmin= =3.67mm(其他结点处)。因此所能选择的hfmin=5mm。考虑到要在角钢肢尖处施焊，所以角钢的最小厚度应为5mm。同时，考虑到屋架上、下弦杆要分别在屋脊结点和跨中央进行拼接，拼接时要用拼接角钢和弦杆角钢焊接，而拼接角钢要用安装螺栓定位，所以弦杆角钢的肢宽b不能小于45mm(见上册教材P72表3.8)。
3）、整体稳定性：由λmax=λx=115.8，查表得φmin=0.459，
则：N/(φmin×A)=138.37×10/（0.459×2×7.21）=209.1N/mm2＜f=215N/mm2
所以，2L90×56×5满足要求，而且比较经济。
（3）、填板设计
填板截面尺寸：-60×(56+20)×6=-60×76×6，取为-60×80×6。
（2）构件详图：屋架正立面图（参考比例：轴线1:20~1:30：，杆件及节点1:10~1:20），上、下弦平面图，端部及中间部位剖面图.
（3）零件或节点大样图（参考比例：1:5或1:10）.
（4）材料表.
（5）设计说明。
六、钢材及焊条的选择
根据结构的重要性，荷载特征，结构形式，连接方法，钢材厚度和工作环境等因素采用Q235B级钢材，要求钢材具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和冷弯性能的合格保证，同时碳、硫、磷含量符合焊接钢材的要求。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量等级三级。
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。
钢结构课程设计 (2)
钢结构课程设计引言钢结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式，以其强度高、重量轻、施工速度快等优势而受到广泛关注。
本文以钢结构课程设计为主题，介绍了钢结构设计的基本原理以及设计过程。
设计目标在进行钢结构课程设计时，我们通常有以下几个主要目标：1.安全性：钢结构设计必须满足强度和稳定性要求，确保在正常使用和临时荷载情况下结构的安全性。
2.经济性：在满足安全性要求的前提下，要尽量减少材料消耗和施工成本。
3.使用性：保证钢结构可以满足设计要求，具有良好的使用性能和承载能力。
设计流程在进行钢结构课程设计时，一般可以按照以下步骤进行：1.确定结构类型：根据项目需求和功能要求，确定使用钢结构的结构类型，如框架结构、悬挑结构、空间网壳结构等。
2.荷载分析：根据设计要求和相关规范，确定结构所受荷载的种类和大小，进行荷载计算和分析。
3.基本参数选取：根据荷载分析结果，结合结构类型和设计要求，选取钢结构的基本参数，如截面形状、材料规格等。
4.结构计算：根据选取的基本参数，进行结构计算，包括强度和稳定性的计算。
5.构造设计：根据结构计算结果，进行具体的构造设计，包括连接设计、节点设计等。
6.细部设计：根据构造设计结果，进行细部设计，包括焊接设计、防腐设计等。
7.施工图设计：根据细部设计结果，进行施工图设计，制定详细的施工图纸。
8.施工检查：根据施工图纸进行施工过程中的检查和监督，确保施工质量。
设计原理1.强度设计：强度设计是钢结构设计中最基本也是最重要的一部分。
在强度设计时，需要根据所受荷载计算结构的受力情况，以及确定构件的截面尺寸和材料规格。
2.稳定性设计：稳定性设计是指在承受荷载时，钢结构不会产生严重的侧扭、屈曲等稳定性失效。
稳定性设计中需要考虑结构整体的刚度和稳定性要求。
3.疲劳设计：由于钢结构常受到周期性载荷的作用，疲劳设计是一项很重要的设计工作。
在疲劳设计中，需要考虑荷载的频率和幅值等参数，以确保结构在使用寿命内不会发生疲劳破坏。
钢结构课程设计设计
钢结构课程设计设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握钢结构的基本概念、特点和应用范围，能够分析钢结构的受力情况和设计方法，培养学生的工程实践能力和创新意识。
具体分解为以下三个方面的目标：1.知识目标：（1）了解钢结构的定义、分类和特点；（2）掌握钢结构的受力分析方法；（3）熟悉钢结构的设计原则和计算方法。
2.技能目标：（1）能够运用钢结构的基本原理解决实际工程问题；（2）具备钢结构设计和施工的基本能力；（3）学会使用相关软件进行钢结构设计和分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢结构的兴趣和热情，提高学习的积极性；（2）培养学生工程责任感和创新意识，提高综合素质；（3）培养学生团队协作和沟通交流的能力，增强团队意识。
二、教学内容根据教学目标，本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构的定义、分类和特点：介绍钢结构的定义，分析钢结构的特点和优势，探讨钢结构的分类及应用范围。
2.钢结构的受力分析：讲解钢结构的受力特点，分析受力状态下钢结构的应力、变形和稳定性问题。
