普通钢屋架专业课程设计样本
普通钢屋架课程设计任务书
普通钢屋架课程设计任务书
1. 设计资料
重庆地区某梯形屋架跨度21m ，屋架间距6m ，铰接于钢筋混凝土柱上。
厂房长度96m ，车间内设有2台5t 中级工作制桥式吊车。
屋面坡度为1/10，冷弯薄壁卷边槽钢檩条的水平间距为1.5m ，无雪荷载，需考虑风荷载,基本风压20/40.0m kN =ω，屋架钢材采用Q235B ，焊条采用E43型。
屋面材料（包括了防水层和保温层的荷载，但不包括檩条和屋架及支撑自重）：
①组：压型钢板屋面0.25kN/m 2（坡向）。
②组：夹芯板屋面0.3 kN/m 2（坡向）。
屋面材料任选。
2. 设计内容和要求
1)
屋架支撑平面图的绘制，不要求画节点详图； 2)
屋架的几何尺寸的确定并绘图屋架的轴线图。
3)
荷载、内力计算及内力组合。
4)
杆件截面选择。
5)
屋架节点设计并绘出节点图。
6) 屋架施工图的绘制。
要求：图纸用A3图纸，计算书要求计算准确，步骤完整，内容
清晰，计算书用A4打印，计算书与图纸用黄色封面装订成册，封面上写好班级姓名指导教师成绩。
1-3人一组，一组只交一份。
18m跨厂房普通钢屋架设计..
课程设计任务书课程名称：钢结构设计原理设计题目：某梯形钢屋架设计专业层次：土木工程（本科）班级：姓名：学号：指导老师：2 0 14年1 2 月目录1、设计资料 (1)1.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (2)1.3荷载标准值（水平投影面计） (2)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (4)3、荷载计算 (5)4、内力计算 (6)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (10)5.4腹杆 (10)5.5竖杆 (15)5.6其余各杆件的截面 (17)6、节点设计 (18)6.1下弦节点“C” (18)6.2上弦节点“B” (19)6.3屋脊节点“H” (20)6.4支座节点“A” (22)6.5下弦中央节点“H” (24)参考文献 (25)图纸 (25)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为18m，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10i。
地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7:1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。
1.2、屋架形式及选材屋架跨度为18m，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：设计方案采用Q345钢，焊条为E50型。
1.3、荷载标准值（水平投影面计）①静荷载：预应力混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1400N/m2二毡三油加绿豆沙防水层 400N/m2水泥砂浆找平层2cm厚 400N/m2保温层 1000N/m2支撑自重 70N/m2②活荷载：屋面活荷载标准值： 700N/m2雪荷载标准值： 400N/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置如下图2.1、2.2、2.3所示199013502290259028903402613286431242530286431243391507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A a c e g hB C D F G H15007=10500× 图2.1 18米跨屋架几何尺寸A a +4.1000.000-7.472-11.262-12.18-12.18-7.684-4.409-1.572+.713+5.808+2.792+.328-1.0-1.0-1.0-0.5+9.744+11.962+11.768c e g hB C D E F GH0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.2 18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 'a '+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.0-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.570+1.848+3.960+1.222-1.039-1.20-1.525-1.776-2.43-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090B C D E F GH G 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1所示。
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。
钢屋架课程设计指导书及参考例题
