钢结构课程设计指导书
浙江工业大学建筑工程学院
2018/2018学年短学期
建筑工程2008级专业课程设计指导书
课程名称：钢结构设计
题目：30m梯形钢屋架结构设计
学生姓名：
学号：
班级：建筑工程2008(1>(2>
指导教师：赵滇生吴剑国
2018年7月
钢结构设计课程设计指导书
课程名称：房屋钢结构设计
适用班级：建筑工程2008级开课学期：2018/2018学年短学期
学时数： 1周上机时数：20学时学分数：1学分
指导教师：赵滇生、吴剑国
一. 设计目的和任务
钢结构课程设计是重要的实践性教案环节，目的在于帮助学生巩固和深化钢结构基本原理和房屋钢结构设计课程的理论和知识，培养学生理论联系实际，自已动手进行设计、分析、计算和计算机绘图等钢结构设计基本技能，以培养学生的钢结构工程实践能力和创新能力。
土木工程专业钢结构课程设计的任务是培养学生分析理解设计资料；掌握普通钢屋架的结构形式与布置原则；熟练掌握钢屋架的荷载计算、内力计算、杆件设计和节点设计；熟练绘制钢屋架及屋架支撑布置图、钢屋架施工图；学习掌握房屋钢结构设计的程序和方法；学会正确运用钢结构设计规范开展设计工作。
二. 基本内容与要求
1．熟悉设计资料和相关国家设计规范
通过教师简单讲授，要求学生理解设计原始资料，熟悉《建筑结构荷载规范》(GB 50009－
2001>(2006年版>、《钢结构设计规范》(GB 50017－2003>和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018－2002>等相关国家标准。
2．掌握钢屋架及支撑布置的原则
通过教师简单讲解，要求学生掌握钢屋架及支撑布置的原则，掌握设计和绘制钢屋架及支撑布置图的方法。
3．掌握钢屋架的设计计算方法和计算说明书的编写方法
通过教师详细讲解，要求学生掌握钢屋架杆件内力的计算方法，屋架杆件和节点设计方法，计算说明书的编写方法。
4．绘制钢屋架施工图
通过教师详细讲解，要求学生掌握钢屋架施工图的绘制方法，并绘制一张A1图幅的钢屋架施工图。
三. 设计资料及有关规定
1.车间平面尺寸为144m×30m，柱距9m，跨度为30m，柱网采用封闭结合。车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。
2.屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边Z形钢
Z250×75×20×2.5，屋面坡度i=l/20～l/8。
3.钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c＝1
4.3N/mm2。
抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。
4.钢材用 Q235-B，焊条用 E43系列型。
5.屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。根据坡度不同，分A1～A8共8种不同的腹杆布置形式，端部高度H0的有5种不同数值，一共有40种形式的屋架，编号和区别详见下表1。
a> A1
b> A2
c> A3
d> A4
e> A5
f> A6
g> A7
h> A8
图1 屋架计算简图及腹杆布置形式
表1 屋架的编号及其具体尺寸
6. 该车间建于杭州近郊。
7.屋盖荷载标准值：
(l>屋面活荷载0.50kN/m2
(2>基本雪压s0 0.45kN/m2
(3>基本风压w0 0.45kN/m2
(4>复合屋面板自重0.15kN/m2
(5>檩条自重查型钢表
(6>屋架及支撑自重0.12+0.01l kN/m2
8.运输单元最大尺寸长度为15m，高度为4.0m。
四. 课程设计的步骤和方法
1. 确定屋架型式与尺寸，选择钢材及连接材料
(1> 计算屋架杆件几何长度，说明运输单元的划分；
给屋架的每个节点编号，一般上弦节点宜以大写英文字母A、B、C……连续编号，下弦节点或再分腹杆的中间节点宜以小写英文字母a、b、c……编号，而且上弦节点正下方的节点用相应的小写字母编号。这种编号，从字母的顺序和大小写，就可以很方便地识别节点和杆件的位置，以及杆件的类型。
(2> 计算檩条间距，布置拉条及撑杆；
长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为1800mm。另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。
2. 屋面结构布置
(1> 合理布置屋架位置
屋架一般按等柱距(开间>布置，特别是采用有檩屋盖体系，柱距也可以不取3m或1.5m的模数，根据需要自由确定柱距(开间>。但当采用无檩体系时，由于大型钢筋混凝土屋面板的标准长度为6m，中间柱距(开间>一般取6m，为使山墙与侧墙能够封闭结合，一般车间两端的柱距(开间>采用5.5m，将端屋架(排架或刚架>内移0.5m。
(2>根据需要设置支撑体系
一般情况下，屋架的上弦横向支撑必须设置。
屋架下弦杆为拉杆无稳定性问题，因此当房屋的跨度和高度较大(例如跨度≥24m>、或室内有悬挂吊车，或山墙抗风柱与屋架下弦相连时，应设下弦横向支撑，否则可以不设。
下弦纵向支撑仅当房屋的跨度和高度较大、或房屋为厂房并设有壁行吊车或有较大振动设备(如锻压车间>，对房屋的整体刚度要求较高时应设置，否则可以不设。对梯形屋架，纵向支撑常设在屋架的下弦端部一个或两个节间平面内，而对三角形屋架则常设在上弦端部若干节间平面内，具体节间数由支撑斜腹杆与屋架弦杆之间的夹角在25°～65°确定。
垂直支撑在任何屋盖系统内一般必须设置。对跨度L≤30m的梯形屋架和跨度L≤24m的三角形屋架，通常只在跨度中点设置一道中间垂直支撑；当跨度大于上述情况时，则需在跨度中间设置两道垂直支撑。此外，在梯形屋架两端则不论跨度大小均需设置垂直支撑。垂直支撑只设在有横向支撑的同一柱间的屋架上，不设垂直支撑的其它柱间的屋架上、下弦相应点间设纵向系杆与之相连。
刚性或柔性系杆的设置：屋脊处，当跨度较大的屋架两端的上弦端节点，天窗架立柱处的屋架上弦节点、垂直支撑的上弦节点处均应设置刚性系杆。在有檩屋盖中，屋架上弦平面的系杆可用檩条兼充，但对兼充刚性系杆的檩条长细比应满足λ≤200。上弦支撑其它节点处、不设横向支撑的其它屋架在垂直支撑下弦节点处设置柔性系杆即可。
(2>将钢屋架统一编号。
3. 杆件内力计算