3.钢结构的设计原则和计算方法：阐述钢结构设计的基本原则，介绍常用的钢结构计算方法，并通过实例进行分析。
4.钢结构的设计软件应用：介绍目前市场上常用的钢结构设计软件，讲解软件的基本操作方法和应用技巧。
5.钢结构工程案例分析：分析典型的钢结构工程案例，让学生了解钢结构在实际工程中的应用和优势。
三、教学方法为了实现教学目标，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解钢结构的基本概念、原理和计算方法，使学生掌握钢结构的相关知识。
2.案例分析法：分析典型的钢结构工程案例，让学生了解钢结构在实际工程中的应用和优势。
3.实验法：学生参观钢结构的实验设施，让学生亲身体验钢结构的制作和安装过程。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考能力和创新意识。
5.软件操作演示法：讲解钢结构设计软件的基本操作方法和应用技巧，提高学生的实际操作能力。
钢结构课程设计
《钢结构设计原理》课程设计计算书姓名：××学号：U2009158××专业班级:土木工程0905班指导老师：张卉完成时间：2012年2月18日第一部分钢结构课程设计任务书一、设计资料及依据根据学号U1及次序14得已知条件：某车间跨度为24m，厂房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m；采用×6 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，桁架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450×450mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。
屋架计算跨度：03002400030023700mmL L=-=-=屋架端部高度：01900mmH=跨度：01 10i=计算跨度处高度: 19001200150120001915mmH=+⨯÷=屋架跨中高度:1 1900120003100mm10h=+⨯=表1 荷载标准值二、屋架尺寸及支撑布置屋架形式及尺寸如图1：屋盖的支撑布置如图2：层架上弦（下弦）支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2图2 桁架支撑布置符号说明：GWJ—钢屋架；SC—上线支撑；XC—下弦支撑；CC—垂直支撑；GC—刚性系杆；LG—柔性系杆三、 荷载计算屋面活载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活载大于雪荷载，故取屋面活载计算。
沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos /10 1.005α==换算为沿水平投影面分布的荷载。
标准永久荷载：22222220.4kN/m 0.402kN/m 201:2.50.4kN/m 0.402kN/m 1500.9kN/m 0.905kN/m kN/m 1.⨯=⨯=⨯=⨯=改性沥青防水层 1.005厚水泥砂浆找平层 1.005厚加气混凝土保温层 1.005预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.005 1.42222407kN/mkN/m 0.386kN/m kN/m ⨯=屋架和支撑自重 1.0050.384悬挂管道 + 0.000123.537kN/m ⨯共 1.352kN/m 共 4.775标准可变荷载：22220.7kN/m 0.98kN/m 0.7kN/m 0.98kN/m⨯=⨯=不上人屋面活载 1.4积灰荷载 + 1.421.96kN/m 共 设计桁架时应考虑一下三种荷载组合：1、全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：(4.775 1.96) 1.5660.615kN F =+⨯⨯= 2、全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：1 4.775 1.5642.975kN F =⨯⨯= 半跨节点可变荷载：2 1.96 1.5617.64kN F =⨯⨯=3、全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重：3 1.350.386 1.56 4.690kN F =⨯⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活载：4(1.2 1.40.98) 1.5623.94kN F =⨯+⨯⨯= 其中，1、2为使用阶段荷载情况，3为施工阶段荷载情况。
钢结构课程设计(钢屋架节点放样图)
五、节点设计重点设计“E ”、“R ”、“B ”、“A ” “K ”五个典型节点，其余节点设计类同。
1．下弦B 节点先根据腹杆的内力计算腹杆与节点连接焊缝的尺寸，即h f 和l w 。
然后根据l w 的大小比例绘出节点板的形状和大小，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。
选用E43焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值f wt ＝160N/m ㎡，实际所需的焊脚尺寸可由构造确定。
（1）BK 杆的内力N=90.23KN ，采用三面围焊，肢背和肢尖焊缝h f =6mm ，所需要的焊缝长度为：mm l w 633= N f l h N w f f w f 84.10329916022.126367.07.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背mm f h N N l wf f w 1471216067.0292.51649105.3117.07.022/7.0331=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取150mm 肢尖mm f h N N l wff w 701216067.0292.51649105.3113.07.022/3.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取80mm （2）2-13杆的内力N=243.97KN ，采用三面围焊，肢背与肢尖的焊缝h f =6mm ，所需要的焊缝长度为：mm l w 803=N f l h N w f f w f 4.131********.128067.07.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背mm f h N N l wf f w 901216067.022.655871097.2437.07.022/7.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取100mm 肢尖mm f h N N l w f f w 181216067.022.655871097.2433.07.022/3.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取60mm（1） 竖杆2-12杆的内力N=-47.92KN ，采用三面围焊，焊缝尺寸可按构造确定取h f =8mm 。
电大钢结构课程设计
电大钢结构课程设计一、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、分类及特点；2. 使学生了解钢结构的连接方式、构件及体系；3. 引导学生掌握钢结构的设计原则和计算方法；4. 帮助学生了解钢结构施工过程中的关键技术。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决钢结构工程问题的能力；2. 提高学生进行钢结构设计和计算的能力；3. 培养学生查阅相关资料、规范，并进行钢结构施工图绘制的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构工程产生兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重工程实践与理论相结合；3. 增强学生的团队合作意识，培养沟通与协作能力；4. 培养学生关注绿色建筑、节能减排的社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握钢结构基本知识的基础上，提高解决实际工程问题的能力。
课程目标具体、可衡量，为后续的教学设计和评估提供了明确的方向。
通过本课程的学习，学生将能够具备一定的钢结构设计和施工能力，为从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 钢结构基本概念与分类：介绍钢结构的基本定义、分类及特点，使学生了解不同类型钢结构的应用场景；- 教材章节：第一章 钢结构概述- 内容列举：钢结构定义、分类、特点2. 钢结构连接方式：讲解钢结构中常见的连接方式及其构造，分析不同连接方式的优缺点；- 教材章节：第二章 钢结构连接- 内容列举：焊接、螺栓连接、铆接、销连接等3. 钢结构构件及体系：介绍常见的钢结构构件及其作用，阐述不同体系的设计原理；- 教材章节：第三章 钢结构构件与体系- 内容列举：梁、柱、桁架、框架等构件；框架结构、网架结构、膜结构等体系4. 钢结构设计原则与计算方法：阐述钢结构设计的基本原则，教授相关计算方法；- 教材章节：第四章 钢结构设计原理- 内容列举：设计原则、计算方法、稳定性、强度、刚度等5. 钢结构施工技术：分析钢结构施工过程中的关键技术，包括施工准备、施工工艺及质量控制；- 教材章节：第五章 钢结构施工- 内容列举：施工准备、焊接工艺、螺栓连接工艺、涂装工艺等6. 钢结构工程案例：分析典型钢结构工程案例，使学生了解实际工程中的应用及注意事项；- 教材章节：第六章 钢结构工程案例- 内容列举：案例解析、工程经验、问题及解决方法本教学内容根据课程目标制定，确保了科学性和系统性。
钢结构课程设计
《钢结构》课程设计1、设计资料梯形屋架跨度30m，屋架间距6m，铰接于钢筋混凝土柱上，屋面采用1.5⨯6m 的预应力混凝土屋面板（20mm厚水泥砂浆找平，上铺60mm泡沫混凝土保温层，二毡三油防水层），屋面坡度为1/10。
厂房长度90m，车间内设有2台20/5t中级工作制桥式吊车，计算温度高于-200C。
扎制H型钢檩条的水平间距为1.5m，雪荷载为0.2kN/m2。
2、设计内容和要求1)钢材的选择。
2)屋架的几何尺寸的确定并绘图屋架的轴线图。
3)支撑体系的布置。
4)荷载、内力计算及内力组合。
5)杆件截面选择。
6)节点设计并绘出节点图。
7)绘制施工图：屋面支撑布置图，屋架的正平面图面，节点或特殊零件的大样图；材料表。
3、结构形式与布置桁架计算跨度：0l=30-2⨯0.15=29700 mm端部高度：H=1915 mm桁架的中间高度：h=3400 mm在29.7 m的两端高度：0h=2005 mm在30 m轴线处端部高度：0h=1990 mm桁架跨中起拱60 mm（≈L/500）。
桁架形式及几何尺寸如图桁架支撑布置如图图4、荷载计算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。
沿屋面斜面分布的永久荷载不考虑起坡。
桁架沿水平方向投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（w P=0.12+0.011⨯跨度）计算，跨度单位为m。
标准永久荷载：预应力混凝土大型屋面板 1.4 kN/m2=1.40kN/m2 二毡三油防水层 0.35 kN/m2=0.35 kN/m2 找平层（厚20mm） 0.02 m⨯20 kN/m2=0.40kN/m2 80mm厚泡沫混凝土保温层 0.06m⨯6 kN/m2=0.36 kN/m2桁架和支撑自重 0.12 kN/m2+0.011⨯30 kN/m2=0.45 kN/m2共 2.96 kN/m2 标准可变荷载：屋面活荷载 0.8 kN/m2 积灰荷载 0.6 kN/m2荷载组合：一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可虑半跨荷载，在设计杆件截面时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半跨荷载情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
《钢结构》课程设计指导书(精)
《钢结构》课程设计指导书一、课程教学目标钢结构课程设计是土木工程专业教学计划中一个重要的实践教学环节，通过课程设计使学生了解钢屋盖设计的一般程序和内容，为毕业后从事实际设计工作奠定基础；巩固钢结构课程中所学内容并应用于课程设计中；掌握钢屋架施工图的表达方法和制图规定；学习书写结构计算书；学习运用规范及有关技术资料。
二、教学内容基本要求及学时分配（一）课程设计题目：梯形钢屋架（二）设计内容：1．确定屋架形式及屋架几何尺寸2．屋盖支撑体系布置设计3．屋架设计计算：包括荷载及内力计算、杆件截面的设计、节点设计。
4．编写结构设计计算书一份；5．绘制屋架施工图一张〔1号或1号加长图〕。
（三）设计进度第一日：布置设计任务，阅读设计任务书，借阅参考资料，屋盖支撑布置，确定屋架尺寸，布置腹杆；第二至三日：荷载计算，荷载组合，内力计算；第四至五日：杆件截面设计计算；第六日：节点设计计算；第七至八日：绘制施工图；第九日：整理结构计算书；第十日：答辩。
（四）设计要求①计算书封面统一印刷，用纸统一购买，有目录页并编写详细目录；正文要求书写工整，必要的图表不可缺少，注明所用参考文献。
②图纸采用硫酸纸，按照制图规定绘制屋架施工图。
三、主要教学环节（一）设计步骤1．材料选择根据该地区的冬季计算温度和荷载性质，钢材采用235Q ，焊条采用43E 型，手工焊。
2．屋架形式及屋架几何尺寸的确定确定屋架的计算跨度、端部高度、跨中高度、起拱高度。
配合屋面板1.5m 的宽度，为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m 的人字形式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，可能采用再分式杆。
3．屋架及屋盖支撑的布置屋架上、下弦横向水平支撑沿抗震缝分开的两部分的端柱间设置，当山墙采用封闭结合及考虑构件统一化，亦可将房屋两端的横向水平支撑设置在第二柱间。
下弦纵向水平支撑根据具体情况可不设置，竖向支撑布置在横向水平支撑所在柱间，沿屋架两端及屋脊处共设三道，系杆亦沿屋架两端及屋脊处通长设置三道。
《钢结构设计》课程设计