钢屋架课程设计指导书一、教学要求1、了解普通钢屋架设计的全过程；2、学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法3、了解钢屋盖支撑体系的作用并能正确布置支撑；4、掌握钢屋架的内力计算、杆件截面选择，节点设计的方法；5、掌握焊接连接的构造要求。
二、屋架形式及主要尺寸的确定在确定钢屋架外形时，应满足适用、经济和制造安装方便的原则。
腹杆和节点数量少，应使短杆受压，长杆受拉，杆件夹角宜在30°～60°之间。
屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、高度、节间宽度。
跨度一般以3m为模数。
计算跨度：L0=L-2×150mm 卷材防水屋面上弦坡度为：1/8～1/12 时，跨中高度一般为：（1/6～1/10）L；端部高度常用：H0＝1.8～2.2m；上弦节间长度应等于大型屋面板的宽度。
三、支撑布置根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置两道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。
凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—A，其它编号均为GWJ—B。
四、屋架的内力计算1、计算的基本假定节点均为铰接；所有杆件的轴线均位于同一平面内，且同心交汇于节点；荷载均用于节点。
2、荷载计算屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。
荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，起卸载作用，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。
3、荷载组合设计屋架时，应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）全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载4、内力计算按图解法、解释法、电算法均可计算屋架各杆内力。
先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力．取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。
钢屋架课程设计指导书及参考例题
钢屋架课程设计指导书及参考例题钢屋架课程设计指导书⼀、教学要求1、了解普通钢屋架设计的全过程；2、学习结构施⼯图的绘制和结构计算书的编制⽅法3、了解钢屋盖⽀撑体系的作⽤并能正确布置⽀撑；4、掌握钢屋架的内⼒计算、杆件截⾯选择，节点设计的⽅法；5、掌握焊接连接的构造要求。
⼆、屋架形式及主要尺⼨的确定在确定钢屋架外形时，应满⾜适⽤、经济和制造安装⽅便的原则。
腹杆和节点数量少，应使短杆受压，长杆受拉，杆件夹⾓宜在30°～60°之间。
屋架的主要尺⼨包括屋架的跨度、⾼度、节间宽度。
跨度⼀般以3m为模数。
计算跨度：L0=L-2×150mm 卷材防⽔屋⾯上弦坡度为：1/8～1/12 时，跨中⾼度⼀般为：（1/6～1/10）L；端部⾼度常⽤：H0＝1.8～2.2m；上弦节间长度应等于⼤型屋⾯板的宽度。
三、⽀撑布置根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置两道上、下弦横向⽔平⽀撑，垂直⽀撑和系杆，屋脊节点及屋架⽀座处沿⼚房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设⼀道柔性系杆。
凡与⽀撑连接的屋架可编号为GWJ—A，其它编号均为GWJ—B。
四、屋架的内⼒计算1、计算的基本假定节点均为铰接；所有杆件的轴线均位于同⼀平⾯内，且同⼼交汇于节点；荷载均⽤于节点。
2、荷载计算屋⾯活荷载与雪载⼀般不会同时出现，可取其中较⼤者进⾏计算。
屋架沿⽔平投影⾯积分布的⾃重（包括⽀撑）可按经验公式计算。
荷载计算中，因屋⾯坡度较⼩，风荷载对屋⾯为吸⼒，起卸载作⽤，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按⽔平投影⾯积计算。
3、荷载组合设计屋架时，应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）全跨屋架与⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载4、内⼒计算按图解法、解释法、电算法均可计算屋架各杆内⼒。
先求出单位荷载作⽤于各节点时的内⼒，即内⼒系数，然后可求出当荷载作⽤于全跨及半跨各节点时的杆件内⼒，并求出三种荷载组合下的杯件内⼒．取其中不利内⼒（正、负最⼤值）作为设计屋架的依据。
钢结构课程设计普通钢屋架设计(18m梯形屋架)
钢结构课程设计学生姓名：学号：所在学院：机电工程学院专业班级：指导教师：2013年7月《钢结构设计》课程设计任务书1. 课程设计题目普通钢屋架设计2. 课程设计的目的和要求课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。