(1> 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> 全跨屋架支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载。
按荷载规范规定，可变荷载取屋面活荷载和雪荷载中的大者设计。
(2> 按上述三种组合计算节点荷载设计值。其中第1>种荷载组合确定弦杆和腹杆的轴力，第2>和3>种荷载组合可能会影响屋架跨中部分腹杆的最不利轴力。对于轻型屋面，应注意计算在风吸力作用下屋架的内力，考虑下弦杆可能的内力变号问题；
(3> 采用结构力学中介绍的各种计算方法、力学计算手册或结构力学求解器等计算软件计算杆件内力；
(4> 上弦杆承受节间荷载的，可用接近似法计算上弦杆的局部弯矩。
4. 屋架节点板厚度确定，杆件截面选择和填板设置
(1> 节点板的厚度确定
根据支座斜杆(三角形屋架为上弦杆端节间>内力确定支座节点板和其它节点板的厚度，一般支座节点板较其它节点板厚2mm；
(2> 杆件截面选择
1> 杆件的计算长度
①在桁架平面内
规范规定弦杆和支座斜杆(支座竖杆>在桁架平面内的计算长度均取l0x=l，即取μx＝1.0，l为节点中心间的杆件长度；单系腹杆(即无中间节点的腹杆>，其取l0x=0.8l，但对两端不用节点板连接的腹杆，则仍应取l0x=l。
②在桁架平面外
弦杆在桁架平面外的计算长度取其侧向支承点的距离，侧向支承点取横向支撑或垂直支撑的节点及与其用系杆相连的各个节点。所有腹杆在桁架平面外的计算长度都等于其几何长度，即l0y＝l。
桁架弦杆、再分式腹杆的受压主斜杆和K形腹杆体系的竖杆在桁架平面外侧向支承点的间距为节间长度的2倍、两节间的轴心压力有变化时，规范规定计算长度按下式计算
式中，l1为两节间的长度，N1为两节间中的较大压力；N2为两节间中的较小压力(或拉力，对拉力应取负值>。当桁架上弦杆的侧向支承节点间距为三节间时，计算长度取侧向支承点的距离，l0y＝l1。
③在斜平面内
单角钢截面和双角钢组成十字截面的腹杆，屈曲将发生在与桁架平面斜交的平面内，规范规定不在
支座处的此类腹杆，其计算长度可取l0=0.9l，对支座竖杆则取l0＝l。
2> 杆件截面形式
屋架杆件的截面形式常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，对内力很小的杆件，可以采用单角钢。十字形截面一般选用两等边角钢组成，在桁架平面内和平面外的计算长度相同，主要用于跨中的竖腹杆，有时也用于梯形屋架的端竖杆。双角钢组成的T形截面一种是用两等边角钢组成的，还有两种是用两不等边角钢分别将两长边相连(并>或两短边相连(并>组成的。一般应该根据等稳条件λx≈λy来确定选择合理的双角钢组合截面形式，即一般应选l0y/l0x和三种组合T形截面的i y/i x值最接近的，当
l0y/l0x介于两种组合T形截面的i y/i x值之间，应同时选这两种T形截面设计，最后取用钢量较小者；若弦杆存在局部弯矩，则应将屋架平面的肢(与节点板相连的肢>宽适当加大(长肢相连的不等边角钢除外>。
3> 初选杆件的角钢规格
轴心受拉构件的长细比限制一般不会成为控制，可直接根据强度计算要求的净截面面积A n≥N/f，直接查型钢表初选角钢规格。轴心受压构件则应先假定杆件的长细比λ= λx= λy，求出所需要的截面回转半径i x≥l0x/λx和i y≥l0y/λy，再根据钢材强度等级及截面类别查轴心受压构件的稳定系数表得到φ，求出所需要的截面面积A≥N/(φf>，根据i x、i y和A即可根据型钢表初选比较合适的角钢规格。对于压弯构件，考虑局部弯矩的影响，可以将轴心受压构件选择截面中的i x和A适当放大后再选择角钢规格。
将上面初选截面的杆件进行必要的验算，以确定所选截面是否合适。轴心受拉构件验算长细比和净截面强度，轴心受压构件杆验算长细比和两个主轴方向的整体稳定，压弯构件验算长细比和弯矩作用平面内及平面外的整体稳定。合理的截面应使杆件的安全性和经济性均较好。验算结果若合适则可，否则应根据验算结果调整截面形式或尺寸，重新进行验算，直到合适为止。
上述验算中，对于单角钢或双角钢组成的T形截面杆件，在计算其绕对称轴整体稳定时，应采用计及扭转效应的长细比，即用下列λyz取代原来的λy计算。
①等边双角钢截面:
当b/t≤0.58l0y/b时
当b/t>0.58l0y/b时
②长肢相并的不等边双角钢截面:
当b2/t≤0.48l0y/b2时
当b2/t>0.48l0y/b2时
③短肢相并的不等边双角钢截面:
当b1/t≤0.56l0y/b1时，可近似取λyz=λy。否则应取
对于双角钢组成的十字形截面杆件，属于双轴对称截面，故不必考虑扭转效应的影响。
计算等边单角钢截面杆件的强度和连接、稳定时应该分别取下列系数进行强度设计值折减后，可不再考虑扭转效应对绕对称轴稳定的影响。
a. 按轴心受力计算强度和连接乘以系数0.85；
b. 按轴心受压计算稳定性：0.6 + 0.0015λ，但不大于1.0；λ为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ＜20 时，取λ=20。
依次选择验算上弦杆，下弦杆、主斜杆和其它所有杆件的截面。
4> 杆件截面规格不宜过多，最小角钢规格为L56×36×4或L45×4，与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L63×5。
(3> 每根杆件填板的尺寸和设置数量验算，注意受压杆件在两侧向支承点之间至少设置两块填板。
5. 节点设计
(1> 根据构造要求先确定焊脚尺寸，再计算各腹杆及弦杆端部所需的焊缝长度，一般精确到10mm，焊脚尺寸h f和计算长l w均应满足构造要求；
节点板的尺寸主要根据布置焊缝的需要确定，应尽量规则以减小连接偏心，且宜采用至少两对边平行或两相邻边垂直的形状，便于下料时套裁，以节省钢材。
(2> 设计支座节点；
(3> 设计屋脊节点；
(4> 设计其余节点。
6. 施工图绘制
根据国家标准《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001—2018>和《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001>，采用AutoCAD绘制钢屋架施工图，最后用绘图仪在白版纸上打印施工图。
五. 上机时数的安排
