结构力学钢结构课程设计
华 北 水 利 水 电 学 院 课 程 设 计
任 务 书 及 计 划 书 2012——2013学年 第一学期
环 节 名 称：结构力学与钢结构课程设计 学生专业班级：2009059——2009063 指 导 老 师：高勇伟 王利英 院 系：机械学院 教 研 室：工程机械 课程设计任务书 课程设计名称 结构力学与钢结构课程设计 专业班级 （学生人数） 机自2009059——2009063 54人
指导老师 高勇伟 王利英 本学期承担 相应课程教学 任务情况 结构力学与钢结构
课程设计目的及任务 1．课程设计目的：在以往基础课程及机构力学与钢结构学习的基础上，使学生掌握钢吊车梁的结构组成及设计计算课程，巩固学生学过的知识，训练学生综合运用知识的能力，提高工科学生进行钢结构设计实践的能力和创新能力，为从事钢结构的设计打下必要的理论及实际基础。 2．任务：完成钢吊车梁的设计计算及图纸绘制。
课程设计要求 本次课程设计根据不同参数分为10小组，见附件。 要求每位同学在认真阅读《设计任务书》和复习巩固钢结构设计及计算基本知识基础上，按时保质保量独立完成设计任务：遵守纪律。
课程设计目标 掌握移动载荷作用下钢吊车梁内力计算基本方法，掌握典型钢结构的设计原则和相关的设计计算知识，掌握钢结构构件图纸的绘制，完成《钢吊车梁的设计计算说明书》一份，图纸一张。
参考文献 及资料 1. 结构力学与钢结构，袁昕——黄河水利出版社，2002.8； 2. 结构力学与钢结构设计指导书； 3. 机构力学，龙驭球主编——高等教育出版社，2000.5； 4. 钢结构，王国周、瞿履谦主编，2004.4； 5. 钢结构设计手册，第三版，化学工业出版社，1999.9； 6. 钢结构设计与计算，机械工业出版社，2001.1； 7. 钢结构设计手册，第四版，中国建筑工业出版社，2004.1； 8. 钢结构设计计算示例，中国计划出版社，2007.3；
注：此套表填写一式三份，与课程设计前一周分别交至教学督导团、教务科、教研室 课程设计计划书 注：指导老师在课程设计期间每天指导时间不少于2小时。 教学院长、教学主任：_________________ 教研室主任：__________________填 表 人：____________________ 填表时间： 2012 年12月20日
周次 日期 设计内容 具体要求 设计教室 指导时间段
一 1月7日—1月9日 学习讲座：吊车梁设计 方案设计 吊车梁内力计算 吊车梁截面设计 1、 计算过程完善，计算结果要求在小数点后面保留两位数字。 2、 公式运用恰当，计算结果准确；方案实用。 教室6304 16:00—18:00 高勇伟/王利英
1月10日—1月11日 吊车梁的验算、校核 1、 计算过程不能省略，计算结果要求在小数点后面保留两位数字。 2、 公式运用恰当，计算结果准确。 教室6304 16:00—18:00 高勇伟/王利英
二 1月14日—1月17日 绘制吊车梁的详图。 1、《结构力学与钢结构课 程设计计算说明书》须用打印机打印或用教务处 统一印制的作业纸抄写，要求其层次分明，字迹工整，语句通顺。 教室6304 16:00—18:00 高勇伟/王利
英
三 1月17日—1月18日 完善“设计计算说明书”，并打印或装订。 1、图纸可用CAD或手绘 教室6304 16:00—18:00 高勇伟/王利英 结构力学与钢结构课程设计 钢吊车梁设计分组及设计参数 1、 分组设计参数 组别 吊车梁跨度 （m） 材料 吊车台数/起重量 （t） 吊车跨度 （m） 级别/钩别 轨道型号
1 6 Q235 2台/5 16.5 A5/软钩 38kg/m 2 6 2台/16 25.5 43kg/m 3 6 2台/32 28.5 Q470 4 7.5 2台/10 19.5 43kg/m 5 7.5 2台/32 28.5 Q470 6 6 Q345 2台/5 16.5 38kg/m 7 6 2台/16 25.5 43kg/m 8 6 2台/32 28.5 Q470 9 7.5 2台/10 19.5 43kg/m 10 7.5 2台/32 28.5 Q470
2、吊车采用大连重工起重集团有限公司2003年DSQD系列产品。 华 北 水 利 水 电 学 院 课 程 设 计 指 导 书
2012——2013学年 第一学期
环 节 名 称：结构力学与钢结构课程设计 学生专业班级：2009059——2009063 指 导 老 师：高勇伟 王利英 院 系：机械学院 教 研 室：工程机械 结构力学与钢结构课程设计指导书 钢吊车梁设计概述
一、吊车梁所承受的载荷 吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载：竖向荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。如图1所示。
图1 吊车梁承受荷载 纵向水平荷载是指吊车刹车力，其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑，计算吊车梁截面时不予考虑。吊车梁的竖向荷载标准值应采用吊车最大轮压或最小轮压。 吊车沿轨道运行、起吊、卸载、以及工件翻转时将引起吊车梁振动。特别是当吊车越过轨道接头处的空隙时还将发生撞击。因此在计算吊车梁及其连接强度时吊车竖向荷载应诚意动力系数。对悬挂吊车（包裹电动葫芦）及工作级别A1--A5的软钩吊车，动力系数可取1.05：对工作级别A6--A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他种吊车，动力系数可取1.1。 吊车的横向水平荷载由小车横行引起，其标准值赢取横行小车重量与额定起重之和的下列百分数，并乘以重力加速度：
（1）软钩吊车：当额定起重量不大于10吨时，应取12%；当额定起重量为16--50吨时，应取10%；当额定起重量不小于75吨时，应取8%。 （2）硬钩吊车：应取20%。 横向水平荷载应等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应有支撑系统承受，可不计算。手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。 计算重级工作制吊车梁机器制动结构的强度、稳定性以及连接（吊车梁、制动结构、柱相互间的连接）的强度时，由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因，在轨道上产生卡轨力，一次钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动一起的横向水平力，此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑。 吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的载荷。竖向载荷在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力，水平载荷在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。吊车的起重量和吊车梁的跨度决定了吊车梁的形式。吊车梁一般设计成简支梁，设计成连续梁固然可节省材料，但连续梁对支座沉降比较敏感，因此对基础要求较高。吊车梁的常用截面形式，可采用工字钢、H型钢、焊接工字钢、箱型梁及桁架作为吊车梁。杭椒式吊车梁用钢量省，但制作费贵，连接点在动力荷载作用下易产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁。一般跨度小起重量不大，（跨度不超过6米，起重量不超过30吨）的情况下，吊车梁可通过在翼缘上焊接钢板，角钢，槽钢的方法抵抗横向水平荷载，对于焊接工字钢也可采用扩大上翼缘尺寸的方法加强其侧向刚度。 对于跨度或起重量较大的吊车梁应设置制动结构，及制动梁或制动桁架；有制动结构激昂横向水平荷载传至柱，同时保证梁的整体稳定。之栋梁的宽度不宜小于1—1.5米，宽度较大时宜采用制动桁架。吊车梁的上翼缘充当制动结构的翼缘或弦杆，制动结构的另一翼缘或弦杆可以采用槽钢或角钢。制动结构还可以充当检修走道，故制动梁腹板一般采用花纹钢板，厚度6—10毫米。对于跨度大于或等于12米的重级工作制吊车梁，或跨度大于或等于18米的轻中级工作制吊车梁宜设置辅助桁架和下翼缘（下弦）水平支撑系统，同事设置垂直支撑，其位置不宜设在发生梁或桁架最大挠度出，以免受力过大造成破坏。对柱两侧均有吊车梁的中柱则应在两吊车梁间设置制动结构。 二、吊车梁的设计 1、吊车梁刚才的选择 吊车梁承受动态载荷的反复作用，因此，其钢材应具有良好的塑性和韧性，且应满足钢结构设计规范GB50017条款3.3.3—3.3.4的要求。 2、吊车梁的内力计算 由于吊车荷载为移动载荷，计算吊车梁内力时必须首先用力学方法确定使吊车梁产生最大内力（弯矩和剪力）的最不利轮压位置，然后分别求梁的最大弯矩及相应的剪力和梁的最大剪力及相应弯矩，以及横向水平载荷在水平方向产生的最大弯矩。计算吊车梁的强度及稳定时按作用在跨间荷载效应最大的两台吊车或按实际情况考虑，并采用载荷设计值。 计算吊车梁的疲劳及挠度时应按作用在跨间内载荷效应最大的一台吊车确定，并采用不乘载荷分项系数和动力系数的载荷标准值计算。求出最不利内力后选择梁的截面和制动结构。 3、吊车梁的强度、稳定承载力验算 （1）强度验算 假定吊车横向水平荷载由梁加强的上翼缘或制动梁或桁架承受，竖向荷载则又吊车梁本身承受，同事忽略横向水平荷载对制动结构的偏心作用。 对于无制动结构的吊车梁按下式验算受压区最大正应力。 对于焊接组合梁尚应验算翼缘与腹板交界处的折算应力。 梁的支座截面的最大剪应力，在选截面时已予保证，不必验算。 （2）局部稳定验算 对于焊接组合梁，应进行局部稳定设计及验算 （3）整体稳定验算 当采用制动梁或制动桁架时，梁的整体稳定能够保证，不必验算。无制动结构的梁应按下式验算。 4吊车梁疲劳验算 吊车梁直接承受动力载荷，对重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架可作为常福疲劳，验算疲劳强度。验算的部位一般包括：受拉翼缘与腹板连接处的主体金属、受拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑的连接处的主体金属以及
钢结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书1 设计资料某车间跨度为24m ，厂房总长度90m ，柱距6m ，车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车（参见平面图、剖面图），工作温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为12.5m ；采用1.5×6 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm ，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材为Q235B 钢，焊条为E43型。
钢材采用Q235B 级，焊条采用E43型，手工焊。
桁架计算跨度：L 0=L -2×0.15=27-2×0.15=26.7m 跨终端部高度：桁架的中间高度：h=3.35m26.7m 处h 0＝2.015m 27m 处h 0＝2.000m 桁架跨中起拱60mm （≈L ／500） 2 结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图所示 桁架支撑布置如图所示 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。
沿屋面斜面分布的永久荷载乘以αcos 1=)1102+／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（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 1.005×1.42m kn =1.4072m kn 改性沥青防水层 1.005×0.42mkn=0.4022m kn20厚1：2.5水泥砂浆找平层 1.005×0.02m ×0.43mkn =0.008042m kn80mm 厚泡沫混凝土保温层 1.005×0.08m ×0.483mkn=0.0395922m kn4 设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 （按永久荷载为主控制的组合） 全跨节点荷载设计值： F=（1.35×2.2732m kn+ 1.4×0.9×0.7）×1.5m ×6m=35.555KN(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：11-F =1.35×2.2732m kn ×1.5m ×6m=27.617KN(按永久荷载为主的组合)21-F =1.2×2.2732m kn×1.5m ×6m=24.548KN(按可变荷载为主的组合)对结构有利时:31-F =1.0× 2.273 2m kn×1.5m × 6m = 20.457 KN半跨节点荷载设计值12-F =1.4×0.9×0.7×1.5m ×6m=7.938KN (按永久荷载为主的组合) 22-F =1.4×（0.7+0.9×0.7）×1.5m ×6m=16.758KN (按可变荷载为主的组合)（3）全跨桁架包括支撑 + 办跨屋面板自重 + 半跨屋面活荷载 （按可变荷载为主的组合）全跨节点桁架自重设计值： 对结构不利时13-F =1.2×0.42m kn×1.5m ×6m=4.320KN对结构有利时23-F =1.0×0.42m kn×1.5m ×6m=3.6KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：4F =（1.2×1.42mkn+1.4×0.72m kn）×1.5m ×6m=23.94KN备注：F=13.04KN .11.-F =13.22KN 21-F =12.75KN 31-F =12.13KN 12-F =8.82KN22-F =13.24KN 13-F =4.15KN 23-F =3.46KN 4F =23.94KN5 杆件设计 （1）上弦杆整个上弦采用等截面，按HI 杆件之设计最大内力设计 N=207.34KN=207340N 上弦杆计算长度：在桁架单面内，为节间轴线长度lox=150.8cm在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况取loy=3*150.8cm=452.4cm因为l oy =3l ox ，故截面宜选用两个小等肢角钢，沿肢相并腹杆最大内力N=122.05KN ,节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm 。
钢结构课程设计任务书
钢结构课程设计任务书一、课程设计的目的和任务《钢结构》课程设计是土木工程专业的理论实践课。
本实践课的主要目的和任务是：1、文件资料的查询、收集，并初步学习各相关规范的查找及使用；2、掌握钢屋架荷载的计算；3、掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，截面型式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度选择；4、掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计和构造；掌握钢屋架施工图的内容和绘制。