3. 课程设计容和基本参数（各人所取参数应有不同）（1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10（2）屋面荷载标准值（kN/m2）（3）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（4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。
屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。
4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等）（1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。
（2）绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。
5. 课程设计任务完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规的设计技术文档。
5.1设计说明书（或报告）（1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。
（2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等容。
5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作）（1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等容。
（2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。
5.3图样、字数要求（1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分容。
（2）课程设计计算说明书可以采用手写。
（3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。
24m钢屋架课程设计
24m钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握24m钢屋架的基本结构原理和设计要点。
2. 学生能够运用力学知识，分析并计算24m钢屋架的受力情况。
3. 学生了解并掌握钢屋架的材料选择、连接方式及施工要求。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制24m钢屋架的施工图。
2. 学生能够运用相关软件对24m钢屋架进行结构分析和优化。
3. 学生具备一定的现场施工组织和协调能力，能够参与钢屋架的施工。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对建筑结构工程的兴趣，增强工程意识，提高职业素养。
2. 学生通过课程学习，认识到钢屋架结构在实际工程中的应用价值，增强社会责任感。
3. 学生在学习过程中，培养团队协作精神，提高沟通能力。
课程性质：本课程为建筑结构设计课程，以实践性、应用性为主。
学生特点：学生具备一定的建筑结构基础知识，但对大型钢屋架的设计和施工了解较少。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程意识。
通过课程学习，使学生能够独立完成24m钢屋架的设计和施工任务。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，提高学生的综合素养。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 钢结构基本原理：包括钢结构的特点、应用范围、材料性能等，参考教材第二章。
- 钢屋架结构类型及特点- 钢材性能及选用原则2. 24m钢屋架设计要点：依据教材第三章，讲解钢屋架设计的基本要求、计算方法等。
- 钢屋架结构布置及受力分析- 钢屋架节点设计及连接方式- 受力构件计算及稳定性分析3. 钢屋架施工技术：结合教材第四章，介绍钢屋架施工工艺、施工组织及质量要求。
- 钢屋架施工图绘制- 钢屋架施工工艺流程- 钢屋架施工质量控制及验收标准4. 结构分析与优化：运用教材第五章内容，教授结构分析软件的应用及优化方法。
- 结构分析软件操作方法- 钢屋架结构优化策略- 优化后结构性能评估5. 实践教学环节：组织学生进行现场实习，了解钢屋架施工过程，提高实际操作能力。
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。
钢屋架课程设计计算书
钢屋架课程设计计算书一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢屋架的基本知识，了解钢屋架的设计原理和计算方法，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握钢屋架的结构类型及特点；（2）了解钢屋架的设计原理；（3）学会钢屋架计算方法；（4）熟悉钢屋架施工技术要求。
