江苏天地集团上海加工厂
钢结构工艺规程
1.目的：确保钢结构工程的制造质量，降低成本，提高生产效率和便于安装。
2.引用标准
2.1 CES102:2002 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》
2.2 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接规程》
2.3 GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》
2.4 GB8923-88 《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》
2.5 WORLD/WI PRO75103 《钢结构网架焊接通用技术规程》
2.6 WORLD/WI PRO75101-01 《组立工艺卡》
2.7 WORLD/WI PRO75101-02 《拼装工艺卡》
2.8 WORLD/WI PRO75103-01 《钢管对接工艺卡》
2.9 WORLD/WI PRO75103-02 《常用二级焊缝焊接工艺卡》
2.10 WORLD/WI PRO75103-03 《埋弧焊缝焊接工艺卡》
2.11 WORLD/WI PRO75103-04 《气体保护焊缝焊接工艺卡》
3. 计量与原材料
3.1 钢结构生产过程中所用的量具（钢卷尺、直尺、钢板尺等）必须进行校验，加工过程各工序的各类计量器具应量值统一，应确保在有效期内，并符合国家计量标准。
3.2 钢结构生产所用的各类原材料必须符合国家现行标准和设计要求，并应有质量证明书。应进行状态标识，并专门放置，以优代劣时必须征得设计人员书面认可。
3.2.1 原材料的尺寸偏差在国家标准的允许范围内，钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不应大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2，锈蚀等级应符合GB8923-88规定的C级及C级以上要求，钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
3.2.2 当对钢材的质量有异议时，应按国家有关标准规定抽样进行理化或性能检验。
4. 接板、放样、号料和切割
工艺流程：阅图→钢板对接→编程、划线、下料→坡口制作→组立（机械、手工）
→制孔
→长缝焊接→机械+局部火焰矫正→拼装→端、筋板焊接→抛丸处理→火焰矫正→预拼装→清渣→涂装→包装、标识→发货
4.1 阅图
钢结构工程制作前应弄清：
工程结构特征和相关技术要求，确定控制关键环节；
工程所需要的材料、切割、焊接、表面处理、涂装等质量要求以及必须检测和试验；
工序所需要的工量刃等器具和场地、设备、人力资源，并根据现有资源配置情况确定工序的加工深度；
4.2 当所购板材的长度、宽度不能满足设计要求时，可以采用对接，接缝应相互错开，板材（型材）对接应在组立、拼装前进行，焊缝等级不得低于GB50205-2001规定的二级焊缝要求。
4.2.1 焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不小于600mm。
4.2.2 板料对接坡口宜用半自动气割机或铣边机制作，弧形板件边缘坡口可用手工气割制作，
图1
4.2.3 背面采用碳弧气刨（ZX5-630）清根并用手提砂轮机彻底打磨，有设计要求的现场焊接坡
Δ≤2.0 t≤20 p≤3mm ±1.0
Δ≤t/10且≤3.0 20
Δ≤t/10且≤4.0 t>40 p>3mm ±2.0 坡口角度符合设计要求
坡口角度偏差Δα≤±5。
对接间隙符合设计要求±1.0
4.2.4 采用埋弧焊接（MZH-1000/1250）工艺进行板料对接时，应设置引弧板和引出板，宽度应大于80mm，12mm以下板料可不开坡口，12mm以上板料对接的接头形式和参数详见JGJ81-2002和《钢结构网架焊接通用技术规程》规定，基本形式见图2。
图2
4.2.5 应保证接头焊透，焊后应打磨飞溅、渣瘤、接缝应平整，焊工钢号标识方法见《产品标识作业指导书》，应正确清晰。
4.2.6 为保证成品构件外观质量，同一构件上对接缝数量不得超过5道，且同一零件上不得多于2道。
4.2.7 需要安装现场对接的焊接H型钢端头的腹板在完成下料后，应按图纸尺寸要求对端部腹板进行切割。
4.2.8 型材对接可采用如图3所示的形式，焊缝质量等级不得低于GB50205-2001规定的二级要求。
图3 型材对接
4.3 放样和号料应根据工艺要求预留气割、长缝焊接、端筋板焊接以及校形时的收缩余量并考虑切割、刨边和铣平面等边缘加工余量。
4.3.1 H 型钢纵向收缩量可按下式计算确定
ΔL=k 1A W L/A (1)
式中：ΔL －纵向收缩量，mm ； L —H 型钢长度，mm ；
A W —单条焊缝截面积，mm 2
；
A — H 型钢截面积，mm 2
；
k 1－系数，对手弧焊、CO 2气保焊、埋弧焊分别为：0.1344~0.1596、0.1204、0.1988~0.2128。 当采用多层焊接时，H 型钢纵向收缩量ΔL D 应按下式进行修正：
ΔL D =k 2ΔL ，k 2=1+85σs n/E (2)
式中：n 、σs 、E —分别为焊接层数、材料屈服极限(MPa)、弹性模量（MPa ）。
当H 型钢构件筋板数量较多时（特别是通截面加强筋），应根据其数量和H 型钢截面大小再加放余量。
横向收缩量估算公式为：ΔB=0.2A W /t+0.05b (3) 式中：ΔB —对接接头横向收缩量，mm ；
A W —焊缝横缝面积，mm 2
； b —根部间隙，mm ； t —板厚，mm 。
角变形量估算公式为：Δθ=0.07Bh f /t 2
(4) 式中：B —翼缘板宽，mm ； h f —焊脚尺寸，mm ； t —翼缘板厚，mm 。