二、课程设计题目和内容1、题目：设计某车间的三角形钢屋架2、设计资料1）某厂房跨度为18m/21m/24m/27m，总长120m，柱距6.0m，屋架下弦标高为15m。
车间柱网布置见图1。
无吊车，无天窗、无振动。
不考虑抗震设防。
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）屋面采用形式具体见小组分表，槽钢檩条。
钢材选用Q235B，焊条采用E43型。
4）采用三角形钢屋架，荷载分类情况见附录1，屋架几何尺寸和内力系数情况见附录2。
5）采用三角形钢屋架3、设计内容1）确定屋架形式和几何尺寸内容：确定屋架高度；确定节点间距及腹杆图形；按比例画出屋架单线图。
2）屋架支撑布置包括:上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，下弦纵向水平支撑，垂直支撑，系杆。
按1:600比例尺画出屋架上弦、下弦支撑布置图及垂直支撑布置图。
3）进行荷载和内力计算：包括计算屋架荷载；计算屋架杆件内力（用图解法或结构力学求解器）；4）屋面杆件截面选择。
5）设计节点包括屋脊节点，上下弦拼接节点，上下一般节点，支座节点等4-5个典型节点。
6）完成设计计算书，绘制屋架运送单元施工图。
4、内力计算考虑下面4种情况1) 满载（全跨静荷载加全跨可变荷载）2) 全跨静荷载和半跨可变荷载。
3)恒载+风荷载。
4）全跨屋架自重（包括檩条、支撑等）+半跨屋面板荷载+半跨活荷载。
成果要求1、计进度安排（1周），详见进度表。
2、设计计算书，内容包括：（1）设计资料，设计依据。
中南大学钢结构基本原理课程设计(优秀)(Word)
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计计算书班级：土木***班指导老师：***姓名： ***学号：**********20**年**月目录第一部分课程设计题目一、设计规范及参考书籍 (3)二、设计构件 (3)三、设计内容要求 (4)第二部分设计计算过程一、结构简化 (5)二、设计次梁CL-1 (5)三、设计主梁KL-1 (7)四、设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点 (14)五、设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点（采用高强螺栓） (16)一、设计规范及参考书籍1、规范（1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001）（2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001）（3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）2、参考书籍（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社（2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社（3）王国周等. 钢结构－原理与设计，清华大学出版社（4）罗邦富等. 钢结构设计计算手册（第三册），中国建筑工业出版社（5）李和华. 钢结构连接节点设计手册，中国建筑工业出版社二、设计构件某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值0509）、0510），楼面板为150mm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。
（3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。
（4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。
（5）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图，KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸一张)。
钢结构课程设计
钢结构课程设计任务书（钢屋架设计）1 设计题目某厂房钢屋架设计。
2 设计目的课程设计是本课程教学的实践教学环节之一，通过设计使学生进一步掌握钢屋架的设计原理、方法、步骤，提高综合分析、解决问题的能力。
3 设计条件某厂房总长度90m ，跨度根据不同的学号从附表中取，屋盖体系为无檩屋盖。
纵向柱距6m 。
3.1 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8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）。
3.2 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、焊条为：双号的同学用Q345钢，焊条为E50型。
3.3 屋盖结构及荷载 （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 0.5 kN/m 2(按分组表确定) 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 q 011.012.0+=计算：0.12+0.011×18=0.318 KN/m 22（2）可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.7kN/m 2 雪荷载标准值： 0.35kN/m 2积灰荷载标准值： 0.7 kN/m 2(按分组表确定)4 设计内容4.1 确定屋盖结构及支撑的布置图；4.2 选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；4.3对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；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；4.4 屋架施工图（1）手工绘制运送单元的施工图，用铅笔绘制白纸图。
设计的节点应尺寸齐备、书写规范、满足构造要求；（2）施工图内容①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及超拱度。
钢结构课程设计_完整版跨度30米长
钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：2013年12月30日梯形钢屋架课程设计一、设计资料（1） 题号72，屋面坡度1：10，跨度30m ，长度102m ，，地点：哈尔滨，基本风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2。
该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000m 。
（2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/10。
屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为0.1 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。
屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm 。