2.技能目标：（1）能够运用理论知识分析钢屋架结构；（2）能够运用计算方法进行钢屋架设计；（3）能够根据设计要求编写施工图纸。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢屋架结构的兴趣，提高学习积极性；（2）培养学生团队协作精神，提高实际操作能力；（3）培养学生责任感，提高对工程质量的认识。
二、教学内容本课程主要内容包括钢屋架的结构类型、设计原理、计算方法和施工技术要求。
具体安排如下：1.钢屋架的结构类型及特点；2.钢屋架的设计原理及设计步骤；3.钢屋架计算方法及计算公式；4.钢屋架施工技术要求及施工流程；5.钢屋架工程案例分析。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解钢屋架的基本概念、设计原理和计算方法，使学生掌握相关理论知识；2.案例分析法：分析典型工程案例，使学生了解钢屋架在实际工程中的应用；3.实验法：安排钢屋架结构实验，让学生亲自动手操作，提高实际操作能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的课件，辅助讲解，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：保证实验教学的正常进行，提高学生的实际操作能力。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化的方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过课堂提问、讨论、实验操作等环节，记录学生的表现，占总评的30%；2.作业：布置适量作业，检查学生的理解和掌握程度，占总评的20%；3.考试：安排期中考试和期末考试，测试学生对知识的掌握和应用能力，占总评的50%。
钢屋架课程设计讲稿12-13(1)
1.上弦横向水平支撑（必需设置）
设置位置：在房屋的两端，一般设在第一个 柱间或设在第二个柱间，间距L0≤60m。
注意：
（1）支撑连接点一定在上弦杆节点上，禁止位于杆件上。 （2）支撑杆件与上弦杆件夹角：35°—65°。 （3）设置在第二柱间时，第一柱间必须设置相应的刚性系杆。
2.下弦横向水平支撑
的弯矩为：
M qa12
底板下的平均压应力： q R An
底板厚度：t 6M f
:查表
（2）加劲肋焊缝 按悬臂梁计算，固端截面的剪力 V R
4
固端截面弯矩 M V e
焊缝受力：
VR 4
M Ve
焊缝验算：
(
f
f
)2
2 f
ftw
f
6M 2 0.7hf lw2
f
N 2 0.7hf lw
（3）支座节点板、加劲肋与支座底板的水平焊缝： 传递全部反力R。
竖杆
L L L
其他腹 杆
0.8L L
0.9L
2.杆件截面形式
上、下弦杆
端斜杆
竖杆、其他斜腹杆
中竖杆
3.屋架节点板厚度
根据腹杆最大内力，查下表确定支座节点板厚度，中间节点板厚比 中间节点板厚2mm。
腹杆最大内力（KN）
支座节点板 厚度（mm）
8
1~3
31~5
51~78
781~117
1
1
14
16
4.屋架杆件中的填板
（1）下弦杆承载力：Nef=A(下弦杆面积)×f
（2）节点板与下弦杆焊缝：
荷载：0.15Nef
肢尖长度： 肢背长度：
lw1
K1 0.15Nef
2 0.7hf
钢结构课程设计(某车间钢屋架) 87页PPT文档
卷材防水屋面
=1/12～1/8
长尺压型钢板和夹芯板屋面
=1/20～1/8
波形石棉瓦屋面
=1/4～1/2.5
瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面 =1/6～1/3
普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型 屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为15～36m， 柱距6～12m，跨中经济高度为（1/8～1/10）。
支撑的布置
1．上弦横向水平支撑
上弦横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度 区段两端的第一柱间或第二柱间，其最大间距为60m，否则在 中间应增设一道或几道支撑。有时可将其布置在第二个柱间， 但在第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。
2．下弦横向水平支撑
当屋架间距<12m时，尚应在屋架下弦设置横向水平支撑，一 般和上弦横向水平支撑布置在同一柱间以形成空间稳定体系的基本 组成部分。
支撑布置的原则
1、房屋中每一温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能 独立构成空间稳定结构的支撑系统。 2、所有的横向支撑、纵向支撑和竖向支撑均应与屋架、托架、 天窗架等的杆件或檩条组成几何不变的桁架形式。 3、在设置有纵向支撑的平面内必须同时设置横向支撑，并将 二者布置为封闭型。 4、传递风力、吊车水平力和水平地震作用的支撑，应能使外 力由作用点尽快地传递到结构的支座。 5、柱距愈大或吊车工作量愈繁重，支撑的刚度应愈大。 6、在地震区应适当增加支撑，并加强支撑节点的连接强度。
钢结构课程设计
(普通钢屋架设计)
本课程的性质和任务
《钢结构》课程的实践训练环节。
www.