4.3.2 考虑刨边和铣平等边缘加工时的余量，可根据工艺要求确定应满足表2要求。 4.3.3 放样和样板（样杆）的允许偏差应符合表3的规定，号料允差见表4。 4.3.4 下料应在保证提高材料利用率的基础上，满足工程实施的配套性要求，为下道工序提供有力的服务和支持，按《生产任务单》进行排样并按图纸要求进行零件编号或按工程要求进行其它的标识。
4.3.5 下料方式有：a 、QC11K-16/2500液压闸式剪板机用于16mmQ235材质
剪切下料，当材质为Q345时板厚应≤12mm ，Q11-6×3200剪板机用于6mm 以下Q235板料的剪切；
b 、异形复杂板件采用GS/Z Ⅱ-5000数控/多头直条气割
机，当批量较大，板件尺寸相对较小时制作靠模采用
CG2-150仿形气割机下料，GK8-100等离子切割机用于较薄板件的手工切割；
c 、CG1-30半自动切割机用于坡口和变截面H 形钢梁柱的腹板加工，需要双边开制坡口的长直板件采用CG1-100A 精密火焰切割机；
d 、钢结构的钢管、圆钢类支撑可以采用GC-φ114钢管切割机、
CG2-11管道气割机切割下料，桁架结构和有相贯节点连接的钢管端
部应采用LMGQ/P-A800数控管相贯切割机切割；
e 、热轧和焊接H 型钢的下料和坡口制作采用CG1-2 H 型钢切割机，J3G-400轨道气割机用于角钢、小型槽钢、工字钢、方钢管的切割。
4.3 气割前应将钢材切割区域表面50mm 范围内的铁锈、污物等清除干净，清理割嘴积瘤，调整气量，火焰和气割速度，单个割嘴参数详见表14、表15。割后应清除熔渣和飞油物，标识后按工序作业流程顺序要求周转至下道工序。
4.5 型钢梁、柱及支撑系统用钢管、圆钢、角钢、工字钢、槽钢、檩条等可用锯床或气割方法下料，气割后应进行割口打磨，其允许偏差见表5。
4.6 有熔透性要求的焊缝用焊接衬板应选择成品扁钢，除非工程有特殊说明，允许采用材质符合设计要求的成品翼缘板和窄中板制作H和BOX构件。
4.7 其它加工
4.7.1 WB67Y-63t/3200折弯机用于6mm以下屋面用天沟、水槽的弯制；
4.7.2 C620-1/C6136A用于支座、支撑系统连接用销轴的切削和屋面拉条的螺纹加工，销轴应根据性能要求进行热处理；
4.7.3 DWG-6A电动液压弯管机用于φ159以下钢管的放样弯曲和弯曲后的校正；
4.7.4 LWS-12-2000拉弯机用于钢管、型材、板条等的弧型冷弯加工，可根据工程结构和现行工艺状况选用；
4.7.5 HC-III、HZ-III用于屋面100mm~300mmC、Z形檩条的制作。
5. 制孔
5.1 Ａ、Ｂ级螺栓孔（Ⅰ类孔）应具有H12级精度，孔型表面粗糙度Ra不应大于12.5μm，其允许偏差对φ10~φ18、φ18~φ30、φ30~φ50mm螺栓孔分别为：（+0.18，0）、（+0.21，0）、（+0.25，0）；C级螺栓孔和孔距允许偏差分别见表7和表8。当螺栓孔孔距的允许偏差超过表7规
表2要求，模板制作完成后应报请检验人员检测确认，当首件完成和模板磨损严重予以更换时必须
图4 数控平面钻床
5.1.2 节点板、连接板编程、划线基准应选择节点板的中心线，连接板以与构件相连接的边为基准，组装前梁、柱翼缘、腹板的打孔，其划线基准应与设计基准统一（必要时应进行换算），并应考虑加放焊接收缩量。
5.1.3 摇臂钻床（Z3050×16/1）在制作节点板、连接板孔时除需要制作模板外，还用于需要最后制孔的构件（如吊车梁）加工，磁座钻主要用于梁构件屋面构件连接孔的制作。
5.1.4 多板叠合加工时应在装夹前进行校正，确保基准端与工作台面垂直，装夹应安全稳固，防止在加工过程中出现松动现象。
5.1.4 除吊车梁下翼缘与牛腿的连接孔以及部分需保证安装要求的关键孔外，一般应尽量减少拼装后涂装前的制孔，以利于流水作业提高生产效率。
5.2 非关键部位的长圆孔、方孔、圆孔等允许采用气割制作，割后应进行修正，薄壁通用构件（如檩条、角钢、槽钢等）可优先采用机械冲孔工艺或定位制孔工艺，其工装可根据需要设置。
6. 组立
6.1 焊接H型钢的组立方式可根据设备资源配置情况按图5方式进行选择，通长方向均要求超声波探伤检测的二级焊缝按图6方式组立。
图5 焊接H钢组立方式
6.2 组立前应检查所组立构件的翼缘、腹板尺寸，并将所用翼缘、腹板分别校平，需折弯部件应严格按图纸或工艺尺寸要求进行火焰或机械折弯。
6.3 根据设计安装要求，确定组立基准，一般可选柱底平面、变截面梁柱的大端、翼缘腹板轴线。基准端的腹板一般应伸出翼缘板1~2mm，其它类型的构件可根据图纸要求确定。
6.4 将设备（HG-2000Ⅲ）调整至组立要求，复检所用翼缘、腹板尺寸，应确保组立构件翼缘、腹板中心偏移 e 在±1.5mm以内，翼缘倾斜度a≤2。且小于2mm。对500mm以下、500mm~1000mm和1000mm以上其截面高度h允许偏差分别为：±2.0、±2.5、±3.0，见图7。
图7 组立偏差
6.4.1 应使翼缘板、腹板对接焊缝错开200mm以上，图纸有要求的按图纸具体要求执行。
6.4.2 采用BX1-315/ZX7-400（逆变焊机）/CO2焊机进行点焊，焊材选用应与焊件材质相匹配，点焊应对称均匀，焊缝长度宜取焊脚尺寸的7倍左右（不宜小于25mm），焊缝焊脚尺寸不宜超过设计焊缝焊脚尺寸的2/3，且不应大于8mm，点焊间距根据截面特性确定，一般为100mm~300mm，组立后应保证所有焊点在同一直线上，焊点应均匀、牢固、无杂渣、气孔、间隙等缺陷。
6.4.3 当腹板厚度在5mm以下、翼缘板较窄、腹板高厚比＞100以及1000mm以上大截面构件，其点焊间距应严格控制在100mm至150mm范围内。
6.5 翼缘、腹板为弧形H型钢、BOX以及特殊异型截面构件采用手工或手工+机械组合式1：1放样组立。组立时应按图纸要求制作简易工装并设置必要的工装工具，点焊间距和焊缝尺寸应符合6.4.2、6.4.3条规定，以确保组立质量。
6.6 规则BOX构件的组立按：底板开电渣焊孔→焊接衬板组装→内隔板组装→U形组立→隔板与底板一、二边焊接→箱形（BOX）组立。
