完整钢结构课程设计58911
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完整钢结构课程设计
1。
设计资料： (2)2.结构形式与布置 (2)3。
荷载计算 (5)4。
内力计算 (6)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,雪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。
钢结构课程设计
设计说明本设计书主要为钢框架主梁设计，使用了中华人民共和国行业标准《钢结构设计规范（GB50017-2003）》、《建筑结构荷载规范（GB5009-2001）》以及《钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）》等规范。
钢框架次梁是选用H7503001218⨯⨯⨯中翼缘型钢，钢材牌号为Q235。
在本设计中将其简化为简支梁，跨度为9.0m。
经验算后，其强度、刚度以及整体稳定性均能满足要求。
钢框架主梁是选用H9002501626⨯⨯⨯焊接型钢，钢材牌号为Q235，腹板和翼缘采用角焊缝焊接，焊脚尺寸为10mm，焊条型号为E43。
在本设计中将其简化为连续梁，每根主梁共三跨，每跨跨度为9.0m。
经验算后，在设计荷载作用下主梁的强度、刚度以及稳定性均满足验收要求。
框架主梁与框架柱之间的连接采用角焊缝连接，焊脚尺寸为12mm，焊条型号为E43。
经验算后连接处均能满足施工要求。
框架主梁短梁段与梁体工地拼接采用高强螺栓拼接，本设计中选用了10.9级M22摩擦形高强螺栓连接，腹板处采用16个高强螺栓连接，上、下翼缘处各采用4个高强螺栓连接，螺栓的排列均按构造要求进行设计（具体可参见施工详图），腹板拼接板采用2—85016330⨯⨯和⨯⨯，翼缘拼接板采用2—260144104—10014410⨯⨯，钢材牌号均为Q235。
经验算后连接处均能满足施工要求。
设计计算书1 次梁截面CL-1的设计1.1内力计算（暂不计次梁的自重）按楼面做法，已知各荷载标准值算出永久荷载设计值；按设计要求只考虑活载和恒载作用，算出荷载的设计值。
其中，永久荷载分项系数γG =1.2，可变荷载分项系数γQ =1.4。
荷载情况：楼面活载和楼面板按90004500⨯的单向板计算： 楼面板：1 4.5 1.00.1525 1.220.25/q kN m =⨯⨯⨯⨯= 楼面活载：2 4.5 1.08 1.450.4/q kN m =⨯⨯⨯= 次梁自重：q q 2.13= 则其计算简图如下图1所示：即21(20.2550.4)9715.3318M K N m =+⨯=⋅1V (20.2550.4)9317.925K N2=+⨯=图1主梁受力示意图1.2 次梁截面选取 1） 截面的初选Qk=36KN/m Qm=16.875KN/m图2 主梁弯矩示意图715.331.钢梁的最小高度（按最大挠度限值确定）min h ≈Efx 5.6γ[vL ]L=3102065.621505.1⨯⨯⨯×400×9000=60.7cm上式中取Q235钢的抗弯强度设计值得f =215N/2mm ,E=206×310N/2mm 和[vL ]=400。
钢结构课程设计
钢结构课程设计
钢结构课程设计是一门涉及钢结构设计和分析的课程，旨
在培养学生掌握钢结构设计的基本原理和方法，并能运用
相关软件进行结构计算与分析。
以下是一个钢结构课程设
计的大致内容和步骤：
1. 钢结构基础知识：学习钢结构的概念、组成和特点，了
解常见的钢材及其性能。
2. 荷载分析与选择：学习荷载的种类和计算方法，包括活载、恒载、风载等，根据设计需求选择合适的荷载标准。
3. 钢结构的构造形式：学习常见的钢结构形式，包括框架
结构、空间结构、悬挂结构等，并了解其特点和适用范围。
4. 钢结构的设计原理：学习根据材料力学和结构力学原理
进行结构设计，包括截面计算、稳定性分析、抗震设计等。
5. 钢结构的连接设计：学习钢结构的连接方式及其设计原理，包括焊接、螺栓连接等。
6. 结构设计软件：学习常用的钢结构设计软件，如
SAP2000、ETABS等，掌握其使用方法和分析结果的解读。
7. 综合设计项目：根据课程要求或实际工程需求，选择一
个钢结构设计项目进行综合设计，包括结构设计、计算、
分析和绘图等环节。
8. 结果评估和修改：对设计结果进行评估和修改，确保设
计的合理性和安全性。
9. 结果展示和报告：撰写设计报告，总结设计过程和结果，以及分析设计的优缺点和应用前景。
以上只是钢结构课程设计的一些基本内容和步骤，具体的
设计项目和要求可能会根据不同的课程和学校而有所不同。
在进行课程设计时，建议学生进行充分的资料搜集和实践
操作，结合理论知识与实际工程背景进行设计。
钢结构设计全套教学课件
附图1：拉伸试件
20
2
附 图 ： 冲 击 韧 性 试 验
21
3
附 图 ： 冷 弯 试 验
22
第二章 钢结构的材料
2.4 各种因素对钢材主要性能的影响
影响钢材性能的两大方面：生产过程
使用过程
一、生产过程
1：化学成分 普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1% 普通低合金钢中有＜5%的合金元素
2.按炉种分
平炉
成本高，质量好（6小时100t左右）
氧气顶吹转炉 成本低，质量也可（15分钟150t）
3. 按脱氧程度分
沸腾钢（F） 脱氧较差 镇静钢（Z） 脱氧充分 半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间 特殊镇静钢（TZ）
32 2.5 钢的种类和钢材规格
第二章 钢结构的材料
4. 按质量等级分 A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量 B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击