其主要任务是使学生能综合运用所学知识分析 问题和解决问题，掌握钢结构的设计方法和过 程，并能根据其设计结果绘制施工图。
钢结构课程设计---普通钢屋架设计
钢结构课程设计---普通钢屋架设计————————普通钢屋架设计指导教师：夏修身姓名：靳雄伟学号：200901950普通钢屋架设计1、设计资料某车间跨度为30m，柱距为6m,厂房总长度为90m。
车间内有一台50吨和一台20吨中级工作制软钩桥式吊车，吊车轨顶标高为+9.00m。
冬季最低温度为-20℃。
屋面采用1.5m*6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10 。
上铺80mm厚泡沫混凝土保温层和二毡三油防水层。
屋面活荷载标准值为0.7kN/m2雪荷载标准值为0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.75kN/m2。
屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450mm*450mm,混凝土强度等级为C25 。
钢材采用Q235-B级，焊条采用E43型，手工焊。
屋架计算跨度：l0=30-2*1.5=29.7m。
跨中及端部高度：屋架的中间高度：h=3.490m,在29.7m的两端高度：h0=2.005m,在30m轴线处端部高度：h0=1.990m。
屋架跨中起拱60mm(≈ L/500)。
图1 屋架形式及几何尺寸屋架上弦支撑布置图屋架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑1-1符号说明：SC-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 屋架支撑布置2、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图1所示。
屋架支撑布置如图2所示。
3、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。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（g wk=0.12+0.11l）计算，跨度单位为m。
荷载永久荷载：预应力混凝土大型屋面板1.4*1.35=1.89kN/m2二毡三油防水层0.35*1.35=0.4725kN/m2找平层（20mm厚）0.02*20*1.35=0.54kN/m280mm厚泡沫混凝土保温层0.08*6*1.35=0.648kN/m2屋架和支撑自重(0.12+0.011*30)*1.35=0.608kN/m2管道荷载0.182*1.35=0.2457kN/m2总计 4.404 kN/m2可变荷载：屋面活荷载0.7*1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.75*1.4=1.05kN/m2总计 2.03 kN/m2设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：（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=(4.404+2.03)*1.5*6=57.91kN（2）、全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=4.04*1.5*6=39.64kN半跨节点可变荷载：F2=2.03*1.5*6=18.27kN（3）、全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重：F3=0.54*1.5*6=4.86kN半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=(1.68+0.98)*1.5*6=23.94kN （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计算书.docx
钢结构课程设计钢屋架计算书.docx 范本一：1. 引言1.1 背景1.2 目的2. 钢结构设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 材料选择2.2.1 钢材标号2.2.2 钢材强度2.3 结构计算2.3.1 根据荷载计算截面尺寸2.3.2 校核截面尺寸3. 钢屋架设计3.1 框架结构3.1.1 框架种类 3.1.2 框架构造 3.2 尺寸计算3.2.1 支撑尺寸 3.2.2 屋檐尺寸3.2.3 屋面坡度4. 结构连接4.1 螺栓连接4.1.1 螺栓种类 4.1.2 螺栓计算 4.2 焊接连接4.2.1 焊缝类型4.2.2 焊接计算5. 结构稳定性5.1 列向稳定性5.1.1 单列向稳定性5.1.2 多列向稳定性5.2 平面稳定性5.2.1 侧移稳定性5.2.2 扭转稳定性6. 结论6.1 设计结果6.2 设计建议6.3 风险评估7. 附录7.1 结构图纸7.2 荷载计算表格7.3 材料牌号表格附录：1. 附件：结构图纸、荷载计算表格、材料牌号表格。
2. 法律名词及注释：- 钢结构：指采用钢材制作的承载结构体系。
- 荷载计算：根据建筑用途、建筑地点，将各种荷载作用于结构上，并对结构产生的内力进行计算。
- 风荷载：指风对建筑物或结构的作用荷载。
- 地震荷载：指地震对建筑物或结构的作用荷载。
- 校核：对已计算出的截面尺寸进行核验，确保结构满足设计要求。
- 构件：指构成结构的单个元素，如柱、梁、板等。