6.6.1 常用BOX结构形式见图8。
图8 BOX结构形式
6.6.2 组立后若采用生产线作业，则按：翻转90°→手工气保焊接→翻转180°→另一面手工气保焊接→电渣焊接→翻转90°→气刨电渣焊头→翻转90°→埋弧焊接→翻转180°→另一面埋弧焊接→端面铣削的流程进行后工序加工；
19
16 380 40 9.5 25 25 1、连接好各部分接线及铜引弧快，调整好焊丝，对于较大的箱形柱，同一隔板的两侧电渣焊缝要两台焊机同时焊接； 2、调整熔嘴，使之处于焊道的中间位置，然后摆动并调节，使之与焊道边缘相距2~3mm ； 3、按本表中设定的焊接规范开始焊接，随之加入少量焊剂及焊丝段；
4、若焊接过程中出现熔池泄露，则需迅速逐步少量加入焊丝段及焊剂至停止，若仍泄露则停止焊接并提升熔嘴，加入适量焊丝段及焊剂，然后引弧焊接，同时对起弧部位作出标记，作为检验重点部位；
5、焊接至距焊缝顶部100mm 时加入少量焊剂，并安装熄弧快，待焊至焊缝顶部时停止摆动，加入少量焊丝段及焊剂，焊至熄弧快顶部时停止焊接，提升熔嘴；
6、拆除铜引弧快和熄弧快，然后切割引弧和熄弧部分，用砂
轮打磨平整。
19 380 42 9.5 25 25 25 380 42 9.0 25 25 28
380 44 9.0 25 25 22
19 380 43 9.0 25 25 22 380 44 9.0 25 25 25 380 45 9.0 25 25 32
380 45 9.0 25 25 32
22 380 46 8.5 25 25 25 380 46 8.5 25 25 28 380 46 8.5 25 25 32 380 48 8.5 25 25 40
380 48 8.5 25 25 36
19 380 46 8.5 25 25 25 380 48 8.5 25 25 36
380 48 8.5 25 28 80
60
380
53
8.5
25
28
示 意 图
工序 设备简图
U 形组立
图9 箱型柱组立机
悬臂式双弧双丝CO 2气体保护打底焊接
图10悬臂式双弧双丝CO 2气体保护打底焊接机
一、二、三边焊接→盖板断开、坡口→BOX 形组立的顺序进行制作，最后采用CO 2+埋弧焊接复合工艺进行第四边的焊接，具体做法见图14。
图14
7. 长缝焊接
7.1 焊接方式选择（见图15、16）
一般角焊缝采用MZG-2×1250门型自动埋弧焊机进行船形位置焊接，也可以采用MZ-1-630焊机细丝大电流、单弧双丝进行水平位置半自动焊接，焊接前应加装引弧板和引出板，并采用吸入式自制焊剂烘干机（YAJJ-100）对焊剂进行烘焙，烘焙温度和时间根据焊剂说明书规定选择。
腹板开有坡口的半熔透焊缝、全熔透焊缝采用双道次焊接，或采用双弧双丝埋弧焊接工艺； 厚板且坡口尺寸较大时在焊道处理合格后，允许采用CO 2打底、两道埋弧焊接工艺进行； 带衬板需要熔透的BOX 构件长缝在焊道清理合格后采用CO 2打底、半自动埋弧焊接盖面的复合工艺进
行焊接；
复杂异形截面采用YM-500RF2逆变CO2焊机进行焊接；
焊缝采用碳弧气刨（ZX5-630/1000）进行修复，气刨并打磨合格后采用交流弧焊机
（BX1-315F-3/BX1-500F2-3）对所要修复的部位进行焊补，应做到圆滑过渡；
热温度为200~250℃，保温时间按工件板厚每25mm板厚不少于0.5h、且总保温时间不得少于1h，达到保温时间后应缓冷至室温。
加热板对构件焊缝两侧的覆盖范围为：当板厚＜50mm时，每侧应≥300mm，板厚≥50mm时，应增至每侧400mm，加热器以外的构件两侧，还应用保温材料适当覆盖。
加热速度应≤220×25/t，且最大不超过220℃/h，加热温度到达590~650℃（具体按钢厂推荐的加热温度）时的保温时间根据构件焊缝的厚度确定，见表10。
400以下的冷却速率应≤275×25/t，且最大不超过275℃/h。
加热构件的温差：在加热、冷却过程中，每4.5m长度内不超过130℃，保温过程中，构件加热部分各处温差不应超过85℃。
如由于条件限制而保温温度不能满足要求时，保温温度降低50℃，则保温时间应增加4h；保温温度降低80℃，则保温时间应增加10h；保温温度降低100℃，则保温时间应增加20h。
图15 长缝焊接方式
7.2 焊前应根据结构的特点和焊接工艺规定的焊接顺序，焊接方法和技术措施确定具体的焊接参数，保证焊接质量，见图16。
图16 T形、H形、十字柱焊接顺序
7.3 焊材选用见表16，焊接位置应以船形焊接为主，其中CO2半自动焊接宜采用异向分段法，小截面构件应避免采用CO2双枪自动焊接，以减少变形，提高焊缝成形质量。
7.4 焊接参数的选择，对自动、半自动CO2气保焊，电流宜小于350A，焊速应根据具体情况控制在350mm/min至600mm/min范围内。水平对接CO2气保焊、角焊缝CO2气保焊、及埋弧焊焊接参数选择见《钢结构网架焊接通用技术规程》，应分别符合JGJ81-2002第3节和第4节的规定。手工电弧焊和CO2气体保护焊电流选择和焊条烘焙见表11。
表11手工电弧焊电流选择和焊条烘焙
焊条直径φ1.6φ2.0φ2.5φ3.2φ4.0φ5.0φ5.8
电流25-4040-6550-80100-140160-200200-270260-300
焊条类型
烘焙在烘箱或烤箱中贮存
温度（。C）时间（h）温度（。C）时间（d）
酸性100~1501~250≤30碱性350~4001~2100~150≤30备注立、仰、横焊电流应比平焊小10％左右
随取，焊条由保温筒取出到施焊的时间不宜超过4h，否则重新烘干再用，但烘干次数不宜超过2次，并做好烘焙记录。
7.6 施焊前应复查焊件接头和焊区的情况，当不合要求时，应修整合格后方可施焊，焊后应清除药皮，并在规定位置打上施焊者的工号，CO2自动、半自动气保焊以及埋弧焊的焊接缺陷应进行标识，以便下道工序修补。
7.7 CO2气体纯度不得低于99.9%（V/V），水蒸气与乙醇总含量（m/m）不得高于0.005%，并不得检出液态水，使用前应做放水处理，当气瓶内的压力低于1.0MPa时，应停止使用。使用的Ar 气纯度不应低于99.95%。