《钢结构设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构设计的基本原理，理解钢结构在建筑中的应用优势。
2. 使学生了解并掌握钢结构材料的力学性能、连接方式及构造要求。
3. 帮助学生了解钢结构设计的相关规范和标准，熟悉设计流程。
技能目标：1. 培养学生运用专业知识进行钢结构设计计算和分析的能力。
2. 提高学生运用CAD等软件绘制钢结构施工图的能力。
3. 培养学生解决实际工程中钢结构问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构设计学科的兴趣，激发学习热情。
2. 引导学生关注钢结构在建筑行业中的发展，提高环保意识和责任感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的钢结构设计能力，提高学生在实际工程中的应用水平。
学生特点：学生具备一定的力学基础和建筑结构知识，对钢结构设计有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成钢结构设计任务，具备一定的创新意识和团队协作能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及在建筑中的应用。
教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构材料：介绍常用钢材的力学性能、化学成分及加工工艺。
教材章节：第二章 钢结构材料3. 钢结构连接：讲解钢结构连接方式、构造要求及计算方法。
教材章节：第三章 钢结构连接4. 钢结构设计原理：阐述钢结构设计的基本原则、设计流程及规范要求。
教材章节：第四章 钢结构设计原理5. 钢结构构件计算：分析梁、柱、桁架等常见钢结构构件的计算方法。
教材章节：第五章 钢结构构件计算6. 钢结构施工图绘制：教授CAD等软件在钢结构施工图绘制中的应用。
教材章节：第六章 钢结构施工图7. 钢结构工程实例分析：通过实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。
钢结构课程设计任务书
钢结构课程设计任务书第一篇：钢结构课程设计任务书适用于建筑与土木工程系10土木专业钢结构课程设计任务书《钢结构设计原理》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，以提高学生的综合运用能力。
安排学生学期末完成一榀钢屋架设计。
课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。
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。
1、钢结构课程设计的目的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；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。
2、钢结构课程设计条件惠州郊区某机械加工厂单跨单层厂房，跨度18米，长36米柱距6米。
厂房设有一台中级工作制桥式吊车，屋面材料采用上下两层多波压型钢板，中间用20毫米厚矿渣棉板保温层，屋架两端支承于截面为400㎜×400㎜的钢筋混凝土柱上，柱混凝土强度等级C20。
钢材选用Q235-A.F,焊条采用E4303型手工焊，檩条采用槽钢，允许挠度「υ」=1150。
杆件允许长细比：屋架压杆「λ」=150，屋架拉杆「λ」=350，支撑压杆「λ」=200 支撑拉杆「λ」=400。
荷载：压型钢板0.08KN/㎡（每层）20毫米厚矿渣棉板保温层0.08KN/㎡不上人屋面活荷载0.5KN/㎡3、钢结构课程设计要求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。
基本要求如下：时间要求：1周；任务要求：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。
完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，绘制施工图。
钢结构设计课程设计
轻型门式刚架结构设计任务书
❝设计资料
❝（一）设计参数
❝（1）单层房屋采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，长度50m，柱距5m，檐口标高6m，屋面坡度1/10
❝（2）屋面和墙面都采用夹芯板，天沟为彩钢板天沟
❝（3）钢材采用Q235
❝（二）设计荷载
❝屋面恒载为0.22
/
KN m
❝活载为0.42
KN m
/
❝雪载为0.32
KN m
/
❝基本风压为0.552
KN m，地面粗糙度为C类
/
❝（三）荷载组合
❝ 1. 1.2恒载+1.4活载
❝ 2. 1.2恒载+1.4风载
❝ 3. 1.2恒载+ 1.4活载+ 1.4×0.6风载
❝ 4. 1.2恒载+ 1.4×0.7活载+ 1.4风载