范本二：1. 简介1.1 编制目的1.2 文档范围2. 钢屋架设计基本要求2.1 荷载计算2.1.1 建筑物荷载2.1.2 风荷载2.1.3 地震荷载2.2 结构分析2.2.1 框架结构2.2.2 支撑结构3. 钢屋架构造设计3.1 框架结构设计3.1.1 组成构件的选择 3.1.2 框架参数计算3.2 支撑结构设计3.2.1 支撑位置确定3.2.2 支撑构件尺寸计算4. 钢材选择与设备特殊要求4.1 钢材选择标准4.1.1 钢材强度标准4.1.2 钢材标号规范4.2 设备特殊要求4.2.1 防火涂料4.2.2 防腐蚀措施5. 结构连接设计5.1 螺栓连接5.1.1 螺栓选型5.1.2 螺栓连接计算 5.2 焊接连接5.2.1 焊接工艺选择5.2.2 焊接参数计算6. 结构稳定性分析6.1 列向稳定性6.1.1 建立稳定方程 6.1.2 列向稳定计算 6.2 平面稳定性6.2.1 建立稳定方程6.2.2 平面稳定计算7. 结论与建议7.1 结构计算结果7.2 设计建议8. 附录8.1 结构图纸8.2 荷载计算表格8.3 钢材标号表格附录：1. 附件：结构图纸、荷载计算表格、钢材标号表格。
钢筋结构课程设计普通钢屋架设计(18m梯形屋架)
钢结构课程设计学生：学号：所在学院：机电工程学院专业班级：指导教师：2013年7月《钢结构设计》课程设计任务书1. 课程设计题目普通钢屋架设计2. 课程设计的目的和要求课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。
3. 课程设计容和基本参数（各人所取参数应有不同）（1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10（2）屋面荷载标准值（kN/m2）（3）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（4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。
屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。
4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等）（1）平周，钢结构，科学文献。
（2）绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业。
5. 课程设计任务完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规的设计技术文档。
5.1设计说明书（或报告）（1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。
（2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等容。
5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作）（1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等容。
（2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。
5.3图样、字数要求（1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分容。
（2）课程设计计算说明书可以采用手写。
（3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。
钢屋架课程设计计算书
钢结构A课程设计设计题目：车间厂房钢屋架设计学院：XXXXXXXXX学院专业：土木工程班级：082学生姓名：学号：XXXX大学XXXX系2011.6.27本科生课程设计任务书2010 —2011 学年夏季学期学生姓名：XX 学号XXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXX 学院XXXXXXXX 专业课程设计名称：钢结构A课程设计设计题目：XXXXXXXXX钢屋架设计完成期限：自2011 年 6 月27 日至2011 年7 月8 日共 2 周设计依据：由于工业厂房跨度和柱距大、高度高，车间内设有工作繁忙和起重量大的起重运输设备和有强度的振动的生产设备，同时由于屋盖上的竖向荷载较小，采用钢屋架较为经济，因而工业厂房常采用钢屋架。
设计内容和要求：一、建筑物基本条件：厂房建筑长度120m，檐口高度15m，厂房为单层单跨结构，内设有两台中级工作制桥式吊车，拟设计钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，柱的混凝土强度等级为C20。
柱顶截面尺寸400mm×400mm。
设计时不考虑抗震设防。
屋架外形为梯形钢屋架，为无檩体系，采用1.5m×6m的预应力混凝土大型屋面板，屋面板与钢屋架采用三点焊接，跨度为27m，柱距6m。
如图所示。
屋架屋面做法及荷载取值（荷载标准值，均为水平投影值）：永久荷载：防水层（三毡四油绿豆砂）0.35kN/m2、找平层（20厚1:3水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/m2、泡沫混凝土保温层（40 mm厚）0.25 kN/m2、预应力混凝土大型屋面板1.4 kN/m2、钢屋架及支撑自重0.12＋0.011L kN/m2（L为跨度）。
可变荷载：雪荷载0.6 kN/m2、屋面活荷载0.70 kN/m2、积灰荷载0.5 kN/m2。
