青岛理工大学2018下学期期末考试复习资料 (1)钢结构课程设计任务书
钢结构课程设计任务书
钢结构课程设计任务书一、设计资料某批车间总长60米，跨度A为18米，B和C均为24米，柱距为6米，屋面材料为预应力大型屋面板（1.5×6米，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计算长度为3米），屋架形式为梯形钢屋架，并支承于钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C25.钢材为Q235·BF,焊条E43型，要求在车间中选择其中之一进行屋架设计。
二、屋架形式、尺寸的确定根据业主需要及屋面排水要求，选用梯形钢屋架,屋架坡度为1/10。
屋架平面布置见图1，屋架几何尺寸和内力系数如图2所示，屋架尺寸分A、B、C三种。
三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。
四、荷载计算(一)屋面恒载(标准值):屋面板自重g k kN/m2 坡向分布（详见荷载数据表）屋架及支撑自重 0.25 kN/m2水平投影分布(二)屋面可变荷载(标准值)坡屋面的屋面可变荷载（雪荷载）0.45 KN/m2,水平投影分布。
风荷载为吸力，不考虑。
各屋架满跨与半跨内力系数见内力系见附图2。
五、屋架设计要求l屋架杆件内力计算2.屋架杆件截面选择和计算,将各杆件内力、杆件截面型号几何特征等填于表1中:3.屋架各节点设计(支座节点A、屋脊节点D、跨中节点C)4.绘制钢屋架施工图一张(1#图纸,内容包括:屋架轴线和内力图,屋架正面图、剖面图、上弦俯视图,零件、大样图等,材料表,设计说明等)；绘制节点A、C、D大样图（A3图纸）。
5设计说明书1份和支座、屋脊节点1:5大样图。
表一：屋架杆件截面选择表（包括杆端焊缝计算）5。
《钢结构课程设计》任务书
《钢结构课程设计》任务书1.设计资料某双跨单层工业厂房，跨度L，厂房总长L，柱距l，厂房内设有桥式吊车，1屋面材料采用压型钢板。
屋架支承于钢柱上。
钢材采用Q235F，焊条采用E43型，手工焊。
檩条可采用槽钢、工字钢、冷弯薄壁型钢等。
荷载：压型钢板自重为0.25KN/m2；不上人屋面活荷载为；基本风压按南昌地区取值；无雪荷载和积灰荷载。
吊车的有关参数表2.设计内容(1)根据所给条件设计屋架几何尺寸，并绘制计算简图；(2)确定檩条和支撑布置，绘制简图；(3)檩条设计；(4)选择一跨屋架进行各杆件设计（内力计算及验算）；(5)节点设计（连接设计计算，连接大样图）；(6)吊车梁设计；(7)按轴心受力进行柱和柱脚设计；(8)画屋架施工图1：50（图纸）；(9)其他根据具体情况设计。
3. 撰写要求(1)说明书格式：说明书要求手写、且要用统一的课程设计用纸（A4大小），用黑色或蓝墨水工整书写，上下左右各留25mm。
(2)说明书结构及要求：封面包括：题目、学校、班级、姓名、学号、指导老师签字及时间（年、月、日）；任务书：由指导教师填写。
(3)目录：要求层次清晰，要给出标题及页次，目录的最后一项是无序号的“参考文献资料”。
(4)正文：正文应按目录中编排的章节依次撰写，要求计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图简明，书写整洁。
(5)参考文献（资料）：参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和应用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。
4、课程设计纪律和注意事项1)．课程设计纪律要求（1）遵守设计室的相关规定；（2）按时设计，不迟到早退；（3）不在设计打闹，吃东西；（4）不损坏设计室课桌。
2)．注意事项注意用电安全，关好门窗；3)、课程设计期末成绩由指导教师负责，根据各位学生所提交设计成果的质量、在设计期间的态度表现、考勤等情况综合评分，按优、良、中、及格、不及格五级评分制评定设计成绩。