❝（四）设计要求
❝ 1.确定屋面结构形式
❝ 2.计算门式刚架内力及变形
❝（1）确定梁、柱截面形式，初步估算截面尺寸
❝（2）梁、柱线刚度计算及梁柱计算长度确定
❝（3）荷载计算
❝（4）计算各工况下的内力，柱顶水平位移及横梁挠度
❝（5）荷载组合及内力组合（不考虑抗震作用）
❝（五）控制指标
❝ 1. 柱顶水平位移：H/600
❝ 2. 横梁挠度：无吊顶L/180
❝有吊顶L/240
❝（六）构件及连接节点设计
❝ 1.柱脚设计
❝ 2.梁、柱连接节点设计❝ 3.屋面梁拼接节点设计。
《钢结构》课程设计
《钢结构》课程设计一、设计题目设计一座单跨简支钢梁桥，桥面宽度为4米，跨度为16米。
要求对桥的各个部分进行详细的计算和设计，并确保桥梁的安全性和稳定性。
二、设计任务1. 确定桥梁的总体布置，包括桥面宽度、跨度、桥墩位置等；2. 选择合适的钢梁截面形式和尺寸；3. 对钢梁进行强度、刚度和稳定性计算；4. 设计合适的支座和基础结构；5. 绘制详细的施工图纸。
三、设计步骤1. 确定总体布置：根据设计任务要求，确定桥梁的跨度、桥面宽度和桥墩位置。
考虑到施工方便和安全性，可以采用常规的桥梁结构形式，如T型钢梁或工字钢梁。
2. 选择钢梁截面形式和尺寸：根据设计任务要求，选择合适的钢梁截面形式和尺寸。
可以采用标准化的钢梁截面形式，也可以根据需要进行非标设计。
需要注意的是，选择的截面形式应满足强度、刚度和稳定性的要求。
3. 计算钢梁的强度、刚度和稳定性：根据钢梁的截面形式和尺寸，进行详细的强度、刚度和稳定性计算。
可以采用理论公式或有限元分析方法进行计算。
确保钢梁在使用过程中不会发生屈服、过大变形或失稳现象。
4. 设计支座和基础结构：根据桥梁的总体布置和荷载情况，设计合适的支座和基础结构。
支座可以采用常见的橡胶支座或球形支座，基础结构应根据地质勘察资料进行设计，确保桥梁的安全性和稳定性。
5. 绘制施工图纸：根据设计结果，绘制详细的施工图纸。
图纸应包括各个部件的尺寸、材料、连接方式等详细信息，以便施工时按照图纸进行制作和安装。
四、注意事项1. 在设计过程中，应充分考虑桥梁的安全性和稳定性，确保桥梁在使用过程中不会发生安全事故；2. 在选择材料时，应考虑材料的力学性能、耐久性和经济性等因素；3. 在设计过程中，应注意各个部件之间的连接方式和构造细节，确保桥梁的整体性和可靠性；4. 在绘制施工图纸时，应保证图纸的准确性和清晰度，以便施工时能够准确按照图纸进行制作和安装。
钢结构课程设计解析与实例(第2版)
目录分析
1.2课程设计的基 本要求
1.1课程设计的目 的
1.3土木工程专业 课程设计体系和课
程设计内容
1.4课程设计的 成绩评定
1.5课程设计教 学质量的评估 指标体系
【知识与技能点】 2.1设计解析
2.2设计实例 思考题
【知识与技能 点】
3.1设计解析
3.2设计实例
思考题
【知识与技能点】 4.1设计解析
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钢结构课程设计解析与实例 （第2版）
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01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
本书关键字分析思维导图
结构设计
书
实例
版
设计
专业
土木工程
课程设计பைடு நூலகம்
设计
任务
知识
技能
课程设计
课程设计
第章
解析
门式
实例
楼盖
内容摘要
本书是“高等院校土木工程专业课程设计解析与实例丛书”之一，书中对土木工程专业课程设计体系中结构 设计模块的组合楼盖设计、普通钢屋架设计、平台钢结构设计、轻型门式刚架结构设计和钢框架结构设计共五个 钢结构设计进行了分析说明，解析了上述钢结构的设计方法、设计内容及基本要求，并列举了相应的课程设计实 例。本书可供高等院校土木工程专业及相关专业师生作为课程设计的教学辅导与参考书，也可作为土木工程专业 毕业生通向新工作岗位的一座必要桥梁。
钢结构课程设计计算书(2)
一由设计任务书可知：厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。
暂不考虑地震设防。
屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。
卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。
屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。
屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20.二选材：根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。
其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度L。