（3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用 E43型。
（4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m（5） 跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。
平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 210.20=',屋架的中间高度h=3.710（为lo/8）。
屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图：梯形钢屋架支撑布置如下图：1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+（1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载：kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载：kN F 83.2565.1)98.089.1(4=⨯⨯+=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
完整钢结构课程设计
1.设计资料： ......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.结构形式与布置 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.荷载计算 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.内力计算 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
附件：设计资料1、设计题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计2、设计任务及参数：第五组：某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度;采用梯形钢屋架,封闭结合,×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板m2,上铺100mm厚泡沫混凝土保温层容重为1KN/m3,三毡四油上铺绿豆砂防水层m2,找平层2cm厚m2,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm;钢材选用Q235B,焊条采用E43型;屋面活荷载标准值m2,积灰荷载标准值m2,3、设计任务分解学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容;表-34、设计成果要求在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书指导书规定的全部内容;1需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图;2梯形钢屋架设计要求：经济合理,技术先进,施工方便;3设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写打印;A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据;B、计算过程中,必须配以相应的计算简图;C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据;4梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求：布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求;单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：1某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度;采用梯形钢屋架,封闭结合,×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板m 2,上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层容重为1KN/m 3,三毡四油上铺绿豆砂防水层m 2,找平层2cm 厚m 2,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm;钢材选用Q235B,焊条采用E43型;屋面活荷载标准值m 2,积灰荷载标准值m 2,雪荷载及风荷载见下表;2屋架计算跨度)(7.233.0240m l =-=3跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度mmh 19000=中部高度mm h 3100=为6.7/0l ,屋架跨中起拱500/l 考虑,取48m. 2.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示：图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度102m>60m、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑;因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同;在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载;在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑;梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：屋架上弦支撑布置图屋架下弦支撑布置图3.荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算;故取屋面活荷载2m 进行计算;屋面风荷载迎风面 m KN /88.51235.00.1)0.1(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω 背风面 m KN /82.31235.00.165.0(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω由于屋面坡度较小,对荷载影响小,未予考虑;风荷载对屋面为吸力,重屋架不考虑;表 1 荷 载 计 算 表设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合： .全跨永久荷载 + 全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：KN F 991.4865.1)82.16234.3(=⨯⨯+=.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载：611.3265.16234.31=⨯⨯=F半跨节点可变荷载：KN F 38.1665.182.12=⨯⨯=.全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：KN F 67.465.15184.03=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：KN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情况; 4.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：屋架计算简图由图解法或数解法解得F＝1的屋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,计算结果见表2屋架构件内力组合表竖杆AaCb、EcGdHRIe 0 00 0 0 0 0 0 05.杆件设计1上弦杆整个上弦采用等截面,按GH,HI杆件的最大内力设计,即KNN89.797-=上弦杆计算长度：在屋架平面内,为节间轴线长度,即在屋架平面外,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oyl为支撑点间的距离,即mmloy6000=根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦杆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KNN06.440-=,由屋架节点板厚度参考可知：中间节点板与垫板厚度取10mm,支座节点板刚度取12mm;设70=λ,查Q235钢的稳定系数表,可得751.0=ϕ由双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类,则需要的截面积为236.4941215751.01089.797mmfNA=⨯⨯==ϕmmlloox1508==需要回转半径：mm l i oxx 5.21701508===λ , mm l i oy y 7.85706000===λ根据需要A,x i ,y i 查角钢规格表,选用101101802⨯⨯L ,肢背间距a=10mm,则：25680mm A =,mm i x 3.31=,mm i y 3.86=按所选角钢进行验算：52.693.866000===yoy y i l λ<λ=150, 758.0=y ϕb 类 双角钢T 型截面绕对称轴y 轴应按扭曲计算长细比yz λ,6.331160056.056.0110.1110=⨯=<==b l t b y 则yz λ=y λ=,754.0=ϕ,MPa MPa A N 3.1865680754.01089.7973=⨯⨯=ϕ＜MPa 215故所选截面满足要求;填板每个节间放一块满足1l 范围内不少于两块,尺寸取60mmx130mmx10mm 则 间距cm x i cm l d 2.12513.340404.7528.150==<==,取80cm; 2下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算;K N 86.741=Nmm l ox 3000= ,mm l oy 118502/23700==因跨中有通长系杆,所需截面积为：235.34502151086.741mm f N A =⨯==选用101101802⨯⨯L ,因oy l ≥ox l ,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图;25680mm A =,mm i x 3.31=,mm i y 3.86=8.953.313000===x ox x i l λ＜350,31.1373.8611850===y oy y i l λ＜35018.483.311508===x ox x i l λMPa MPa A N 21561.13056801086.7413<=⨯==σ故所选截面满足要求;填板每个节间放一块,尺寸取60mm ×130mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.25013.380801502300=⨯=<==,取150cm; 3斜腹杆 ①端斜杆aB ：杆件轴力 KN N 06.440-= 计算长度 =ox l mm l oy 2448=因=ox l oy l ,故采用不等肢角钢,长肢相并,使≈x i y i ;选用8801252⨯⨯L ,肢背间距a=10mm,则： 23200mm A =,mm i x 1.40=,mm i y 7.32= 按所选角钢进行验算：86.747.322448===yoy y i l λ<λ=150 双角钢T 型截面绕对称轴y 轴应按扭曲计算长细比yz λ,7.1788.24458.058.0108.08202=⨯=<==b l t b y 则yz λ=y λ1+2204209.1tl b y =×1+y λ>=⨯⨯58.81)8.08.244809.1224故由58.81max ==yz λλ,b 类,678.0=ϕ,MPa MPa A N 8.2023200678.01006.4403=⨯⨯=ϕ＜MPa 215 故所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×145mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.13027.340406.8138.244=⨯=<==,取90cm; ②杆件dR-RI此杆在R 节点处不断开,采用通长杆件;05.611.402448===x ox x i l λ最大拉力：KN N dR 60.65= ,KN N RI 33.103= 最大压力：KN N dR 63.34-= ,KN N RI 03.31-=再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mm l ox 2157=,在桁架平面外的计算长度：mm N N l l oy 5.6399)63.3403.3125.075.0(4314)125.075.0(21=⨯+⨯=⨯+⨯= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=1507.996.192157<===x ox x i l λ因x λ＜y λ,只需求y ϕ;查表得3486.0=y ϕ,则MPa A N y 7.999963486.034630=⨯==ϕσ＜MPa 215 拉应力： MPa MPa A N 2157.10399610333<===σ 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.7896.140409.7137.215=⨯=<==,取75cm; ③ 杆件Bb杆件轴力 KN N 58.339=计算长度 =ox l ×2534=, mm l oy 2534= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=3509.882.2027<===xoxx i l λ 3504.720.352534<===yoy y i l λ 所选截面满足要求;15067.2174.295.6399<===yoy y i l λ填板放两块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.18228.280804.6334.253=⨯=<==,取80cm; ④杆件bD杆件轴力 KN N 24.267-=计算长度 =ox l ×2798=, mm l oy 2798= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=1502.988.224.2238<===x ox x i l λ,1508.812.342798<===y oy y i l λ x λ>y λ,567.0=x ϕ,MPa MPa A N x 