有下列情况之一，成绩为不及格：a．课程设计期间考勤不足三分之二；b．未按要求完成任务；c．未按时提交课程设计成果；5、推荐教材和教学参考资料[1]《钢结构设计》[2]《钢结构课程设计任务书》[3]《钢结构设计规范》。
钢结构课程设计任务书
钢结构课程设计任务书班级：学号：姓名：一、题目某厂房总长度90m，跨度根据不同的学号从附表中取，屋盖体系可从以下所给的类型中选取。
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），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）如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号的同学用Q235钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位；②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准=0.35KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较值为S大值；积灰荷载根据不同学号按附表取。
③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层 KN/m2(按附表取)一毡二油隔气层 0.05KN/m2水泥砂浆找平层 0.3KN/m2预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2（2）有檩体系：采用型钢檩条，压型钢板作屋面板。
荷载：屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位；基本风压为0.50 KN/m2，雪荷载为0.3 KN/m2；二、设计内容1.作屋盖结构及支撑的布置图；2.选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；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。
钢结构课程设计任务书
《钢结构》课程设计
姓名：
学号：
班级：
指导教师：
年月日
《钢结构》课程设计任务书
一、设计资料
某一室内独立中型普通工作平台，平面尺寸如图1所示，采用钢铺面板，钢材为Q235。
图1 普通工作平台平面图
二、结构布置方案
该工作平台钢结构布置方案如图2所示。
柱高为6m，主梁跨度为12m，次梁跨度为 6.3m，次梁与主梁、主梁与柱、柱与基础均为铰接。
已知中间柱承受的轴心压力（不包括柱自重）设计值N=510kN。
永久荷载分项系数取γG=1.2。
钢材质量密度为ρ=7850kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2。
1—1
2—2
图2 工作平台钢结构布置方案
三、设计内容
中间柱拟采用焊接工字形截面（翼缘采用剪切边），请设计其截面。
现有厚度为8mm 和6mm的两种钢板，可分别用于翼缘和腹板。
温馨提示：试选柱的工字形截面时，可假设其自重标准值为0.5kN/m；选好之后进行截面验算时，需考虑其实际自重。
柱的工字形截面的宽度与高度可取相等。
四、提交成果
提交计算书一份！。
土木建筑工程系钢结构课程设计任务书
土木建筑工程系《钢结构》课程设计任务书一、 设计资料（一）、建筑物基本条件某锻造厂有一跨度为 18m 的单跨封闭式车间，厂房总长 90 m，柱距 6 m， 屋面坡度为 i=1:3,屋面采用纤维水泥波形瓦，有吊顶，外檐口采用自由落水，屋 架的下弦标高为 9.5m，抗震设防烈度为 7 度。
拟设计 15m 跨 三角形 钢屋架 ， 简支于钢筋砼柱上 ， 上柱截面尺寸 450mm×450mm，柱的砼强度等级为 C20。
结构构件安全等级为二级。