=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。
三结构形式与布置：屋架形式及几何尺寸见图1所示：图1屋架支撑布置见图2所示：图2四荷载与内力计算：1．荷载计算：活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。
永久荷载标准值：防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。
总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合：设计屋架时应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内力计算：首先求出杆件内力系数，即单位荷载作用下的杆件内力，荷载布置如图3所示。
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课程设计计算书专业：土木工程2013年3月1日
1.设计资料：
某厂房总长度90m，跨度为18m。
屋盖体系为有檩条屋盖，檩条间距取为1.5m。
纵向柱距为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，屋面坡度为i=1.8；地区计算温度高于，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为1.8m。
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）如附图所示。
屋架采用的钢材为Q345,焊条为E50型。
屋架及支撑自重为q=0.318KN/m2，压型钢板自重为0.15KN/m2檩条自重0.5KN/m；基本风压为0.50KN/m2，雪荷载为0.3KN/m2；活荷载为0.5KN/m2积灰荷载为1.3KN/m2；保温层荷载为0.7KN/m2。
2.屋架形式，尺寸，材料选择及支撑布置
屋架的计算跨度为18m，端部高度中部高度H=2890mm，屋架形式如图1
所示。
根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材采用Q345。
焊条采用E50型，手工焊。
根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，见图2和图3。
图1.1
图1.2 图1.3 图2.1 图2.2
图3
3.荷载和内力计算：
（1）荷载计算：
屋架及支撑自重 保温层
压型钢板自重 檩条自重（0.5KN/m ）
恒荷载总和 活荷载 积灰荷载
活荷载总和 风荷载标准值：
0k w ωμμβz s z =查规范得，现20/55.0m kN w =风压高度变化系数近似取 m H 5.202/)04.399.1(18=++=，查得25.1=z μ，0.1=z β
风荷载体型系数：迎风坡面体型系数为6.0-，背风面5.0-
21/413.055.025.16.00.1m kN w -=⨯⨯⨯-=
22/344.055.025.15.00.1m kN w -=⨯⨯⨯-=
对轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，此时屋架弦杆和腹杆中的内力均可能变号，必须考虑风荷载组合。
此处不考虑风荷载。
（2）荷载组合：
按可变荷载效应控制组合：
KN
按永久荷载效应控制组合：
KN
故取节点荷载31.5792KN,支座反力为
（3）内力计算：
其内力计算设计值如下： 组合（1）：全跨永久荷载+全跨活荷载 组合（2）：全跨永久荷载+半跨活荷载
其中F 为全跨永久荷载+全跨活荷载。
F1为全跨永久荷载 ， F2为半跨活荷载。
F1全跨永久荷载：
KN F 20.1865.1498.135.11=⨯⨯⨯=
F2半跨活荷载：
KN F 15.1965.1)3.19.04.15.07.04.1(2=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=
4.截面选择
腹杆最大内力为205.328KN ，查表7.4选用中间节点板厚度为支座节点板厚8mm 。
（1） 上弦
整个上弦不改变截面，按最大内力计算：
，
，
选用
（短肢相并），
，
，
双角钢T 型截面绕对称轴（y ）轴应按弯扭屈曲计算长细比
杆件 名称
杆件 编号 单位力作用时的内力系数 组合（1）
组合（2）
计算
内力 全跨A 左半跨B 右半跨C
上 弦
AB 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 BC