课程设计可利用PKPM系列结构设计软件中的STS等钢结构设计软件进行分析计算和施工图的绘制，上机时数一般不少于20学时。其中计算分析8学时，绘制施工图12学时。
六. 设计成果要求
1. 计算说明书要求
课程设计计算说明书应采用学院统一印定的封面，课程设计用纸统一采用浙江工业大学学生专用纸(不得有明格或明线>，计算说明书可以手写，也可以用办公软件word排版打印，但纸张规格统一采用
A4(297mm×210mm>。
内容要求如下：
(1> 目录
依次列出计算说明书的下列部分的内容及页次。
(2> 设计资料
列出上述三. 设计资料及有关规定中与自己设计相关的内容。
(3> 屋架几何尺寸及檩条设置
1> 计算屋架杆件几何长度，并画图表示，同时标出节点编号及起拱值，说明运输单元的划分。
2> 计算檩条间距，用图表示，并标出拉条及撑杆。
采用长尺复合屋面板，单坡内不设搭接，檩条最大允许间距由所选屋面板规格确定。另外，屋架上弦节点处应设檩条。
(4> 支撑布置及屋架编号
1> 简要说明所设支撑的必要性、并画出屋架、支撑、系杆的布置图，标出必要尺寸和轴线(不要求确定支撑系杆截面>，如上下弦横向支撑的间距(开间>和跨度、各竖向支撑的位置和高度等。
2> 在上图中将钢屋架编号。数量最多的钢屋架采用普通编号如“GWJ-30”，对仅因连接支撑的螺栓孔等局部不同的，可以采用在普通编号后加a、b、c等字母以示区别，如“GWJ-30a”、“GWJ-30b”等。
(5> 杆件内力计算
1> 荷载组合情况
说明按荷载规范规定，取屋面活荷载和雪荷载中的大者作为可变荷载计算。考虑三种荷载组合确定弦杆和各腹杆的轴力。对于采用轻型屋面的屋架，计算时还应考虑风吸力可能引起的屋架下弦杆内力由拉力变为压力的不利情况，计算书中对此应加以分析说明；
2> 节点荷载设计值计算过程，
3>杆件轴力计算过程，上弦杆和下弦杆应写出详细计算过程，其余杆件可列表计算；
4> 如果上弦杆承受节间荷载，则用接近似法计算上弦杆局部弯矩的过程；
5> 画出设计内力图表示上述轴力和局部弯矩。
(6> 屋架节点板厚度确定，杆件截面选择和填板设置
1> 根据支座斜杆(三角形屋架为上弦杆端节间>内力确定支座节点板和其它节点板的厚度的过程；
2> 杆件截面选择
根据等稳原则确定弦杆和腹杆的截面形式，如果屋架弦杆作用有节间荷载，则应考虑局部弯矩的影响；拉杆和压杆分别根据强度和整体稳定初选截面规格；再经过具体验算，最后确定合理的角钢规格。
写出上下弦杆和主斜杆选择计算的详细步骤，其余杆件可在下列屋架杆件截面选择表中计算。
3> 每根杆件填板尺寸、设置数量及验算过程。
(7> 节点设计
1> 根据构造要求先确定焊脚尺寸，再计算各腹杆及弦杆端部所需的焊缝长度，写出计算过程；
2> 支座节点的构造、尺寸及各零件和焊缝尺寸，写出验算过程，焊缝用代号表示。
3> 屋脊节点及下弦杆拼接节点的拼接角钢尺寸、切肢尺寸、节点板尺寸及拼接焊缝等验算过程。
4> 其余节点在施工图中设计标注。
(8> 说明
说明在钢屋架制作、运输、吊装过程中的有关事项。
(9> 设计总结
总结课程设计过程中的收获和有待改进的问题等。
2. 施工图要求
施工图纸统一采用A1规格的白版纸或硫酸纸，内容要求如下：
(1> 屋架计算简图
用1:100比例绘制屋架计算简图，在左半跨标出屋架跨度、端部和中部高度、起拱尺寸和各杆件几何长度；在右半跨标出各杆件的轴力设计值，如果上弦杆存在局部弯矩，则还应标出其设计值；并分别注明所用单位。
(2> 屋架施工详图
用两种比例(轴线尺寸用小比例尺，其余用大比例尺。其中小比例尺根据整体图面布置允许的图幅确定，大比例尺则根据能够清晰表达杆件和节点细部构造和尺寸确定>绘制屋架正面详图，上弦和下弦俯视平面图，跨中竖杆及端杆的侧视详图，支座节点详图。给所有零件统一编号，尺寸相同的应编同一个号，编号遵循先主要杆件、后次要杆件和板件，从上到下，从左到右的原则。
施工详图中应标明的尺寸：所有节点板尺寸及节点板边到节点中心的定位尺寸；所有杆件端部到节点中心的尺寸；所有杆件肢背到轴线的尺寸(精确到5mm>；不等边角钢杆件的与节点板连接肢的宽度，所有角焊缝的长度和焊脚尺寸(在说明中已说明的可省略不标>、塞焊尺寸、工地焊代号；所有填板的尺寸、焊缝；拼接角钢的规格和长度、切肢削棱的尺寸，其它必要的零件详图尺寸，连接支撑和拼接所需螺栓孔直径及定位尺寸。
绘制施工图时，计算简图、构件或零件一般用中实线，其中角钢厚度可放大绘制比例，且内侧线可稍细，以免两线叠合成一条粗线；尺寸标注和材料表用细实线；轴线用细点划线；尺寸标注的尺寸界线与对象之间应注意有适当的偏离。
(3> 材料表
列出各零件编号，几何尺寸、数量、质量及屋架总质量等。
(4> 说明
对采用的钢材、焊条，未在图中标明尺寸的焊缝，安装螺栓，防锈措施等有关事项逐项予以说明。
(5> 标题栏
标题栏统一采用下图2所示格式和尺寸，其中“浙江工业大学建筑工程学院课程设计”、“30m梯形钢
屋架施工图”和本人所在专业、班级、学号以及绘图所用比例可以直接采用计算机绘制输出，但本人姓名、指导教师和日期栏必须用墨水笔手签，不得用计算机绘制输出。
图2施工图统一标题栏尺寸及式样
七. 时间安排
本课程设计总学时为1周，课内时间具体安排见下表2。
表2 课程设计时间安排
注：表中教案要求：A——熟练掌握；B——掌握。
☆代表学习重点；Δ代表学习难点。
八. 考核方法
课程设计的总成绩为100分，由计算说明书和屋架施工图两部分成绩组成，两者各占50分。
根据课程设计的内容要求，计算说明书着重考核内容的系统性、编写的条理性、计算的正确性和书面质量；施工图着重考核内容完整性、表达准确性和图面质量；并应适当考虑学生在整个设计过程中的学习态度和认真程度。
九. 参考资料
1.钢结构——原理与设计，夏志斌，姚谏编著，中国建筑工程出版社，2008年2月；
2. 钢结构(第二版>(上册：钢结构基础，下册：房屋建筑钢结构设计>，陈绍蕃主编，中国建筑工业出版社，2008年7月；
3. 钢结构基本原理(第二版>，沈祖炎，陈扬骥，陈以一编著，中国建筑工程出版社，2006年7月；
4. 建筑钢结构设计，王肇民主编，同济大学出版社，2001年2月；
5.建筑结构荷载规范(GB 50009－2001>(2006年版>，中华人民共和国建设部主编，中国建筑工业出版社，2006年11月；
6.钢结构设计规范(GB 50017－2003>，中华人民共和国建设部主编，中国计划出版社，2003年10月；