7.8 焊接前应在构件端部加引弧板和引出板，宽度应大于80mm，焊接完成后采用气割方式予以去除，不得用锤子等工具强行击落。
7.9 焊缝质量内在和外观质量必须符合GB50205-2001标准或设计要求。二级及二级以上焊缝应在焊接完成后24h后采用超声波探伤仪（PXUT-240B/PXUT-27）探伤检测，并出据检测报告。
表12-a H型、箱型钢柱埋弧自动焊接工艺参数
序号钢
材
构件位置接头形式
与坡口
焊剂焊丝层次焊接电
流（A）
焊接电
压（V）
焊接速度
（m/h）
预热
（℃）
备
注
1Q34
5HJ43
1
H08Mn
A
底层480-5303130
100-15
清
根填充525-57520-3228-30
盖面700-75030-3520-22
2HJ43
1
H08Mn
A
底部700-75032-3416-18
HJ43
1
H08Mn
A
坡口
内
525-57530-3228-30
HJ43
1
H08Mn
A
加强
角焊
620-6603525
HJ43
1
H08Mn
A
盖面700-75033-3520-22
3HJ43
1
H08Mn
A
坡口
内
525-57530-3228-30
100 HJ43
1
H08Mn
A
盖面700-75030-3520-22
1、拼板全焊透坡口；
2、H形柱角接全焊透坡口；
3、箱形柱角接全焊透坡口表12-b H型钢柱埋弧自动焊与CO气体保护焊的混合焊接工艺参数
序号钢
材
接头形式与坡口焊
剂
焊丝层
次
焊接电
流（A）
焊接电
压（V）
CO2流量
（l/min）
焊接速度
（mm/min
）
预热
（℃
）
极
性
1Q
3
4
5
— 1.2底
层
250-26
29-30253010
直
流
反
接
SH3
31
H10Mn2
G5.0
填
充
600-65
30-32
—
300-500
盖
面
500
2Q
3
4
5
SH3
31
H10Mn2
G5.0
1850-90
30-32
—
40050
2800-85
32-34300
3850-90
33-35400
CO2气体保护焊电流选择
焊丝过渡形式φ1.0φ1.2φ1.6φ2.0短路过渡70-12090-175110-200120-250射滴过渡250-350300-500350-550
4750-80
33-35300
3Q
3
4
5
KB-
15
烧
结
型
KW-43B
L：6.4
双
丝
单
道
185037
—45070
T：6.4140043
表12-c箱型钢柱角接头双丝、三丝埋弧自动焊接工艺参数
序号接头形式与坡口焊接电流（A）焊接电压（V）焊接热输入
（kJ/cm）
焊接速度
（mm/min）
1
L：175038
410200
T：140050
2
L：230040
678250
M：190050
T：180053
8.1 当Ｈ型钢的翼缘变形超过允差时，宜用翼缘矫正设备（JZ-32、YJ60B）进行矫正，JZ-32用于32mm以下翼缘板的矫正，YJ60B用于（32~80）mm翼缘板的矫正，翼缘矫正设备的调试操作必须严格遵守该设备的操作规程。
8.2 带牛腿柱、吊车梁、埋弧焊接长缝构件、需现场焊接的多节柱、对接梁以及翼缘板宽度大于等于200mm梁、柱等构件必须采用翼缘矫正设备进行校正。
8.3 Ｈ型钢的旁弯、起拱、扭曲以及腹板波浪变形等宜用火焰校正，采用分次渐进加热方式进行，其温度为750-900。C，严禁超过钢材的正火温度，校正后应在自然状态下缓冷，Q345材质构件不得用水急冷。
8.4 当必须采用锤击矫正时，应加锤垫以扩大接触面积，减少构件损伤。
9. 拼装
9.1 拼装前应根据图纸要求认真检验要拼构件的尺寸，找出存在的问题及应采取的措施，核定拼装基准，作好检测记录并及时向上道工序进行反馈。工程有抛丸要求时，节点板必须在拼装前进行抛丸。
9.1.1 基准选择：钢柱应采用柱底平面和钢柱两个垂直方向的轴线，钢梁以与钢柱相连接的端为基准
9.1.2 拼前应根据结构的复杂程度（筋板数量、截面尺寸等）确定后续焊接的收缩余量，留放焊接、矫形收缩量，一般为1~5mm，特殊情况须经试验确定。
9.1.3 根据按加工图纸标注尺寸+焊接收缩余量确定划线尺寸，并进行校验，减少累积误差，确保构件的几何位置精度。
图17 拼装要求
9.1.4 采用半自动气割机等设备对翼缘端部进行坡口制作并打磨处理，修复焊道等不合格部位，报请检验人员认可后方可拼装。
需施工现场焊接的接点翼缘、腹板坡口必须采用半自动气割机开制。
9.1.5 拼装时应确保节点板与翼缘板Array（柱、梁轴线）垂直，以及连接板、筋板等位置尺寸正确，数量完整，标识清晰，拼装允许偏差应符合表13的要求。
9.1.6 采用交流弧焊机
（BX1-315F-3/BX1-500F2-3）对拼装的零部件进行焊接加固，防止转运过程中掉落和变形。
9.2 型钢梁、柱及支撑系统的拼装应重点保证安装尺寸，长度允差为±2.0mm，异形桁架、格构柱等复杂构件宜采用放样定位拼装。
9.3 牛腿的拼装、桁架的拼装、十字柱拼装按工程图纸要求进行。
9.4 按图纸要求在腹板上规定位置进行成品编号，编号应正确清晰。
10. 端筋板焊接
10.1 端筋板焊接宜采用CO2半自动气保焊接工艺，焊材选择及焊接参数应满足“7”条要求。
10.2 焊接前应对焊道进行检查，并对不合格部位进行修复、打磨，报请检验人员确认确保合格后方可进行焊接。
10.3 选用焊接参数，用逆变CO2焊机（YM-500RF2）进行焊接，焊丝采用φ1.2mm，焊接电流为
280~320A。
10.4 多层次焊接应对层间处理状况进行确认，焊接后应清除渣瘤、飞溅等，对焊接缺陷进行修复，避免漏焊、误焊，按规定位置标识自己的焊工工号。
10.5 对要求全熔透焊缝应报请检验人员进行无损检测，并根据检测结果进行修复，确保达到设计要求的焊缝等级。
10.6 当需要对焊接缺陷进行修复时，同一部位焊缝的修复次数不得超过3次。