-6.221 -4.371 -1.850 -196.454 -115.770 -166.594 -196.454 CD -6.221 -4.371 -1.850 -196.454 -115.770 -166.594 -196.454 DE -8.933 -5.636 -3.357 -282.097 -180.362 -226.306 -282.097 EF -8.933 -5.636 -3.357 -282.097 -180.362 -226.306 -282.097 FG -9.102 -4.551 -4.551 -287.434 -206.564 -206.565 -287.434 下弦
ac 3.470 -2.537 -0.933 109.580 24.963 -7.374 109.580 ce 7.962 -5.325 -2.637 251.434 47.274 -6.916 251.434 eg 9.279 -5.322 -3.967 293.023 37.074 9.757 293.023 腹杆
Aa -0.5 -0.5 0.00 -15.790 -6.307 -16.378 -16.378 Ba -6.502 -4.754 -1.748 -205.328 -117.259 -177.859 -205.328 Bc 4.739 3.158 1.581 149.654 91.653 123.445 149.654 Cc
-1.0 -1.0 0.00 -31.579 -12.614 -32.774 -32.774 Dc -3.382 -1.862 -1.520 -106.801 -73.305 -80.200 -106.801 De 1.884 0.540 1.344 59.495 50.861 34.652 59.495 Ee -1.0 -1.0 0.00 -31.579 -12.614 -32.774 -32.774 Fe -0.690 0.615 -1.305 -21.790 -35.013 3.694 -35.013 Fg -0.462 -1.632 1.170 -14.590 17.759 -38.729 -38.729 Gg
0.812
0.406
0.406
25.642
18.428
18.428
25.642
故由，按b类截面查附表4.2得，
填板每个节间放一块，
（2）下弦
整个下弦采用同一截面，按最大内力计算。
连接支撑的螺栓孔中心至节点边缘的距离约为100mm可不考虑螺栓孔削落。
选用(短肢相并)，
填板每个节间放一块，
（3）斜腹杆
斜腹杆Ba
,=253cm,
选用（长肢相并），，,
故由按b类表附表4.2得
填板放三块，
斜腹杆Bc
内力不大，按受压杆长细比控制截面
选用，查表得
竖腹杆Cc
内力不大，可按选择截面。
选用,查表得。
填板放三块，,其余杆件截面选择见下表。
5.节点设计
用E50焊条时，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值，各杆件最小焊缝8h。
长度不应小于
f
(1)、下弦节点“c”，如图
先算腹杆与节点板的连接焊缝：Bc杆肢背与肢尖的焊脚尺寸分别取为
，所需焊缝长度为（考虑起灭弧缺陷）：
腹杆Dc和Cc 的杆端焊缝计算，其中Cc杆内力较小，焊缝按构造采用：
Dc杆取焊缝
其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，由杆件Bc、Cc及Dc的角钢肢背焊缝之一确定节点板高，此外，节点板伸出弦杆15~20mm。
故选择节点板尺寸为：。
内力差。
考虑施工要求取焊缝。
（2）、上弦节点“B”，如下图
腹杆Bc，Ba的杆端焊缝计算从略。
验算上弦与节点板的连接焊缝，节点板缩进8mm肢背采用塞焊缝，承受节点荷载Q=31.5792KN，
肢尖焊缝承担弦杆内力差，偏心距，偏心力矩，采用，则对：
则焊缝强度为：
（3）、屋脊节点“G”
2L100×7
2L100×7
腹杆端焊缝计算从略，弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，一般可不计算。
这里只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同截面，除倒棱外，竖肢需切去，取并按上弦坡度热弯。
拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度
共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度：
拼接角钢总长度为：
取拼接角钢长度为300mm
（4）、支座节点“a”
杆端焊缝计算从略。
以下给出底板等的计算。
支座节点“a”
①底板计算
支座反力，混凝土强度C30，，所需底板净面积：
锚栓直径取d=20mm,锚栓孔直径为50mm，则所需底板毛面积：
按构造要求采用底板面积为,垫板采用，孔径22mm，实际底板净面积为：
底板实际应力：
所需底板厚度：
用t=18mm，底板尺寸为。
②加劲肋与节点板连接焊缝计算
加劲肋高度、厚度与中间节点板相同（即），采用，验算焊缝应力对V：
节点板、加劲肋与底板连接焊缝采用,实际焊缝总长度为：焊缝设计应力：
梯形屋架施工图见图。