7.冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018－2002>，湖北省发展计划委员会主编，中国计划出版社，2002年12月；
8.钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205－2001>，中华人民共和国建设部主编，中国计划出版社，2002年4月；
9.房屋建设制图统一标准(GB/T50001-2018>，中华人民共和国建设部主编，中国计划出版社，2002年3月；
10.建筑结构制图标准(GB/T 50105－2001>，中华人民共和国建设部主编，中国计划出版社，2002年3月；
11.钢结构设计手册(上册，第三版>，《钢结构设计手册》编辑委员会，中国建筑工业出版社，2004年3月；
12.建筑结构静力计算手册(第二版>，《建筑结构静力计算手册》编写组，中国建筑工业出版社，1998年9月。
钢结构课程设计参考示例
参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－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120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；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 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与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 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 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 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
钢结构课程设计任务书(2013.11)5
《钢结构》课程设计任务书 中国矿业大学银川学院 土木工程教研室 2013年11月
一、设计资料 1. 基本资料 某单跨单层厂房，跨度L=18m，长度42m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，梯形屋架铰接于混凝土柱上，屋面坡度i=1/10，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板（考虑屋面板对屋架在平面外的支撑作用）。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图1所示、屋架支撑系统布置图如图2所示。 图1 柱网布置图 （a）
（b） （c） 图2 屋架支撑布置图 （a）屋架上、下弦支撑布置图 （b）1-1剖面图；（c）2-2剖面图 2. 屋架形式及几何尺寸 如图3所示。 图3 屋架形式及几何尺寸 3. 屋面荷载及内力系数 （1）永久荷载（标准值） 三毡四油防水层0.40 kN/m2 水泥砂浆找平层0.40 kN/m2 保温层0.20 kN/m2 预应力混凝土屋面板（1.00 +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：1.00+0.001×190=1.19kN/m2) 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 （2）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)
如图4所示。 图4 屋架内力系数 （a）全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 （b）半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1. 完成一份钢屋架计算书。用A4纸手写，加统一格式封皮装订，见附件1。计算书内容必须包括： （1）钢屋架荷载计算； （2）杆件内力的计算和组合； （3）杆件截面的选择和验算； （4）主要节点设计（至少完成一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点的设计，节点设计内容包括节点板、加劲肋及连接焊缝）。 2. 绘制一份钢屋架施工图。用空白的A2绘图纸手绘，采用统一的图签栏，如图5所示。建议杆件轴线比例采用1:20，节点（包括杆件截面、节点板和小零件）比例采用1:10。当屋架对称时，可仅绘制半榀屋架的施工图。施工图内容必须包括： （1）施工图的说明； （2）材料表； （3）屋架简图； （4）屋架立面图；
完整钢结构课程设计精
贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码：02443 题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级：2 0 1 3 级 专业：建筑工程 层次：本科 姓名：张伟 准考证号：21001181132 衔接院校：贵州大学 指导老师：张筱芸 完成日期： 2015. 4. 24
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，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/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（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/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0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/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-3 4、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。
钢结构设计任务书2013(GWJ)
钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书 班级： 学号： 组别： 姓名： 一、题目 某厂房总长度60m ，跨度根据不同的组别从附表中取，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，柱的混凝土强度等级为C30，梯形屋面坡度i=L/10（ L 为屋架跨度），三角形屋架坡度1:3。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. 屋架形式及荷载:屋架跨度 m(根据分组按附表取)、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：1）Q235钢，焊条为E43型，无檩体系，梯形钢屋架，；2）Q345钢，焊条为E50型，有檩体系，梯形钢屋架；3）Q235钢，焊条为E43型，有檩体系，三角形屋架。 有檩体系的同学要求选择檩条型号及计算。 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2/m kN 为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.72/m kN ，雪荷载的基本雪压标准 值为S 0=0.352/m kN ，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载 2/m kN (根据分组按附表取)。 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 0.42/m kN 水泥砂浆找平层 0.42/m kN 保温层 2/m kN (按附表取) 一毡二油隔气层 0.052/m kN 水泥砂浆找平层 0.32/m kN 预应力混凝土屋面板 1.452/m kN （2）有檩体系：采用冷弯薄壁型钢檩条，彩色夹芯板作屋面板。 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2/m kN 为单位；基本风压为0.50 2/m kN ，雪荷载为0.3 2/m kN ； 二、设计内容
西南科技大学钢结构课程设计 真正完整版跨度30米长102
钢结构课程设计 班级： 姓名： 学号：2 指导老师： 2012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 =+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 1.4 1.4×1.35=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=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=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 1.3 1.82 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。 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下:
钢结构课程设计任务书(10本科用)
山东英才学院 课程设计（论文）设计题目：某车间钢屋盖设计 课程名称：《钢结构设计》课程设计 院 (系) 部: 建筑工程学院 学生姓名 : 班级: 专业：土木工程 成绩： 指导教师：郭兵 设计时间： 山东英才学院教务处制 二O 一三年五月
工业厂房课程设计任务书 一、题目 某间钢屋盖设计。 二、设计资料 1、车间基本参数 某公司因生产需要，拟在济南郊区建设一座单层单跨车间（设计使用寿命50年），车间建筑平面、剖面见下图。 图1 车间建筑平面图 图2 车间建筑剖面示意图
车间采用排架结构，下部为矩形截面钢筋混凝土柱及独立基础，上部采用钢屋架结构，钢屋架与混凝土柱铰接连接。抗风柱为矩形截面钢筋混凝土柱。 车间屋面采用压型钢板，屋面檩条为卷边C型钢（C180×70×20×2.5），檩条间距约1.5m；无吊顶；车间四周围护墙采用240mm厚砖墙。 2、屋盖荷载、材料自重、抗震设防烈度 ①方案一：采用单层压型钢板，压型钢板及檩条自重标准值：0.15kN/m2； 方案二：采用50mm厚夹芯板，夹芯板及檩条自重标准值：0.25kN/m2； 方案三：采用100mm厚夹芯板，夹芯板及檩条自重标准值：0.30kN/m2； 方案四：采用150mm厚夹芯板，夹芯板及檩条自重标准值：0.35kN/m2。 ②基本风压：0.45kN/m2； ③基本雪压：0.30kN/m2； ④屋面活荷载标准值：0.3kN/m2（不上人屋面，无积灰荷载）； ⑤钢屋架及屋面支撑自重标准值（估算）：0.35 kN/m2（按投影面积）； ⑥抗震设防烈度：6度。 3、钢屋架的荷载效应组合 首先设计屋架的形式，确定其几何尺寸；然后计算一榀屋架在半跨单位荷载作用下的内力系数，再分别计算下述荷载标准值作用下的杆件内力：全跨永久荷载、全跨屋面可变荷载、半跨屋面可变荷载、左风吹荷载、右风吹荷载；最后列表进行下述荷载效应组合： ① 1.2×全跨永久荷载+1.4×(全跨屋面活荷载，雪荷载)max。 ② 1.2×全跨永久荷载+1.4×(半跨屋面活荷载，雪荷载) max。 ③ 1.0×全跨永久荷载+1.4×左风吹荷载。 ④ 1.0×全跨永久荷载+1.4×右风吹荷载。 4、主要构件材料 钢材：Q235－B或Q345－B。 5、设计分组 根据屋架形式、车间跨度、屋面板类型不同，共分40种情况（即下表中的1～40号），要求各班每人选择其中一个编号，不可重复。
钢结构课程设计指导书(详细版)
钢结构课程设计指导书 （梯形钢屋架） 土木工程学院钢结构教研室
钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 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、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，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。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m，长度为90m，柱距6m，内设两台50/5t中级工作制桥式吊车，设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平，上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层，上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2，雪荷载标准值0.5 kN/m2，积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×400mm，混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质，钢材可采用Q235-A.F，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。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板，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，我国常将H。取为1.8～2.1m等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 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 ，可取50mm。 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，宜布置三道上、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—2，其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 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。 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，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 2．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 3. 内力计算 按图解法、解析法、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。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。
中南大学钢结构课程设计
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》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
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（GB5009－2010） （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，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库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2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 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，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （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）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
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，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/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（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/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0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 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-3 4、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，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/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（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/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0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 （2）屋架计算跨度 )(7.233.0240 m 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 mm h 19000=中部高度
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：
钢结构课程设计
中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、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[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（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[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍
（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)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
钢结构课程设计
钢结构课程设计计算书 专业：土木工程 班级：土木094 姓名：王忠涛 学号：099044411 指导教师：贾冬云 安徽工业大学 建筑工程学院 土木工程系
《钢结构设计》课程设计计算书 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架即芬克式屋架，屋架下弦标高为9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5m~2.2m。屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)水平投影标准值为0.50kN/㎡。屋面活荷载标准值为0.30kN/㎡。不考虑积灰荷载、风荷载。雪荷载0.4kN/㎡，不考虑全垮积雪不均匀分布情况。结构重要性系数为γ0=1.0。屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。 2.屋架形式和几何尺寸 屋架形式采用芬克式屋架屋面坡度1/3 屋架几何尺寸如下图： 屋架形式和几何尺寸 3.支撑布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆，上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连；下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑设置在同一柱间内。支撑的布置见下图。 上弦支撑布置图
下弦支撑布置图 纵向支撑布置图 檩条布置图 4.荷载计算 （1）永久荷载标准值： 屋面恒荷载标准值G k=0.50 kN/m2 屋面活荷载标准值Q k=0.30 kN/m2。 屋面雪荷载标准值S k=0.4 kN/ m2。 （2）上弦的集中荷载和节点荷载永久值。 檩条支承于上弦节点，屋架坡度为a=arctg1/3=18.4o′，檩距为1.975m。 上弦节点恒荷载水平投影标准值：P1=0.5×7.2×1.975=7.11 KN； 上弦节点雪荷载水平投影标准值：P2=0.4×7.2×1.975=5.69KN。 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图
钢结构设计任务书
钢结构（二） 门式刚架轻型钢结构设计 任务书 广东石油化工学院建筑工程学院土木系 2014年12月3日
《门式刚架轻型钢结构设计》任务书 一、设计资料： 某无吊车厂房，设计使用年限50年。拟采用单跨双坡对称门式刚架，跨度为L，柱高为H，斜梁坡度为i，见图1。门式刚架柱距为l，共计11榀。每个学生对应的门式刚架几何参数见附表A 和附表B。由于使用需要，在厂房每道纵向墙上，布置2道宽门。建筑平面、立面设计见附图。 刚架梁、柱采用H型变截面，翼缘沿长度或者高度方向不变化，腹板沿长度或者高度方向成线性变化，梁腹板在s处拼接并改变截面。 屋面及墙板的自重为q。檩条为薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。钢材采用Q235钢，焊条为E43型。基础采用C20混凝土。 设计荷载如下： 1.屋面板自重（包含保温层等）标准值：0.30kN/m2 2.墙板自重（包含保温层等）标准值：0.25kN/m2 3.檩条、拉条和支撑自重标准值：0.10kN/m2 4.屋面门式刚架自重标准值：0.11+0.01L (kN/m2) (L为屋架跨度，单位米) 5.屋面活荷载标准值：0.3kN/m2（计算刚架），0.5 kN/m2 (计算檩条和屋面板) 6.不考虑积灰荷载和雪荷载 7.基本风压：每个学生对应的w0见附表A和附表B；地面粗糙度类别为B类，刚架 采用封闭式. 图1 门式刚架示意图 二、设计内容： 1、门式刚架钢结构的设计与计算（设计说明书，采用统一的设计说明书用纸，手写，有封面） （1）刚架梁、柱截面选取； （2）刚架的荷载及荷载组合； （3）刚架的内力及强度、稳定计算； （4）刚架主要节点的构造与计算，包括梁、柱节点、拼接节点、柱脚。 （5）檩条的截面选取及内力、强度和稳定计算 2、门式主刚架钢结构施工图绘制（A3图纸，机绘打印）
钢结构设计任务书2016
钢结构原理与设计课程设计任务书 一、题目：普通梯形钢屋架设计 二、设计资料（由老师分组确定） 某厂房总长度90M，跨度根据不同班级及学号从附表1中取，纵向柱距6m。 1.结构形式:梯形钢屋架。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7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。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。 3.屋盖结构及荷载 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值值根据不同学号按附表取。施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载取0.6 KN/m2。 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（根据学号按附表取) 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 三、设计内容 1．课程设计计算书 包括如下内容的全部设计和计算过程：