11. 焊后矫正
11.1 焊后应重点加强对构件旁弯、起拱、腹板波纹和梁、柱节点板的火焰矫正，具体要求见本文件“8”、“9”条和表12规定。
11.2 小截面较薄的长直构件宜在表面处理完成后进行矫正。
12. 其它加工
12.1
12.1.1 适用范围：工件截面(400-1500)mm×(400-1500)mm，长度4000-15000mm，一次性最大切削深度可达5mm，加工表面平面度误差达到IT9(≤0.12mm/m2)，表面粗糙度Ra值≤12.5μm。
12.1.2 流程：将工件吊入机床并侧向定位→启动夹紧工作台的油缸组夹紧工件→铣刀盘旋转、手动调节铣头主轴伸出量，保证合适的切削深度→选择铣削工作循环方式→启动进给电机进行铣削工作
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》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；
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于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： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
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。
XX 工程学院 建筑钢结构课程设计 班级： 学号： 姓名：
目录 前言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2 某车间刚屋架设计 1.设计资料,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 3 2.荷载计算,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 5 3.荷载组合,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 5 4.内力计算,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 6 5.杆件设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 6.节点设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,11 参考文献,,,,,,,,,,,,,,,,,,,19
前言 本书意在完成钢结构设计课的作业，以及对自己两学期来钢结构设计课所学知识的一次检验。本书主要对一个单层厂房的屋盖进行设计验算，。编撰过程由于疏忽或个人知识面的局限性，难免会产生一些失误以及错误，望各位老师批评改正。
某车间钢屋架设计 1.设计资料 １.１屋面类型 无檩屋面，屋面采用 1.5X6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板。 １.２杆件及连接 杆件采用Q235钢，钢材强度设计值f=215N/mm2。角焊缝强度设计值为2 f w f 160mm / kN １.３屋架主要尺寸 Ⅰ.跨度30ｍ Ⅱ.屋架上弦坡度１/１０ Ⅲ.架端架高度1990ｍｍ Ⅳ.屋架跨中高度3340ｍｍ １.４其他设计资料 Ⅰ.厂房长度２４０ｍ Ⅱ.屋架支撑于钢筋混凝土柱顶 Ⅲ.柱距６ｍ Ⅳ.柱网布置如图
Ⅴ.架几何尺寸Ⅵ.屋架支撑布置
2.荷载计算 预应力混凝土大型屋面板 1.0 1.4 kN/m2=1.4 kN/m2 屋架自重0.12+0.01130=0.45 KN/m2 永久荷载 2.2 KN/m2 共 4.05 kN/m2 屋面活载 1.0 kN/m2 3. 荷载组合 由永久荷载控制的荷载组合值为 q=1.35×4.05＋1.4×0.7×1.0=6.45KN／㎡ 由可变荷载控制的荷载组合值为 q=1.2×4.05+1.4×1.0=6.26KN／㎡ 故永久荷载控制的组合起控制作用。 Ⅰ.全垮永久荷载加全垮可变荷载 F=6.45×1.5×6=58.05KN Ⅱ.全垮永久荷载加半跨可变荷载
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
钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划，继《钢结构》课程结束后，进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力，使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了，轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆（偏心受拉）压弯杆（偏心受压）材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围；理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设计表达式的应用；初步了解钢结构的主要结构形式；了解钢结构在我国的发展趋势；为进一步深入学习钢结构知识打下基础。
