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(完整版)完整钢结构毕业课程设计 4

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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：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4010T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（1.4KNm2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KNm3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KNm2），找平层2cm厚（0.3KNm2），卷材屋面，屋面坡度i=110，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0.7KNm2，积灰荷载标准值0.6KNm2，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KNm2 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 0.453、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4010T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（1.4KNm2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KNm3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KNm2），找平层2cm厚（0.3KNm2），卷材屋面，屋面坡度i=110，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0.7KNm2，积灰荷载标准值0.6KNm2，雪荷载及风荷载见下表。

活载KNm2 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（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，端部高度中部高度（为），屋架跨中起拱考虑，取48m.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.荷载计算屋面和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 荷载名称 标准值（kN ） 设计值（kN ）预应力混凝土大型屋面板1.41.4×1.35＝1.89 三毡四油防水层（上铺绿豆沙）0.40.4×1.35＝0.54 找平层（厚2cm ） 0.3 0.3×1.35＝0.40510cm 厚泡沫混凝土保温层1×0.1＝0.10.1×1.35＝0.35 屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 0.384× 1.35＝0.5184永久荷载总和2.6843.6234 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：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：KN F 991.4865.1)82.16234.3(=⨯⨯+=3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载：611.3265.16234.31=⨯⨯=F半跨节点可变荷载：KN F 38.1665.182.12=⨯⨯=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：KN F 67.465.15184.03=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：KN F 31.2365.1)7.089.1(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 表杆件名 内力系数（F=1） 第一 第二种组合 第三种组合计算杆称全跨①左半跨②右半跨③种组合F×①×①+×②×+×③×①﹢×②×①﹢×③件内力（KN）上弦ABBC、CDDE、EFFGGH、HI-9.08-14.02-15.75-16.29-6.83-9.96-10.26-10.80-2.90-5.24-7.08-7.08-444.81-686.83-771.55-797.89-407.96-620.28-681.65-707.98-332.75-523.42-603.05-620.60-200.99-296.66-311.79-326.77-94.83-160.18-201.49-204.02-444.81-686.83-771.55-797.89下弦Abbccdde4.9411.9715.1415.123.88.7710.358.521.474.126.188.52242.18586.45741.86740.81223.52534.05663.36632.62179.77442.52571.94600.78111.42259.58311.05268.3749.63130.47182.43224.58242.18586.45741.86740.81斜腹杆aBBbbDDccFFddRRIRG-8.986.93-5.453.68-2.421.070.791.560.7-6.915.07-3.672.11-0.90-0.292.433.20.7-2.672.4-2.302.02-1.961.75-2.12-2.12-440.06339.58-267.24180.33-118.6452.4938.6876.4134.13-406.16306.07-238.00154.62-93.7130.2565.6103.3334.11-326.66256.41-206.98145.62-103.7857.07-1.0424.0722.73-202.47150.06-110.6966.22-27.80-1.6460.1981.6619.4-90.1975.79-67.0853.77-46.7836.65-34.63-31.033.28-440.06339.58-267.24180.33-118.6452.49,-1.6465.60,-34.63103.33,-31.0334.13竖杆AaCb、EcGdHRIe-0.50-1.00-1.50-1.-0.50-1.00-1.49-1.-24.50-48.92-73.47-48.-24.50-48.80-73.46-48.-16.31-32.56-48.91-32.-13.95-27.86-41.81-27.-2.34-4.64-7.02-4.6-24.50-48.92-73.47-48.9900 0 00 099 099 061 089 075.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，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，查Q235钢的稳定系数表，可得（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236.4941215751.01089.797m m f N A =⨯⨯==ϕ需要回转半径：mm l i oxx 5.21701508===λ ， m m l i oy y 7.85706000===λ根据需要A ，，查角钢规格表，选用，肢背间距a=10mm ，则： ，， 按所选角钢进行验算： <[]=150,（b 类）双角钢T 型截面绕对称轴(y)轴应按扭曲计算长细比,6.331160056.056.0110.1110=⨯=<==b l t b y 则==69.52，，MPa MPa A N 3.1865680754.01089.7973=⨯⨯=ϕ＜故所选截面满足要求。

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钢结构课程设计附录

钢结构课程设计附录

钢结构课程设计附录一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构的基本理论、设计方法和施工技术，培养学生的实践能力和创新精神。

具体目标如下：1.知识目标：了解钢结构的材料性质、受力特点、设计原理和施工技术，熟悉相关规范和标准。

2.技能目标：能够运用所学知识进行钢结构的分析和设计，具备一定的工程实践能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对钢结构的兴趣和热情，提高学生的工程责任感和职业道德。

二、教学内容1.钢结构的材料性质：主要包括钢材的力学性能、工艺性能和耐久性能。

2.钢结构的受力分析：主要包括受力特点、内力计算和稳定性分析。

3.钢结构的设计原理：主要包括结构体系、连接节点和构件设计。

4.钢结构的施工技术：主要包括施工准备、焊接技术和质量控制。

5.相关规范和标准：主要包括国家现行钢结构相关规范和标准。

三、教学方法1.讲授法：通过讲解钢结构的基本理论和设计方法，使学生掌握基本概念和原理。

2.讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解钢结构的实际应用和施工技术。

4.实验法：通过实验室测试和现场实习，培养学生的实践能力和动手能力。

四、教学资源1.教材：选用权威、实用的钢结构教材，如《钢结构设计原理》、《钢结构施工技术》等。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《钢结构设计规范》、《钢结构施工规范》等。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画和视频，直观展示钢结构的设计和施工过程。

4.实验设备：配备齐全的实验室设备，如拉伸试验机、焊接设备等，为学生提供实践操作机会。

5.现场实习：学生参观钢结构工程现场，了解实际施工情况和工程应用。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。

具体评估方法如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。

2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力。

《钢结构课程设计》word文档

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目录一、设计资料 (1)二、屋架的形式及尺寸的确定 (1)三、屋架、支撑及檩条布置 (2)1.屋架、支撑布置情况 (2)2.檀条的布置与计算 (3)四、荷载组合与内力计算 (4)1 .永久荷载 (4)2 .可变荷载 (4)3 .屋架荷载计算 (4)4.屋架杆件的内力计算 (5)（1）上弦杆在节点荷载下的局部弯矩 (5)（2）屋架杆件内力计算 (5)五、杆件的截面设计 (6)1.上弦杆 (6)（1）弯矩作用平面内的稳定验算 (7)（2）弯矩作用表面外的稳定验算 (7)2.下弦杆选择 (7)3.腹杆选择 (8)六、节点设计 (12)1.屋脊节点F (12)2.节点K (13)3.下弦节点H (14)4.上弦节点B (15)5. 上弦节点C (15)6.支座节点A (16)钢结构课程设计一、设计资料某车间芬克式三角形普通钢屋架，车间为单跨厂房，全长120m 。

屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱距6m ，上柱截面尺寸为400×400mm ，混凝土强度等级为C20。

车间内设有一台起重量30t 的中级工作制桥式吊车，吊车轨顶标高为+12.00m 。

屋架跨度： 21m 屋面坡度：1：2.5屋面材料：波形石棉瓦 （0.2kN/m 2↓ ） 木丝板保温层 （0.24kN/m 2↓ ）[10槽钢檀条 （0.1kN/m ） （檀条间距700~800mm ） 屋面活荷载：0.3kN/m 2（↓） 屋面雪载：0.70 kN/m 2（↓）屋架材料：采用Q235-A ·F 或Q235-A 钢材（要求附加：保证冷弯试验性能和碳的极限含量），焊条采用E43系列型，手工焊。

二、屋架的形式及尺寸的确定根据屋面所采用的屋面材料的排水需要采用芬克式三角形屋架（屋架形式如图1所示），屋面坡度i=2.5，屋面倾角(=arctan 5.21=21(48(, sin(=0.3714,cos(=0.9285.屋架跨度：L=21000mm 计算跨度：mm L L 206004000=-=图一 屋架杆件屋架跨中高度： 取n=5 H=n 20600=4120mm.屋架上弦总长L=LO/(cos(×2)=20600/(2×0.9285)=11093.16mm. 根据构造要求上弦檀条的间距为700~800mm ，为尽量使屋架受节点荷载，将上弦划分为5个节间，节间长度s=516.11093=2218.6mm. 节间水平投影长度为Q=S •cos(=1848.86×0.9285=1716.67mm . 屋架各杆的几何尺寸如下表1所示：表1 各杆件的几何尺寸杆件n=5杆件长度(mm)L=k •H长度系数k1~5 0.539 2220.68 6，7 0.215 885.8 8，90.602 2480.24 10，11， 13，140.580 2389.6 12，150.8703584.416 1.050 432617 1.000 4120三、屋架、支撑及檩条布置1、屋架、支撑布置情况根据厂房总长为120mm,超过伸缩缝的最大间距100mm,需在厂中部设置伸缩缝一道。

大学生钢结构课程设计

大学生钢结构课程设计

大学生钢结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握钢结构的基本概念、分类和特点。

2. 学生能掌握钢结构设计的基本原理和计算方法，包括受力分析、截面特性、稳定性等关键概念。

3. 学生能了解钢结构施工过程中的技术要求和常见问题。

技能目标：1. 学生具备运用专业知识对简单钢结构进行设计和计算的能力。

2. 学生能够熟练使用相关软件（如SAP2000、AutoCAD等）进行钢结构建模和数据分析。

3. 学生通过课程设计实践，提高解决实际工程问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对钢结构工程技术的兴趣和热情，增强对工程学科的认识和认同。

2. 学生树立正确的工程观念，关注工程质量、安全、环保等方面，培养良好的职业道德。

3. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和团队精神。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在帮助学生将理论知识与实际工程相结合，提高解决实际问题的能力。

学生特点：大学生具备一定的专业基础知识，具有较强的自学能力和探索精神，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和解决问题的能力。

通过课程目标的分解，使学生在学习过程中逐步达成具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 钢结构基本概念与分类：包括钢结构的特点、应用范围及各类钢结构的基本构成。

- 教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构设计原理：涵盖钢结构设计的基本原理、相关规范及计算方法。

- 教材章节：第二章 钢结构设计原理3. 钢结构截面特性与受力分析：介绍不同类型钢结构的截面特性，以及受力分析方法。

- 教材章节：第三章 钢结构截面特性与受力分析4. 钢结构稳定性分析：讲解钢结构稳定性问题及其解决方法。

- 教材章节：第四章 钢结构稳定性分析5. 钢结构连接设计：介绍钢结构连接的常见形式及设计方法。

- 教材章节：第五章 钢结构连接设计6. 钢结构施工技术：分析钢结构施工过程中的关键技术及问题。

钢结构课程设计_完整版跨度30米长

钢结构课程设计_完整版跨度30米长

钢结构课程设计班级：姓名：学号：指导老师：2013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 =+（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。