2159.2042300567.0267240<=⨯==ϕσ 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.9128.240400.7048.279=⨯=<==,取70cm; ⑤杆件Dc杆件轴力 KN N 33.180=计算长度 =ox l ×2778=, mm l oy 2778= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=3505.978.224.2222<===x ox x i l λ,35037.790.352778<===y oy y i l λ MPa MPa A N 2154.782300180330<===σ 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.18228.280806.9238.277=⨯=<==,取100cm; ⑥杆件cF杆件轴力 KN N 64.118-=计算长度 =ox l ×3055=2444m, mm l oy 3055=选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=1502.1078.222444<===x ox x i l λ,1503.890.353035<===y oy y i l λx λ>y λ,449.0=x ϕ, MPa MPa A N x 2159.1142300449.0118640<=⨯==ϕσ 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.9128.240404.7645.305=⨯=<==,取cm 80; ⑦杆件Fd杆件轴力 KN N 49.52=计算长度 =ox l ×3035=2444m, mm l oy 3035= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=3509.1236.192428<===x ox x i l λ,3505.1004.293035<===y oy y i l λMPa MPa A N 2157.5299652490<===σ 所选截面满足要求填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.15696.180802.10135.303=⨯=<==,取110cm; ⑧杆件RG杆件轴力 KN N 13.34=计算长度 =ox l ×1952=, mm l oy 1952= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=3507.796.196.1561<===x ox x i l λ,3506.644.291952<===y oy y i l λx λ>y λ,688.0=x ϕ,MPa A N x 8.49996688.034130=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.15696.180801.6532.195=⨯=<==,取70cm; 4竖杆 ①杆件Aa杆件轴力 KN N 50.24-=计算长度 =ox l ×1900=1520m, mm l oy 1900=由于杆件内力较小,按150][==λλ选择,需要回转半径为mm i x 13.10=,mm i y 67.12=选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=15086.873.171520<===x ox x i l λ,15034.697.261900<===y oy y i l λx λ>y λ,636.0=x ϕ,MPa A N x 87.43878636.024500=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×76mm ×12mm,则 间距cm i cm l d 2.6973.140403.633.190=⨯=<==,取65cm; ②杆件HR杆件轴力 KN N 99.48-=计算长度 =ox l ×1406=, mm l oy 1406= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=15002.653.178.1124<===x ox x i l λ,1503.517.261406<===y oy y i l λx λ>y λ,78.0=x ϕ,MPa A N x 53.7187878.0448990=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.6973.140408.4636.140=⨯=<==,取50cm; ③杆件Cb杆件轴力 KN N 92.48-=计算长度 =ox l ×2200=1760m, mm l oy 2200= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=1507.1013.171760<===x ox x i l λ,1503.807.262200<===y oy y i l λx λ>y λ,483.0=x ϕ,MPa A N x 5.115878483.0448920=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则 间距,2.6973.14040554220cm i cm l d =⨯=<==取60cm; ④杆件Ec杆件轴力 KN N 92.48-=计算长度 =ox l ×2500=2000m, mm l oy 2500= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=1506.1153.172000<===x ox x i l λ,15024.917.262200<===y oy y i l λx λ>y λ,460.0=x ϕ,MPa A N x 1.121878460.0448920=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则间距,2.6973.140405.624250cm i cm l d =⨯=<==取65cm; ⑤杆件Gd杆件轴力 KN N 47.73-=计算长度 =ox l ×2800=2240m, mm l oy 2800= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=1503.1146.192240<===x ox x i l λ,1507.924.292800<===y oy y i l λ x λ>y λ,468.0=x ϕ,MPa A N x 6.157996468.073470=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距,4.7896.14040704280cm i cm l d =⨯=<==取70cm表 3 屋 架 杆 件 截 面 选 择 表1.