钢结构的材料关系到钢结构的计算理论，同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成，重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响；钢材的种类、规格及选择原则。 1.了解钢结构的两种破坏形式； 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标； 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素； 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法； 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格； 6.理解钢材选择的依据，做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；理解对接焊缝及角焊缝的工作性能，掌握各种内力作用下，焊接连接的构造和计算方法；了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法；理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式，掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法，熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法；了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念，理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施；熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前，我就了解到，《钢结构设计原理》是多么重要的一门课，特别在毕业设计时,你现在不
1.1.1设计资料 某机床加工车间，厂房跨度21m或24m，长度96m.设计对象为厂房内的钢操作平台，其平面尺寸为27.0m×22.5m，室内钢结构操作平台建筑标高为4.500m。房屋安全等级为二级，设计使用年限50年，耐火等级二级，拟采用钢平台。 (1)钢平台楼面做法：采用花纹钢板或防滑带肋钢板。 (2)楼面活荷载标准值：根据工艺要求取为7.3KN/m (3)钢平台结构连接方式：平台板与梁采用焊接（角焊接）；次梁与主梁采用高强度螺栓连接；主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接，定位螺栓采用粗制螺栓。 (4)材料选用：型钢、钢板采用Q235- A. F；焊条采用E43 ××型。粗制螺栓采用Q235钢材。 (5)平台柱基础混凝土强度等级C25。 试对铺板、次梁、主梁、钢柱以及次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚及钢楼梯进行设计。 1.1.2结构布置 1. 梁格布置 采用单向板布置方案，柱网尺寸为9.0m×4.5m；主梁沿横向布置，跨度为9m；次梁沿纵向布置，跨度为4.5 m。间距为1.5m；单块铺板的平面尺寸为1.5m×9.0m。
2.连接方案 次梁与主梁采用高强螺栓侧面铰接连接，次梁与主梁的上翼缘平齐；主梁与柱采用侧向铰接连接；柱与基础采用铰接连接；平台板与主（次）梁采用焊接（角焊缝）连接。 3. 支撑布置 钢平台柱的两端均采用铰接连接，并设置柱间支撑，以保证结构几何不变。在轴线②、⑤和轴线○B 处分别布置纵、横向支撑，采用双角钢，如图1-2所示。 图1-2 1-1剖面 因无水平荷载，支撑磕按构造要求选择角钢型号。 受压支承的最大计算长度mm mm l 9750)2009000()2804500(220=-+-=，受压支撑的允许长细比[λ]=200，要求回转半径 i ≥,75.48200/9750]/[0mm mm l ==λ选用2L125×8（节点板厚度6mm ，mm i y 4.35=,y 为对称轴）。 1.1.3 铺板设计 1.初选铺板截面 在铺板的短跨方向设置8道加劲肋，间距m m 1000l 1=。平板厚度 m m 8t m m 03.8~67.6120l ~150l t 11==≥，取。
土建专业 钢结构 课程设计 钢结构课程设计 一、课程设计的性质和任务 《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下： 1、时间要求。一般不少于2周； 2、任务要求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。 3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分
析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。 三、课程设计的内容 《钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。 题目：钢屋架设计 采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容包括：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。 完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。 普通钢屋架设计 案例及设计指导 参考题目： 一、题目：普通梯形钢屋架设计 （一）设计资料 郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm，20mm 厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）24m （2）27m 2、屋面积灰荷载标准值（1）m2（2）m2