（二）、设计题目1、屋面做法：mKN纤维水泥波形瓦 0.20 2KNm干铺油毡一层 0.05 2mKN木望板（20mm） 0.13 2mKN檩条 0.10 2KNm管线等 0.10 2mKN吊顶 0.30 22 可变荷载：基本雪压 0.3KN/m 2KNm基本风压 0.7 2屋面活荷载 0.5 KN/m 2积灰荷载 0.5 KN/m 2（三）、制作及安装条件1、钢屋架运送单元和支撑杆件均在钢结构构件加工厂制作，工地安装采用手工焊接。
2、钢屋架与支撑杆件采用普通螺栓连接。
二、课程设计要求（一）、计算书：完成计算书一份，内容包括：1、 目录2、 设计依据（1）、选题：按屋面做法荷载和数值（永久荷载、可变荷载）屋架形式与几何 尺寸。
（2）、选择钢材、焊条及焊接方法。
（3）、基本设计条件。
3、绘制屋盖体系及支撑布置图。
4、荷载计算（包括荷载组合） 。
5、内力计算。
（1）、确定杆件内轴力A、用结构力学求解器求解各杆件内力系数。
B、杆件轴力=节点荷载×内力系数。
C、将轴力值填写在屋架简图上。
（2）、内力组合：设计屋架时，应考虑以下三种组合：使用阶段组合一：全跨永久荷载+全跨可变荷载使用阶段组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载施工阶段组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板+半跨屋面活荷载6、杆件截面设计7、屋面节点设计8、结束语（二）、施工图1、绘制屋架施工图一张2、图纸规格：A2 图纸（420 mm×594 mm）3、图面内容：（1）、屋架几何尺寸与内力图（习惯绘在图面的左上角），比例尺1：150（1：300）（2）、屋架正面图（画对称的半榀），轴线比例尺 1：20 或 1：30（3）、上下弦杆俯视图，杆件比例尺：1：10 或 1：15（4）、必要的剖面图（端竖杆、中竖杆及垂直支撑连接处）（5）、屋架支座详图及零件详图（6）、材料表（7）、施工说明（8）、标题栏4、制图要求采用铅笔绘图，图面布置合理；文字规范；线条清楚，符合制图标准，达 到施工图要求。
钢结构课程设计任务书
定位尺寸主要为主、次梁的轴线位置；螺栓孔位置要满足型钢线距表和螺栓容许的排列距离要求； 对加工及工地施工的其他要求包括零件切刨、孔洞直径和焊缝尺寸等；焊缝要区分工厂焊缝和工地焊 缝，以及适应运输单元的划分和拼装。
（4）.施工图中应注明各零件的型号和尺寸，对各零件进行详细编号，并附有材料表。型钢要注明 型号和长度。钢板要注明宽、长和厚度。零件按主次、上下、左右一定顺序逐一编号。编号与原则： 完全相同的零件给予相同的零件数字编号，否则给予不同的编号。
⎧承受静力荷载的平台 按荷载分 ⎩⎨承受动力荷载的平台
按生产分
⎧ 辅助平台 ⎩⎨中、重型操作平台
（一）、制作出里有以下几种方式：
（1）、直接搁置在厂房柱的牛腿上； （2）、一侧支撑与厂房柱，另一侧设独立柱； （3）、支撑与大型设备上； （4）、全部为独立柱的平台。 （二）、平台结构布置应以下要求：
1、满足公共生产操作的要求，保证通行和操作的净空。一般通行净空高度不小于1.8 m，宽度不 应小于0.6 m.。
15 t 15 t
15 t 15 t
t
X
X
X
t
X
截面中包括加劲肋每侧各15倍平板厚在内。
强度： M = f γ x w wx
挠度：ν = 5 q k l4 ≤ [ν ] 384 EIx
γ x —塑性系数，对T形截面，上边缘1.05，下边缘为1.2；对丁字形截面，上下边缘为1.05。
（二）、平台梁的形式和计算： 1、形式：
焊．要求: ⑴选择次梁截面; ⑵选择主梁(焊接组合梁)截面,验算其局部稳定性,并设计其加劲肋． 计算梁的强度时不考虑截面塑性的发展．
解:1.次梁: 次梁的计算简图如右图所示:
q
4000
钢结构课程设计任务书
钢屋架课程设计任务书一、设计题目：梯形钢屋架设计二、设计目的钢屋架课程设计是根据工业与民用建筑专业人才培养目标，对学生进行综合能力培养的主要实践性教学环节；也是学生应用所学的专业知识，分析解决工程实际问题的综合性训练。
通过课程设计使学生掌握支撑的种类、作用和布置原则；了解屋架外形选择和主要尺寸确定；掌握屋架的荷载和内力计算；熟练掌握屋架杆件截面设计和节点设计；掌握钢结构施工图的表达方式、制图规定及正确绘制施工图的基本技能。