下弦设计 1下弦节点b已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“Bb ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 2.1648216087.02339580321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取180mm ;肢尖： mm l w 4.956216067.02339580312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取100mm ;设“bD ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 9.1518216087.02267240321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取120mm ;肢尖： mm l w 6.776216067.02267240312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取90mm ;“Cb ”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为300mm ×340mm;下弦节点“b ”下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 27.32618.42245.685==∆—N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 1603.971234060.7226270332＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;2下弦节点c已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“cD ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 4.838216087.02180330321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取100mm ;肢尖： mm l w 3.566216067.02180330312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm ;设“cF ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 4.608216087.02186401321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm ;肢尖： mm l w 3.416216067.02118640312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm ;“cE ”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例下弦节点“c ”绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为260mm ×300mm;下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 41.15545.86586.741=-=∆N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 16079.371234060.7215541032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;3下旋节点d已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“Fd 的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 6.358216087.0252490321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm.肢尖： mm l w 8.246216067.0252490312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm.设“dR 的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 5.408216087.0265600321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm.肢尖： mm l w 1.286216067.0265600312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm .“Gd 的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为260mm ×340mm;下弦节点“d ”下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 05.181.74086.741=-=∆N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 16026.01234060.72105032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;4下弦节点e1弦杆与拼接角钢连接焊缝计算：下弦与节点板连接的焊缝长度为50cm,mm h f 8=;焊缝所受的力为弦杆的内力kN 81.740=N ,则需焊缝长度为: =+⨯⨯⨯=167.04w ff w f h N l mm 222.698216087.04740810=⨯+⨯⨯⨯,取w l =250mm 拼接角钢长度不小于2⨯250+10=510mm,取540mm;为了保证施焊方便和保证连接焊缝的质量,还需将连接角钢的竖直肢切去Δ=t+mm h f 5+=10+8+5=23mm;2竖杆与节点板连接焊缝计算：按下弦杆内力的15%计算;kN N 12.111%15408107=⨯=设肢背、肢尖焊脚尺寸为6mm,弦杆一侧需焊缝长度为肢背：mm l w 39.671216067.021012.111323=+⨯⨯⨯⨯⨯=,取w l =80mm 肢尖mm l w 28.391216067.021012.111313`=+⨯⨯⨯⨯⨯=,按构造要求,取焊缝长度`w l ≥50mm, 取`w l =60mm3节点板尺寸：按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸:图14.下弦节点“e ”MPa f MPa w f 16056.911650080.7274081032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ 焊缝强度满足要求;2上弦设计1上弦节点“B ”“Bb ”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“b ”相同;已知： kN 06.440-N =aB设“aB ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按不等肢角钢短肢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 164.538216087.024********=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取170mm ; 肢尖： mm l w 120.056216067.024********=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取140mm ; 为了便于在上弦上搁置屋面板,节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm;用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来;槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以的折减系数;计算时可略去屋架上弦坡度的影响,而假定集中荷载P 与上弦垂直;上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：。