《钢结构设计原理》学习总结与体会钢结构是土木工程专业一门重要的专业课, 为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用, 老师对我们进行为期 1 周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动, 使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范; 提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了，轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆（偏心受拉）压弯杆（偏心受压）材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围；理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设计表达式的应用；初步了解钢结构的主要结构形式；了解钢结构在我国的发展趋势；为进一步深入学习钢结构知识打下基础。 钢结构的材料关系到钢结构的计算理论，同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成，重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响；钢材的种类、规格及选择原则。
1. 了解钢结构的两种破坏形式； 2. 掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标； 3. 掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素； 4. 掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法； 5. 了解结构用钢材的种类、牌号、规格； 6. 理解钢材选择的依据，做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；理解对接焊缝及角焊缝的工作性能，掌握各种内力作用下，焊接连接的构造和计算方法；了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法；理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式，掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法，熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能, 掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法；了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念，理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施；熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前，我就了解到，《钢结构设计原理》是多么重要的一门课，特别在毕业设计时, 你现在不熟悉,以后设计会带来很多麻烦, 而我不是那种只满足及格的学生。但想起那计算题,我就气,本身正在学结构力学,而且还学得不错,谁知把一些题给弄糊涂了. 二、学习要有兴趣。在我看来，学那一门课都一样，有兴趣才能
2013级土木工程专业 《钢结构》课程设计任务书 钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生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，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 设计题目： 钢结构平台梁板柱的设计 设计资料： (a) (b) (a) 梁格布置(b) 次梁布置简图 钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为，可变荷载分项系数为m2，荷载分项系数为；活荷载F=,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计。 要求： 1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格； 2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张； 3.完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。 提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。
《课程设计说明书》格式规范 一、封面要求 学生提交的正稿封面样式附后。评定成绩必须有教师签名并写出评语。 二、正文规范 1、字体字号要求 ①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times New Roman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。 ②课程设计正文内容 第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。 ③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。 ④图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。 2、内容要求 ①正文必须按照《湖南农业大学学报（自然科学版）》要求，即包括完整的标题、作者、指导教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参考文献、致谢、附录含计算数据、参考手册相关计算表格等。 ②文理通顺、说理有据。 ③图表中文标题下必须有英文对照。
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