梅氏U型缺口试件: k J / cm2
冲击试验的标准试件型式：
夏比V型缺口试件: CV J
我国采用夏比V型缺口试件
➢ 冲击韧性受温度的影响
17 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
四、冷弯性能 ➢ 冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）
的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标 ➢ 冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性
变形能力的指标 ➢ 冷弯性能由冷弯试验确定
18 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材物理性能指标
弹性模量 E 206 103 N mm 2
泊松比 0.3
剪变模量
G
E
21
79
钢结构课程设计
少维护 费用。
技术先进
采用先进的设计理念、材料和 技术，提高结构的性能和质量
。
荷载分析与计算
永久荷载
包括结构自重、土压力、预应力 等，需根据设计规范和实际情况
进行计算。
可变荷载
包括楼面活荷载、风荷载、雪荷 载等，需根据荷载规范和实际情
况进行分析和计算。
熟悉钢结构的施工和验收规范，了解 钢结构加工、安装、检测等方面的知 识。
培养设计能力
培养学生具备独立进行钢结构设计的 能力，包括结构分析、构件设计、连 接设计等方面的技能。
钢结构的应用领域
01
02
03
04
高层建筑
高层建筑中大量采用钢结构， 因其具有自重轻、强度高、抗
震性能好等优点。
大跨度桥梁
大跨度桥梁常采用钢结构，如 钢拱桥、钢斜拉桥等，以满足 跨越能力和承载力的要求。
节点设计与详图绘制
根据构件设计和计算结果，进行 节点的详细设计，包括连接形式
、焊缝形式、螺栓规格等。
绘制节点的详细图纸，标注必要 的尺寸、公差、焊接符号等信息
。
与加工制作单位沟通，确保节点 设计的可加工性和可实施性。
05
钢结构施工图的识读与绘制
施工图的组成与内容
图纸目录
列出所有图纸的名称、图号、张数等，方 便查阅。
04
钢结构课程设计实践
设计任务书解读与要求
仔细阅读设计任务书，明确设 计目标、功能要求、荷载条件 、限制条件等。
理解并掌握相关设计规范和标 准，确保设计符合规范要求。
与指导教师或相关专家沟通， 明确设计任务书中的重点和难 点。
结构选型与布置
根据设计任务书的要求，选择合 适的结构形式，如门式刚架、框
技术先进
采用先进的设计理念、材料和 技术，提高结构的性能和质量
。
荷载分析与计算
永久荷载
包括结构自重、土压力、预应力 等，需根据设计规范和实际情况
进行计算。
可变荷载
包括楼面活荷载、风荷载、雪荷 载等，需根据荷载规范和实际情
况进行分析和计算。
熟悉钢结构的施工和验收规范，了解 钢结构加工、安装、检测等方面的知 识。
培养设计能力
培养学生具备独立进行钢结构设计的 能力，包括结构分析、构件设计、连 接设计等方面的技能。
钢结构的应用领域
01
02
03
04
高层建筑
高层建筑中大量采用钢结构， 因其具有自重轻、强度高、抗
震性能好等优点。
大跨度桥梁
大跨度桥梁常采用钢结构，如 钢拱桥、钢斜拉桥等，以满足 跨越能力和承载力的要求。
节点设计与详图绘制
根据构件设计和计算结果，进行 节点的详细设计，包括连接形式
、焊缝形式、螺栓规格等。
绘制节点的详细图纸，标注必要 的尺寸、公差、焊接符号等信息
。
与加工制作单位沟通，确保节点 设计的可加工性和可实施性。
05
钢结构施工图的识读与绘制
施工图的组成与内容
图纸目录
列出所有图纸的名称、图号、张数等，方 便查阅。
04
钢结构课程设计实践
设计任务书解读与要求
仔细阅读设计任务书，明确设 计目标、功能要求、荷载条件 、限制条件等。
理解并掌握相关设计规范和标 准，确保设计符合规范要求。
与指导教师或相关专家沟通， 明确设计任务书中的重点和难 点。
结构选型与布置
根据设计任务书的要求，选择合 适的结构形式，如门式刚架、框
钢结构基本原理课程设计
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1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,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。
（b）次梁布置简图设计资料:(b)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 NewRoman、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。
钢结构课程设计
《钢结构》课程设计1、设计资料梯形屋架跨度30m，屋架间距6m，铰接于钢筋混凝土柱上，屋面采用1.5⨯6m 的预应力混凝土屋面板（20mm厚水泥砂浆找平，上铺60mm泡沫混凝土保温层，二毡三油防水层），屋面坡度为1/10。
厂房长度90m，车间内设有2台20/5t中级工作制桥式吊车，计算温度高于-200C。
扎制H型钢檩条的水平间距为1.5m，雪荷载为0.2kN/m2。
2、设计内容和要求1)钢材的选择。
2)屋架的几何尺寸的确定并绘图屋架的轴线图。
3)支撑体系的布置。
4)荷载、内力计算及内力组合。
5)杆件截面选择。
6)节点设计并绘出节点图。
7)绘制施工图：屋面支撑布置图，屋架的正平面图面，节点或特殊零件的大样图；材料表。
3、结构形式与布置桁架计算跨度：0l=30-2⨯0.15=29700 mm端部高度：H=1915 mm桁架的中间高度：h=3400 mm在29.7 m的两端高度：0h=2005 mm在30 m轴线处端部高度：0h=1990 mm桁架跨中起拱60 mm（≈L/500）。
桁架形式及几何尺寸如图桁架支撑布置如图图4、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不考虑起坡。
桁架沿水平方向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 1.4 kN/m2=1.40kN/m2 二毡三油防水层 0.35 kN/m2=0.35 kN/m2 找平层（厚20mm） 0.02 m⨯20 kN/m2=0.40kN/m2 80mm厚泡沫混凝土保温层 0.06m⨯6 kN/m2=0.36 kN/m2桁架和支撑自重 0.12 kN/m2+0.011⨯30 kN/m2=0.45 kN/m2共 2.96 kN/m2 标准可变荷载：屋面活荷载 0.8 kN/m2 积灰荷载 0.6 kN/m2荷载组合：一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可虑半跨荷载，在设计杆件截面时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，不必考虑半跨荷载情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
钢结构专业课程设计完整版
土建专业钢结构课程设计钢构造课程设计一、课程设计性质和任务《钢构造》是土木工程专业重要专业课，为了加强学生对基本理论理解和《钢构造》设计规范条文应用，培养学生独立分析问题和解决问题能力，必要在讲完关于课程内容后，安排2周课程设计，以提高学生综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力全面锻炼，是实现本科培养目的重要阶段。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题能力以及严谨、夯实工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完毕设计任务奠定基本。
课程设计任务是，通过进一步设计训练，使学生熟悉钢构造基本构件设计和构造设计基本原理和办法，具备普通钢构造设计基本技能；可以依照不同状况，合理地选取构造、构造方案，纯熟地进行构造设计计算，并学会运用各种设计资料。
二、课程设计基本规定课程设计是综合性很强专业训练过程，对学生综合素质提高起着重要作用。
基本规定如下：1、时间规定。
普通不少于2周；2、任务规定。
在教师指引下，独立完毕一项给定设计任务，编写出符合规定设计阐明（计算）书，并绘制必要施工图。
3、知识和能力规定。
在课程设计工作中，能综合应用各学科理论知识与技能，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，使学生学会根据设计任务进行资料收集、和整顿，能对的运用工具书，掌握钢构造设计程序、办法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文献编写能力，提高计算机应用能力。
三、课程设计内容《钢构造》课程设计选题要符合教学基本规定，设计内容要有足够深度，使学生达到本专业基本能力训练。
对学习好、能力强学生，可恰当加深加宽。
题目：钢屋架设计采用平面钢屋架作为设计题目。
设计内容涉及：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。
完毕设计成果涉及：构造设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。
普通钢屋架设计案例及设计指引参照题目：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1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。
《钢结构》课程设计指导书(精)
《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。
《钢结构设计》课程设计
《钢结构设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构设计的基本原理，理解钢结构在建筑中的应用优势。
2. 使学生了解并掌握钢结构材料的力学性能、连接方式及构造要求。
3. 帮助学生了解钢结构设计的相关规范和标准，熟悉设计流程。
技能目标：1. 培养学生运用专业知识进行钢结构设计计算和分析的能力。
2. 提高学生运用CAD等软件绘制钢结构施工图的能力。
3. 培养学生解决实际工程中钢结构问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构设计学科的兴趣，激发学习热情。
2. 引导学生关注钢结构在建筑行业中的发展，提高环保意识和责任感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的钢结构设计能力，提高学生在实际工程中的应用水平。
学生特点：学生具备一定的力学基础和建筑结构知识，对钢结构设计有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成钢结构设计任务，具备一定的创新意识和团队协作能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及在建筑中的应用。
教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构材料：介绍常用钢材的力学性能、化学成分及加工工艺。
教材章节：第二章 钢结构材料3. 钢结构连接：讲解钢结构连接方式、构造要求及计算方法。
教材章节：第三章 钢结构连接4. 钢结构设计原理：阐述钢结构设计的基本原则、设计流程及规范要求。
教材章节：第四章 钢结构设计原理5. 钢结构构件计算：分析梁、柱、桁架等常见钢结构构件的计算方法。
教材章节：第五章 钢结构构件计算6. 钢结构施工图绘制：教授CAD等软件在钢结构施工图绘制中的应用。
教材章节：第六章 钢结构施工图7. 钢结构工程实例分析：通过实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。
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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/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，雪荷载及风荷载见下表。
(1)3.荷载计算 (2)4.内力计算 (3)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，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。
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，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，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mm h 19000=中部高度mm h 3100=（为6.7/0l ），屋架跨中起拱500/l 考虑，取48mm.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.荷载计算屋面活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0.7kN/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： 3.1.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：3.2.全跨永久荷载+ 半跨可变荷载全跨节点永久荷载：半跨节点可变荷载：3.3.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：半跨节点屋面板自重及活荷载：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5.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 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oy l为支撑点间的距离，即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KN N06.440-=，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 ϕ（b 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则yz λ=y λ=69.52，754.0=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 d2.12513.340404.7528.150==<==，取80cm 。
18.483.311508===x ox x i l λ（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：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＜350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 d4.25013.380801502300=⨯=<==，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=oxl 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则yz λ=y λ（1+2204209.1tl b y ）=73.07×（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05.611.402448===x ox x i l λ间距cm i cm l d8.13027.340406.8138.244=⨯=<==,取90cm 。
②杆件dR-RI此杆在R 节点处不断开，采用通长杆件。
最大拉力：KNN dR 60.65= ，KN N RI33.103=最大压力：KN N dR63.34-= ，KNN 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 ox2157=，在桁架平面外的计算长度：选用4632⨯L ，查角钢规格表得2996mm A =，mm i x 6.19=，mm i y 4.29=因x λ＜y λ，只需求y ϕ。
查表得3486.0=yϕ，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 d4.7896.140409.7137.215=⨯=<==，取75cm 。
③ 杆件Bb 杆件轴力 KN N 58.339=计算长度=ox l 0.8×2534=2027.2mm ， 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=所选截面满足要求。