三、设计资料某金工车间为单跨，无天窗厂房，纵向长度90m。
跨度18～30 m，柱距6 m，采用梯形钢屋架，无檩方案，屋面采用1.5×6 m预应力大型屋面板。
100㎜厚沥青珍珠岩保温层，卷材防水，屋面坡度i=1/10屋架支撑在钢筋混凝土柱上，柱截面400×400㎜，混凝土标号为C20。
车间有一台30/5t中级工作制的桥式吊车。
屋架钢材采用Q235，焊条为E43，手工焊。
四、设计内容1.确定屋架形式和几何尺寸；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。
完成支撑布置图；3.进行荷载和内力计算：包括按荷载规范选取荷载，采用图解法计算半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数，进行杆件内力计算和内力组合；4.杆件截面选择；5.节点设计；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典型节点。
6.完成计算书，绘制钢屋架施工图。
五、设计要求1．根据设计任务书的内容，要求学生计算书的内容清晰完整，计算准确，绘制支撑布置图和必要的节点详图。
2．钢屋架施工图绘制要确保图面质量，要求清晰准确地表达设计者的意图，并符合有关钢结构制图规定。
绘图内容：屋架简图（注明屋架的几何尺寸、杆件内力、起拱）；屋架施工图。
编制材料表和图纸说明。
六、应交成果1、设计计算书一份；2、钢屋架施工图一张。
七、编写要求1、设计计算书用蓝或蓝黑墨水笔书写，也可打印；2、计算书纸张幅面为A4；3、计算书封面统一设计，一律打印；4、图纸图幅为1＃图，图纸应该用绘图笔绘制，也可用计算机绘制。
钢结构课程设计任务书
《钢结构》课程设计实施方案一、设计目的与要求本课程设计是建筑工程专业学生学完《钢结构》课程后所必须进行的重要的实践教学环节。
通过设计掌握屋盖系统的结构布置要求和构件编号的方法，能综合运用有关力学分析、杆件截面设计、节点设计，正确绘制钢物架进行内力分析、杆件截面设计、节点设计，正确绘制钢屋架施工图。
二、设计题目无檩体系钢屋盖三、设计资料某厂房装配车间，跨度18米，长102米，柱距6米，柱网采用封闭结合；上柱截面400*400，柱混凝土强度等级C20。
车间内设有2台100KN中级工作制吊车。
沈阳地区计算温度-22℃。
屋架形式屋架形式及构造如图所示。
四、设计内容及要求（一）完成设计任务书一份（统一采用16开作业本）内容包括：1．附设计任务书；2．按给定的屋架形式确定主要尺寸；3．布置屋盖支撑系统；4．选择钢材（用牌号表示）并提出保证条件；5．选择焊接方法及焊条型号；6．荷载汇集。
除按荷载规范考虑屋面恒荷载和活荷载外，对于学号为单号的同学尚应考虑屋面积灰荷载（按标准值0.5KN/m2采用）；保温层的选用：学号为1~12号的采用加气混凝土120厚，学号为13~21号的采用水泥珍珠岩制品100厚；7．算屋架杆件内力。
运用计算机程序（程序语言不限）进行内力计算，并将计算结果附在计算书中。
8．杆件设计。
9．设计图中指定节点（图1中节点1、2、3、4、5）。
（二）绘制施工图（用白图绘制，1号图纸594*841），图纸上绘制的内容包括：（1）屋架简图；（2）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；（3）材料表；（4）设计说明。
五、参考资料1．建筑结构荷载规范GB5009-20012．钢结构设计规范GBJ17-883．教科书4．《钢结构设计手册》罗邦富等主编中国建筑工业出版社出版六、时间安排要求在4周时间内完成，具体时间为2004年11月29日~12月25日。
七、成绩评定按要求完成计算书，图文并茂，字迹工整，计算工整，计算准确；制图符合国家现行标准；计算书、图纸和答辩其中一项不及格则本课程设计成绩为不及格。
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《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。
凡与支撑连接的屋架编号为GWJ—2，其它编号为GWJ —1。
4．荷载和内力计算
①荷载汇集：永久荷载包括屋架和支撑自重、大型屋面板自重、保温层、防水层、找
平层等自重；可变荷载包括屋面活荷、雪荷载，取两者之间的大值，风荷载及积灰荷载不考虑。
②荷载组合：
使用阶段：全跨永久荷载＋全跨可变荷载
全跨永久荷载＋半跨可变荷载
施工阶段：全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷
③内力计算〔不考虑起拱〕：
本设计采用图解法计算内力。
应用图解法求得单位荷载作用于全跨及半跨各节点的各杆内力，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。
具体计算如表1。
表一
杆件名称杆内力系数全跨永
久荷载+
全跨可
全跨永久
荷载+半跨
可变荷载
全跨屋架和支
撑自重＋半跨
屋面板重＋半
计
算
内P=1
22
11
1—1
2—2
屋架上弦支撑布置
G
W
J
—
2
G
W
J
—
2
G
W
J
—
1
G
W
J
—
1
G
W
J
—
2
G
W
J
—
2
图1
5．杆件截面设计：
① 上弦：整个上弦不改变截面，是受压杆件，按最大内力即最大压力设计，选用两
不等边角钢短肢相并。
主要计算公式：
x ox
x i l =
λ＜[]λ=150 y
oy y i l =λ＜[]λ=150 A
N
min ϕσ=
≤f
② 下弦：整个下弦不改变截面，是受拉杆件，按最大内力即最大拉力设计，选用两
不等边角钢短肢相并。
主要计算公式：
A N
=σ≤f x ox x i l =λ＜[]λ=350 y
oy y i l =λ＜[]λ=350
③端斜杆：选用两不等边角钢长肢相并，验算要求同上弦杆。
④斜腹杆：选用两等边角钢相并，设计内力有拉力压力时，按拉杆和压杆分别验算。
⑤竖杆：若杆力很小，可按容许长细比选择截面，再验算。
一般选用两等边角钢相并。
⑥屋脊处竖杆：选用两等边角钢组成的十字形截面，一般受力较小，按容许长细比选
择截面。
6．节点设计： ①下弦节点：
这类节点的设计步骤是：先根据腹杆的内力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸，即
f h 和w l ，然后根据w l 的大小按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。
主要计算公式：
w
f f l h N
7.021⨯∆=
ατ≤w
f f
②上弦节点；设计步骤同下弦节点，但上弦节点受节点荷载作用。
主要计算公式： w
f l h N
7.021⨯∆=
ατ∥ w
f f
l h P
7.04⨯=
σ
22
22.1∥τσ+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛f ≤w f f ③屋脊节点（拼接上弦节点）
弦杆一般采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合且便于施焊，需切肢削棱，切肢长度为t+f h +5mm 拼接角钢与上弦连接焊缝长度 w
f w l h N
l 7.04⨯=
拼接角钢长 202+=w l l
④下弦拼接节点：拼接角钢计算同屋脊节点，下弦杆与节点板焊缝传递15%的下弦
设计杆力，按侧焊缝分别计算肢尖、肢背长度。
⑤支座节点
支座节点计算包括底板计算、加劲肋及其焊缝计算与底板焊缝计算三部分，计算原
理与轴压柱柱脚相同。
7．书写结构计算书，绘制屋架施工图 （二）设计指导与答疑：
1．每日上、下午指导教师去一次设计教室答疑。
2．指导教师根据情况进行集体答疑或讲课，若有需要在每个设计步骤开始前，系统地向学生讲述设计过程及重点。
（三）设计的考评
1．依据：结构计算书、施工图、答辩及课程设计期间的表现 2．答辩内容：施工图、计算书及课程中的相关内容 3．成绩：按五级分制计算 四、参考文献
1．建筑结构荷载规范 2．钢结构设计规范 3．钢结构设计手册 4．钢结构教材
5．工民建专业课程设计指南
6．房屋建筑制图统一标准
施工图。