梯形钢屋架课程设计任务书11级

钢结构设计原理》课程设计

任务书与指导书

华中科技大学土木工程与力学学院建工系钢结构教研室

二0 一三年十二月

任务书

一、题目：厂房XX m钢屋架设计

二、目的

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。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。

三、设计资料

某车间跨度为24(27, 30) m，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-20E，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1.5 X m预应力钢筋混凝土大型屋面板，U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450X450mm,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材及焊条为：学号为单号的同学用Q235B钢，焊条为E43型；学号为双号的同学用

Q345钢，焊条为E50型。

屋架形式

四、设计任务及要求

1. 完成设计计算书一份

内容：

(1)设计资料、设计依据

(2)选择钢屋架的材料，并明确提出对保证项目的要求；

(3)确定屋架形式及几何尺寸，屋盖及支撑布置；

(4)进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面；

(5)节点设计：设计下弦节点、上弦节点、再分式腹杆节点、支座节点、屋脊节点及

下弦中央节点等。

（6）填板设计

（7）材料统计

要求：

（1）书写工整（不能用圆珠笔或铅笔），表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据；

（2）图表应用得当（应附有与设计有关的插图和说明），各种图形应按比例并用仪器绘制。

2. 绘制钢屋架施工图（A1 一张）

（1）屋架几何尺寸和内力简图（1:100）;

（2）构件详图：屋架正立面图（轴线图比例1:20,节点及杆件比例1:10）, 上、下弦平面图，端部侧面图、跨中及中间部位剖面图；

（3）零件或节点大样图（1:5）；

（4）材料表；

（5）设计说明。

要求：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;

五、设计题目排列

1. 每人单独设计一榀屋架。屋架的跨度L（m）、端部高度H0 （m）、屋面坡

度i及荷载形式按下面列表的序号选择（按班级、学号依次选题）。

永久荷载：

改性沥青防水层

20厚1:2.5水泥砂浆找平层 80厚泡沫混凝土保温层

预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 悬挂管道 屋架和支撑自重为 可变荷载 基本风压：

0.35 kN/m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.5kN/m 2 积灰荷载 0.5kN/m 2 不上人屋面活荷载

0.7kN/m 2

（可变荷载可按水平投影面积计算） 荷载二（标准值） 永久荷载： 改性沥青防水层

20厚1:2.5水泥砂浆找平层 150厚加气混凝土保温层

预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 悬挂管道 屋架和支撑自重为

0.4kN/m 2 0.40kN/m 2 0.6kN/m 2 1.5kN/m 2 0.15N/m 2

(0.120+0.011L ) kN/m 2

0.4kN/m 2 0.4kN/m 2 0.9kN/m 2 1.4kN/m 2 0.10N/m 2

(0.120+0.011L ) kN/m 2

可变荷载 基本风压：

0.40 kN/m 2

基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.5kN/m 2 积灰荷载 0.7kN/m 2 不上人屋面活荷载

0.7kN/m 2

（可变荷载可按水平投影面积计算）

注意事项

1. 节点设计的基本要求（参见教材 P322〜324）

（1） 各杆件的形心线位置尽量与屋架几何轴线重合，并交于节点中心，以避免由 于偏心所产生的附加弯距。（焊接桁架中应调整称

5mm 的倍数）

（2） 节点强度一般应高于相连接的杆件的承载力。 （3） 节点的传力路线明确，构造形式便于制作和安装。 （4） 角钢的切断面一般与其轴线垂直，需要斜切时只能切肢尖。

2. 节点板设计

节点板的形状和尺寸在绘制施工图时决定， 节点板的形状应简单，如矩形、梯形等, 必要时也可以绘制成其它形状，但至少应有2条平 边；节点板厚度按表9.6.3选定，同一榀屋架中除支座节点 板比其它节点板厚

2mm 夕卜，其余厚度均一致。按比例画出各 件尺寸，考虑构

造要求后（各杆件之间应留有空隙 承受静力荷载时a 》20mm 在承受动力荷载时 a >50mm ；画出各杆件在节点

处角钢切断位置。

3. 施工图绘制

施工图需明确屋架几何尺寸，各部分详图，相关尺寸，构件所用钢材的钢号、材料 规格，连接材料的强度指标、规格，焊条型号，焊缝长度、厚度，防腐处理等。

起拱：跨度较大的屋架，特别是荷载较大时，中间挠度较大，因此为确保安全使用 和外部美观，一般跨度》24m 的梯形屋架中间起拱约为跨度的1/500。

1）通常在图纸的左上角用合适的比例画以屋架简图。一半标出几何长度，另一半 杆件的计

算内力值。

2） 屋架的正面图。其轴线图与节点图可取不同比例，如轴线可用

1:20，杆件截面

和节点尺寸可用1:10,以使节点画清楚些。

3） 屋架上下弦杆的平面图、屋架端部和跨中的侧面图及必要的剖面图

行

杆

10 〜15

a ，在: