《钢结构》(钢屋架)课程设计任务书

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1、一、设计资料某单跨单层厂房，跨度L=24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5×6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图1所示，杆件容许长细比：屋架压杆[]=150，屋架拉杆[]=350。二、屋架形式及几何尺寸如图2所示。三、荷载1.永久荷载（标准值）大型屋面板（0.50+0.001*本人学号后三位数）kN/m2（例如：学号为070807110190，则屋面板荷载为：0.50+0.001*190=0.69kN/m2）防水

2、层0.10kN/m2屋架及支撑自重0.15kN/m2悬挂管道0.05kN/m22.可变荷载（标准值）屋面活荷载按学号选取（参见下表）；雪荷载0.30kN/m2屋面活荷载的取值(kN/m2)学号个位1234567890活荷载0.500.520.540.560.580.600.620.640.660.68四、课程设计要求1.掌握钢屋架荷载的计算；2.掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度、截面形式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度；3.掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计及计算和构造；掌握钢屋架

3、施工图的内容和绘制。图2屋架形式及几何尺寸五、课程设计进度安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1§布置设计任务；§屋盖支撑布置，按比例绘出屋架结构及支撑布置图；§选择钢材及焊接材料；§荷载计算§内力计算、内力组合；自选周一2§设计各杆件截面；同上周二3§节点设计：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。同上周三4§绘制钢屋架施工图，包括：1、屋架结构图、上弦和下弦平面图、必要的剖面图和零件大图。2、屋架简图（单线图）3、各零部件详细编号，填写材料表4、设计说明。同上周四5完善施工图及计算

4、书同上周五24000550060006000600060006000600060006000500500134567891011122AB图1柱网布置图钢结构课程设计指导书本指导书根据设计任务书提出的设计内容和要求指出了设计中应考虑的原则和应注意的问题，对其中某些问题作了必要的说明。更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。一、课程设计目的要求课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计，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、

5、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在指导教师的指导下，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，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。二、设计资料和任务参见课程设计任务书三、钢屋架设计计算3.1材料选择根据荷载性质，钢材可采用Q235-BF，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用E43型，手工焊。3.2屋架形式及几何尺寸因屋面采用大型屋面板，屋面坡屋i＝1／10，故宜采用梯形屋架。屋架计算跨度应取

6、l。=l-2×150=24000-300=23700mm。屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，当梯形屋架与柱铰接时，屋架端部高度取1.6~2.2m。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，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。屋架跨中起拱L／500。3.3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，布置上、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—2，其它编号均

7、为GWJ—l。四、荷载和内力计算4.1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。荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。4.2荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载4.3内力计算按图解法、数解法、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

8、荷载组合下的杆件内力。取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。如果按照正确的施工方法，屋面板采用对称吊装，就不会出现杆件内力的变号。五、杆件截面设计屋架跨度不大于30m时，上弦、下弦可不改变截面，按最大内力设计。上弦杆计算长度，在屋梁平面内，为节