二、设计要求要求每位同学利用所学知识及相关参考书、规范独立完成设计任务。
设计工作任务及工作量的要求：1、计算书完成计算书一份，内容包括：（1）荷载取值（永久荷载、可变荷载）（2）选择钢材（3）焊接方法及焊条型号（4）绘制屋盖体系支撑布置图（5）荷载计算及各杆件内力组合（6）杆件截面设计：上弦杆、下弦杆、端斜杆、斜腹杆、端竖杆、竖杆（7）屋架节点设计：一般下弦节点、一般上弦节点、下弦跨中拼接点、屋脊节点、支座节点2、施工图（1）绘制与屋盖支撑相关联的钢屋架施工图一张。
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普通钢屋架专业课程设计目录一、主要设计参数 (1)二、钢材和焊条的选用 (1)三、屋架形式、尺寸及支撑布局 (1)四、载荷和内力计算 (2)五、杆件截面选择 (4)六、节点设计 (9)七、焊接工艺 (12)八、检验及质量标准 (14)九、参考文献 (15)一、设计资料某车间跨度30m，长度90m，柱距6m，车间设有30/5t 中级制桥式吊车，使用温度-29℃，*，10cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材屋面，屋面坡度1/10，屋架制成在钢筋混凝土柱上，上截面400*400mm，混凝土型号C20。
二、钢材和焊条的选用根据设计资料参数、使用温度-29℃、连接方法及载荷性质（静载荷），屋架钢材应选用Q235，焊条应选E4303型，焊接方法应选择手工焊。
三、屋架形势、尺寸及支撑布局1、由于屋面材料为预应力混凝土大型层面板，所以采用无檀层盖体系平缓坡度型钢屋架，屋架尺寸如下：屋面坡度: i=1/10 屋架计算跨度: L=L—2*150=30000—2*150=29700mm屋架端部高度取: H=2000mm跨中高度： H=H0+L/2*i=2000+29700/2*=3485≈3490mm屋架高度比： H/L=3490/29700≈1/ 2、屋架示意图3、梯形钢屋架支撑布置四、载荷和内力计算1、荷载计算设计屋架应考虑以下三种组合：（1）全跨节点永久荷载+全跨可变荷载。
全跨界点永久荷载及全跨可变荷载为F=（+）××6=（2）全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载 全跨节点永久荷载：F 1=××6=半跨节点可变荷载：F 2=××6=（3）全跨节点屋架（包括支撑）+半跨节点屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：F 3=××6=半跨节点屋面板自重及活荷载：F 4=(+)××6= 上述计算中，（1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
2、内力计算由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨，左半跨和右半跨）。
然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,并表示出最大内力。
计算结果如下表所示：荷载名称标准值（KN/m 2）设计值（KN/m 2） 永久荷载预应力混凝土大型屋面板1.401.68 三毡四油防水层 0.40 0.48 找平层（厚20mm ） 0.40 0.48 100mm 厚沥青珍珠岩保温层 0.30 0.36 屋架及支撑自重 0.45 0.54 管道荷载 0.10 0.12 永久荷载总和3.05 3.66 可变荷载屋面活荷载 3.05 0.98 积灰荷载 0.70 0.84 可变荷载总和0.60 1.82杆内力系数P=1第一种组合F 第二种组合第三种组合计算内力/KN全跨左半跨右半跨F F FF FFFF上弦AB00-0.0100-0.16380-0.2394-0.1638 BC、CD-11.35-8.49-3.45-559.782-512.9352-430.38-258.412-137.754-559.782 DE、EF-18.19-13.1-6.25-897.1308-813.429-701.554-401.539-238.028-897.1308 FG、GH-21.53-14.6-8.46-1061.86-948.6738-847.773-454.639-307.168-1061.8596 HI-22.36-14-10.25-1102.795-965.5308-904.433-443.351-354.055-1102.7952 IJ、JK-22.73-14.4-10.2-1121.044-984.4344-915.802-454.964-354.656-1121.0436下弦ab 6.33 4.84 1.83312.1956287.7894238.4856146.633474.574312.1956 bc15.3611.3 4.98757.5552691.0524587.5308345.1716193.8708757.5552 cd20.2114.147.43996.7572897.3306787.4208436.7322276.0948996.7572 de22.1214.449.391090.9584965.16882.441453.1968332.29981090.9584 ef21.2311.6811.681047.0636890.6346890.6346382.797382.7971047.0636斜腹杆aB-11.34-8.66-3.27-559.2888-515.3904-427.102-262.433-133.396-559.2888 