一、设计题目 18m跨三角形钢桁架 二、设计资料 1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，跨度18m，屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m，支撑布置自行设计，无吊车。采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5摄氏度以上，地震烈度7度，连接方法及荷载性质，按设计规范要求。屋架轴线图及杆件内力图见图。 2、荷载标准值如下： （1）、永久荷载（沿屋面分布） 屋面防水结构+檩条 0.2KN/m2 钢屋架及支撑等自重 0.35KN/m2 （2）、可变荷载 屋面活荷载（按水平投影）0.50KN/m2 基本风压（地面粗糙度为B类）0.80KN/m2 三、要求设计内容 1、屋盖结构布置 2、屋架杆件内力计算和组合 3、选择杆件截面型号，设计节点 4、绘制施工图 四、课题设计正文 （一）屋盖结构布置： 上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的1/2。具体支撑布置如下图：
屋架支撑布置 1-1剖面图 （二）、屋架杆件内力计算和组合 1、荷载组合：恒载+活荷载；恒载+半跨活荷载 2、上弦的集中荷载及节点荷载如下图： 上弦集中荷载
上弦节点荷载 上弦集中荷载及节点荷载表 3、上弦节点风荷载设计值如图所示。 （1）按照规范可知风荷载体形系数：背风面-0.5；迎风面-0.5 （2）上弦节点风荷载为： 上弦节点风荷载 W=1.4×（-0.5）×0.8×1.556×6=-5.228KN 4、内力计算 （1）杆件内力及内力组合如下表： （2）上弦杆弯矩计算。 端节间跨中正弯矩为 M1=0.8M0=0.8×P丿l=0.8（1/4×12.04kNm×3/√10×1.555m） =3.553kNm 中间节间跨中正弯矩和中间节点负弯矩为
钢结构课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2012年 1 月 2 日
目录 一、设计资料 (1) 二、结构形式及支撑布置 (2) 三、荷载计算 (4) 四、内力计算 (5) 五、杆件设计 (6) 六、节点设计 (10) 七、参考资料 (17) 八、附表一 (18) 九、附表二 (19)
一、设计资料 某车间跨度为24m，厂房总长度72m，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。 屋架形式
荷载（标准值） 永久荷载： 改性沥青防水层 0.35kN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 0.6kN/m 2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4kN/m 2 屋架和支撑自重为 （0.120+0.011L ）kN/m 2 可变荷载 基本风压： 0.35kN/m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.30kN/m 2 积灰荷载 0.75kN/m 2 不上人屋面活荷载 0.7kN/m 2 二、结构形式及支撑布置 桁架的形式及几何尺寸如下图2.1所示 图2.1 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置如图2.2所示 1950 12000 1350 150 50 1507 1507 1507 1507 1507 1507 1507 1508 19652494 2233 2569 28 13 280 32516 305 6 304 5 2798 330 5 329 53081 2850 30003000 3000
钢结构课程设计心得 篇一：钢结构课程设计心得体会1 钢结构课程设计心得体会 两周的课程设计结束了，通过这次课程设计，我不仅巩固了以前所学到的知识，而且掌握了许多以前没有学懂的知识。在设计的过程中也遇到了不少的问题，不过经过一遍遍的思考以及和老师同学们的讨论都一一得到了解决，基本达到了再实践中检验所学知识的目的。古人有云：“过而能改，善莫大焉”。说的就是错误并不可怕，人类能不断的进化发展，靠的便是一个个错误，在错误面前不骄不躁，不断思考，不断改正，才能不断的获取新的知识。虽然改正错误的过程是冗长而艰辛的，但是在改正错误的过程中我也发现了成功的真谛，用汗水浇灌收获的果实才是最令人感觉幸福而满足的。遇到困难也需迎难而上，
披荆斩棘，诗云：“不经一番寒彻骨，那得梅花扑鼻香。”如果中途荒废，那样便永远不可能成功，以后步入社会仍然适用。课程设计是一门专业设计课，它不仅仅教会了我很多专业方面的知识，也教给了我很多运用知识的能力，曾经有一个马拉松运动员把具体很远的路程划分为一段段百米间隔，通过实现一个个小的目标，最终在不知不觉中实现了远大的目标。同时，课程设计让我感触很深。使我对以往所学的抽象的理论有了一个逐渐清晰的认识，包括整体稳定性计算，局部稳定性计算等，也发现了以前忽视的小细节，比如节点的设计要求和钢材之间的接法。 我认为这次课程设计不仅仅充实我的专业知识，更重要的是教给我很多学习的方法以及处事的道理。而这是以后最实用的。在步入社会以后，也要勇于接受社会的挑战，实践总结，再实践，再总结，在 这个循环的过程中不断的充实自
己，提高自身，实现个人的不断进步。 回顾这次课程设计，至今仍感受良多，从最初的一脸茫然，到最后的加班加点甚至通宵达旦，回忆起来，苦楚多多，不过回头看看一份洋洋洒洒的课程设计，心中仍是喜悦异常，痛并快乐着。。。。。。从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 感谢在课程设计过程中老师给予的讲解和帮助以及和我讨论亦给予我很大帮助的同学们，谢谢你们的帮助和支持！