①屋盖支撑、檩条布置的示意图 ②设计荷载统计 ③檩条设计及验算过程 ④屋架杆件几何尺寸、内力的计算过程及结果 ⑤屋架杆件截面计算过程及结果,屋架节点计算过程及结果 2．钢屋架施工详图 绘制2#施工图，屋架轴线比例1：20或1：30，相应构件比例为1：10或1：15，内容包括： ①屋架简图，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。 ②屋架正面图，上、下弦平面图（有二个比例）。 ③侧面图，剖面图及零件详图。 ④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。 ⑤材料表。 ⑥说明 四、设计要求 1.计算书须按规范要求完成，插图应用按一定比例绘制，做到眉目清晰，文图配合，表明表、图号；要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。 2.图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105—2001）》的要求；绘制钢屋架施工图，其中包括屋架简图、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。施工图1～2张（2号）。 要求图面清楚整洁，线条粗细分明，尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致。 3.屋架跨度、保温层及积灰荷载取值见附表所示。请学生按附表2将自己的取值填入设计任务书中。
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内容和计算方法，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. 课程设计内容和基本参数（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）陈绍蕃，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，提交完整规范的设计技术文档。 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，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。 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，材料明细表等内容。 （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、参考文献等部分内容。 （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。 6. 工作进度计划（19周～20周）
钢结构课程设计任务书
山东建筑大学 课程设计（论文）任务书 题目：某化工车间钢屋盖设计 课程：钢结构设计课程设计 院（部）：土木工程学院 专业：土木工程 班级：土木辅修2013级 学生姓名： 学号： 设计期限：2015年5月4~15日 指导教师： 教研室主任： 院长(主任)：
关于学生课程设计（论文）质量的有关要求 为了进一步加强学生课程设计（论文）的质量，对土木学院所有专业的课程设计（论文）制定以下要求： 1、学生应高度重视课程设计（论文）工作，严格要求自己，自觉遵守学习纪律和各项规章制度。 2、课程设计（论文）过程中，尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成课程设计（论文）任务。 3、课程设计（论文）期间，实行考勤制度，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，须按照学校有关规定执行。学生缺勤（包括病、事假）累计超过课程设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 4、必须独立完成课程设计（论文），一旦发现套用和抄袭他人成果者，按作弊论处。对学习不努力、不认真、敷衍了事、回避指导，未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不让其参加答辩。 5．课程设计说明书（论文）撰写规范 课程设计说明书（论文）要求用A4纸排版，上下左右边距各留20mm，说明书（论文）中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。 6、学生课程设计存档要求 (1)学生设计资料必须装入课程设计专用袋（各班统一到教务室领取），要求详细填写班级、学 号、姓名、课程设计名称及档案袋里所有的资料内容。 (2)档案袋里课程设计资料排放顺序： 课程设计（论文）任务书（单放不装订） 按课程设计（论文）封面、设计（论文）说明书内容其中包括（目录、正文、参考文献、附录）等次序左侧装订成册（封面上填写的各项内容要与任务书上的内容一致）。 设计图纸（按学号从小到大排列整齐）。 (3)资料上交时间： 课程设计结束后两天内以班为单位交给辅导教师，不得延长上交时间。 以上资料整理好后，交由指导教师评阅。 土木工程学院
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： 03002400030023700mm L L =-=-= 屋架端部高度： 01900mm H=跨度： 01 10 i=计算跨度处高度: 19001200150120001915mm H=+?÷= 屋架跨中高度: 1 1900120003100mm 10 h=+?= 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： 2222222 0.4kN/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 1.42 222 407kN/m kN/m 0.386kN/m kN/m ?=屋架和支撑自重 1.0050.384悬挂管道 + 0.0001 23.537kN/m ?共 1.35 2 kN/m 共 4.775 标准可变荷载： 222 2 0.7kN/m 0.98kN/m 0.7kN/m 0.98kN/m ?=?=不上人屋面活载 1.4积灰荷载 + 1.4 21.96kN/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 =??=