Bb8.81 6.47 2.87434.5092396.18337.212197.7084111.5244434.5092 bD-7.55-5.23-2.84-372.366-334.3644-295.216-161.899-104.683-372.366 Dc杆件名称5.39 3.39 2.44265.8348233.0748217.5138107.35284.609265.8348cF-4.23-2.25-2.43-208.6236-176.1912-179.14-74.4228-78.732-208.6236 Fd 2.620.88 2.13129.2184100.7172121.192233.800463.7254129.2184 dH-1.510.22-2.12-74.4732-46.1358-84.465-2.0718-58.0914-84.465He0.29-1.25 1.8914.3028-10.922440.5108-28.515646.65646.656 -28.5156eg 1.53 3.4-2.2875.4596106.090213.051888.8318-47.1474106.0902 -47.1474gk 2.16 4.07-2.32106.5312137.81733.1488107.9334-45.0432137.817 -45.0432gI0.490.54-0.0624.166824.985815.157815.3090.94524.9858竖腹杆Aa-0.55-0.540-27.126-26.9622-18.117-15.6006-2.673-27.126 Cb、Ec-1-0.990-49.32-49.1562-32.94-28.5606-4.86-49.32 Gd-0.98-0.980-48.3336-48.3336-32.2812-28.224-4.7628-48.3336 Jg-0.85-0.90-41.922-42.741-27.999-25.677-4.131-42.741 Ie-1.42-1.430-70.0344-70.1982-46.7748-41.1354-6.9012-70.1982 Kf0.02000.98640.65880.65880.09720.09720.9864×××××××××12123434＋＋＋＋五、杆件截面选择(1) 上弦杆整个上弦采用等截面，按IJ，JK杆件的最大内力设计，即 N=上弦杆计算长度计算如下：在屋架平面内，为节间轴线长度，即l ox=l 0=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，根据支撑布置和内力变化情况，取l o y 为支撑点间的距离，即 l oy =3×=根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上线截面选用两个不等肢角钢 ，短肢相并，如下图所示腹杆最大内力N=，查材料表可得，中间节点板厚度选用12mm ，支座节点板厚度选用14mm 。
设λ=60，查教材附录得ϕ=。
（有双角钢组成的T 形和十字形界面均属于b 类） 需要截面积：A=N/ϕ*f=(×215)=需要的回转半径：i x =l ox /λ=根据所需要的A 、x y i i 、查角钢规格表，选用2∟180×110×12， i x =,i y =,A=按所选角钢进行验算：λx=lox/i x =1508/=≤[λ]=150 λy=loy/i y =4524/=≤[λ]=150 满足长细比：[λ]=150的要求。
截面x 和y 平面截属于b 类，由于yz λ>x λ,查表得y ϕ= 则 =σN/y ϕA=(×)=<215MPa经验算所选截面合适。
（2）下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在杆de 杆计算，则 N==lox=3000m, loy=29700/2=14850mm(因跨中有通长系杆)， 需要截面面积：A=N/f=10909584/215==选用不等肢角钢2∟180×110×12（短肢相并），见图所示， A = , i x = cm , i y =下弦截面 按所选角钢进行截面验算，λx=lox/i x =300/=<[λ]=350 λy=loy/i y =1485/=<[λ]=350所选截面满足要求。
（3）端斜杆aB 杆件轴力N = ，计算长度l 0x = l 0y = 2534mm .因为l 0x = l 0y ，故采用不等肢角钢，长肢相并，使i x ≈ i y 选用2∟140×90×10，见下图所示，A = cm 2 , i x = , i y =斜杆截面按所选角钢进行验算：λx=lox/i x =<[λ]=150 λy=loy/i y =<[λ]=150 由于λy>λx ，只需求ϕy ==σN/y ϕA=(×)=<215MPa所选截面合适。
（4）腹杆eg-gk此杆在g 点处不断开，采用通长杆件； 最大拉力：N gk =, N eg = 最大压力：N eg =, N gk =在分式桁架中的斜腹杆，在桁架平面内的计算长度取节点中心间距：l 0x =2301mm 在桁架平面外的计算长度0y l 可求得： l oy =l 1(+)=×(+×)=选用2∟63×5，由教材附录可得：A= , i x = , i y = 角钢验算λx=lox/i x =<[λ]=150 λy=loy/i y =<[λ]=150 由于λy>λx ，只求ϕy= 则=σN/y ϕA=(×)=<215MPa拉应力为：=σN/A=137817/=<215MPa 所选截面合适。