钢结构课程设计-完整版跨度30米长
钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：201X年 12月 30日梯形钢屋架课程设计一、设计资料（1） 题号72，屋面坡度1：10，跨度30m ，长度102m ，，地点：哈尔滨，基本风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2。
该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000m 。
（2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/10。
屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为0.1 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。
屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm 。
（3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用 E43型。
（4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m（5） 跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。
平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 210.20=',屋架的中间高度h=3.710（为lo/8）。
屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图：梯形钢屋架支撑布置如下图：1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m2进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。
荷载计算表如下：荷载名称标准值（kN/m 2）设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板 1.41.4×1.35=1.89三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.480.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和 1.31.82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：kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载：kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载：kN F 83.2565.1)98.089.1(4=⨯⨯+=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
钢结构课程设计任务书和计算书
第一部分钢结构课程设计任务书一、基本要求1、每位同学务必按分组要求做，并在计算书中注明组别；2、计算书参考教材中例题，但内力计算图解法应用计算机绘制；3、图纸不得相互拷贝，为1号图；4、计算书中应有屋架支撑布置图；5、课程设计成绩单列，不计入钢结构课程成绩内；6、课程设计应由学生本人于2016年7月10日前，交到指导老师。
二、课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计三、设计资料1、车间柱网布置图（L×84m）。
2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。
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、柱距6m。
5、荷载：1)屋架自重＝（120+11L）N/m2，其中L为屋架高度；2)基本荷载表：四、设计要求1、设计屋面支撑布置（要求对整间厂房进行布置，写入计算书）；2、计算屋架杆件设计内力（选取典型一榀屋架，写入计算书）；3、设计杆件截面；4、设计不少于5个的典型节点；5、绘制屋架的结构施工图（1号图纸）。
五、内力计算考虑下面三种情况1、满载（全跨静荷载加全跨活荷载），——正常使用中;2、半跨屋面板荷载和半跨活荷载（活荷载400 N/m2）和全跨屋架自重,——在吊装过程中出现最不对称内力。
3、全跨静荷载和半跨活荷载，——在使用过程中最不对称。
六、注意事项1、学生在计算书封皮必须显示自己的组别。
且在计算书工程概况中写清具体数值（如2013土木工程03班25号同学的组别为：第二组—25）。
2、图纸、计算书必须由指导老师签字方能视为有效。
3、图纸内容包括：⑴屋架计算简图（内力、尺寸）；⑵半跨屋架正面图，上下弦杆俯视图，端竖杆、中央竖杆侧面图，屋架支座俯视图，必要的零件大样图；⑶材料表；⑷图纸说明梯形钢屋架支撑布置如图所示：第二部分、钢屋架设计计算组别：丙—III—b—B、动载1、3，24×84m、C20混凝土。
由于采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，故选用平坡梯形屋架。
课程设计钢结构平台设计
由专业教师对设计成果进行点评，指出设计中的亮点和不足，提出改进意见。教 师点评应注重专业性、客观性和指导性，帮助学生提升设计水平。同时，教师还 可结合课程设计的教学目标和要求，对学生的学习成果进行综合评价。
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钢结构平台设计原理
02
阐述钢结构平台设计的基本原理，包括结构力学、材料力学、
稳定性等方面的知识。
钢结构平台构造与细节设计
03
详细介绍钢结构平台的构造方式、连接方法、节点设计等细节
问题。
课程设计目标与要求
01
02
03
知识目标
掌握钢结构平台设计的基 本原理和方法，了解相关 规范和标准。
能力目标
能够独立完成钢结构平台 的设计、分析和优化，具 备一定的创新能力和实践 能力。
动态分析法
考虑结构在动力荷载作用下的响应，采用动力学原理进行 建模和分析，得到结构的动力特性参数，评估其在动力荷 载下的稳定性。
有限元法
利用有限元软件对钢结构平台进行建模和计算，可以得到 详细的应力、变形分布情况，以及结构的整体和局部稳定 性。
提材料性能
通过改进结构形式，如采用空间桁架、网 架等高效结构形式，提高结构的整体刚度 ，增强其抵抗变形的能力。
选用高强度、高韧性的钢材，提高材料的 屈服强度和抗拉强度，从而增强结构的承 载能力。
强化连接方式
增加支撑条件
采用可靠的连接方式，如焊接、高强度螺 栓连接等，确保结构在荷载作用下不发生 连接失效，提高结构的整体稳定性。
通过设置合理的支撑点和支撑方式，如设 置柱间支撑、水平支撑等，提高结构的整 体刚度和稳定性。
荷载组合
考虑不同荷载同时作用的情况，进 行荷载组合，确定最不利荷载组合 。
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。