门式刚架课程设计

钢结构课程设计-门式钢架1. 设计资料某车间跨度9m，长度90m, 柱高4.5m，柱距6m，采用单跨双破门式钢架，檩条间距1.5m，屋面坡度i1/10，当地雪荷载0.25kN/㎡，基本风压0.4 KN/㎡，地面粗糙度：B类，风载体型系数如下图钢材采用Q235钢，焊条E43型。

屋面材料：夹芯板墙面材料：夹芯板檩条墙梁：薄壁卷边C型钢本课程设计不考虑地震作用2．屋面构件1.夹芯板夹芯板型号采用JXB42-333-1000，芯板面板厚为0.50㎜，板厚为80㎜。

2.檩条檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢180×70×20×3.0，跨中设拉条一道。

3．荷载和内力计算3．1 荷载1. 永久荷载标准值屋面夹芯板0.25 kN/㎡檩条0.05 kN/㎡悬挂构件0.15 kN/㎡0.50 kN/㎡2.可变荷载标准值由于钢架的受荷水平投影面积为9×6=54㎡＜60㎡，故取屋面活荷载标准值为0.5kN/㎡，雪荷载为0.25kN/㎡，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/㎡.3.风荷载标准值=1.0,基本风压0.4 kN/㎡，地面粗糙度为B类，μz迎风面柱及屋面分别为+0.25和风荷载形体系数μs-1.0；背风面柱及屋面μ分别为-0.55和-0.65。

3.2 荷载计算值1.屋面风荷载=1.4×﹙-0.1﹚×1.0×0.4×迎风面：ω26=-3.36kN/㎡=1.4×﹙-0.65﹚×1.0×0.4×背风面：ω36=-2.18kN/㎡2.墙面风荷载=1.4×0.25×1.0×0.4×背风面：ω16=0.84kN/㎡=1.4×﹙-0.55﹚×1.0×0.4×背风面：ω46=-1.85kN/㎡1×4.5=2.45 kN/㎡3.屋面恒荷载g1=1.2×0.45×cos=1.2×0.45×6=3.24 kN/㎡4.柱身恒荷载 g25.屋面活荷载q=1.4×0.5×4.5=3.15 kN/㎡4. 屋面支撑1.屋面支撑布置檩条间距1.5m，水平支撑截距3m。

门式钢架结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解门式钢架结构的基本概念，掌握其组成部分及功能。

2. 学生能够掌握门式钢架结构的受力特点，了解其在工程中的应用。

3. 学生能够了解门式钢架结构的施工工艺，掌握相关术语。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析门式钢架结构的受力情况，并进行简单的结构计算。

2. 学生能够通过实际操作，掌握门式钢架结构的搭建方法，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用团队协作，完成门式钢架结构的设计与搭建任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构的兴趣，激发探索精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论相结合。

3. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力。

课程性质：本课程属于工程技术类课程，旨在让学生了解门式钢架结构的基本知识，掌握相关技能，并培养学生的工程素养。

学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对建筑结构有一定的好奇心，具备一定的动手能力和团队合作精神。

教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

通过团队协作，培养学生的沟通协调能力和工程素养。

在教学过程中，关注学生的学习进度，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 门式钢架结构的基本概念- 结构的定义与分类- 门式钢架结构的特点与应用2. 门式钢架结构的组成与功能- 钢架结构的组成部分- 各部分的结构功能与作用3. 门式钢架结构的受力特点- 受力分析基本原理- 门式钢架结构的受力方式4. 门式钢架结构的施工工艺- 施工流程与工艺要求- 施工安全注意事项5. 门式钢架结构设计与计算- 设计原理与计算方法- 简单结构计算实例分析6. 门式钢架结构的搭建实践- 搭建方法与步骤- 团队协作与沟通协调教学大纲安排：第一课时：门式钢架结构的基本概念与组成第二课时：门式钢架结构的受力特点与施工工艺第三课时：门式钢架结构设计与计算第四课时：门式钢架结构搭建实践教学内容进度：第一周：第一课时第二周：第二课时第三周：第三课时第四周：第四课时教材章节：第一章：建筑结构基本概念第二章：门式钢架结构第三章：结构受力分析第四章：结构设计与计算第五章：结构施工与搭建实践三、教学方法为了提高学生对门式钢架结构知识的掌握程度，激发学习兴趣和主动性，本课程采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 对于门式钢架结构的基本概念、受力特点、施工工艺等理论知识，采用讲授法进行系统讲解，确保学生掌握基本原理。

门式钢架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握门式钢架的基本结构、分类及特点；2. 使学生了解门式钢架在建筑行业中的应用及其优势；3. 引导学生认识门式钢架的受力分析及其影响。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行门式钢架结构设计的能力；2. 提高学生分析门式钢架受力的能力，并能提出优化方案；3. 培养学生运用CAD等软件绘制门式钢架图纸的技能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构设计的兴趣，激发其创新精神；2. 引导学生关注建筑行业的发展，培养其社会责任感；3. 培养学生团队协作精神，提高其沟通与交流能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握门式钢架基本知识的基础上，提高结构设计能力，培养创新意识和实际操作技能。

通过课程学习，学生能够达到以下具体学习成果：1. 能够描述门式钢架的结构特点、分类和应用；2. 能够运用力学原理进行门式钢架受力分析；3. 能够设计简单的门式钢架结构，并提出优化方案；4. 能够使用CAD软件绘制门式钢架图纸；5. 增强对建筑行业的认识和责任感，具备团队协作和沟通能力。

二、教学内容1. 门式钢架基本概念：结构特点、分类、应用领域；教材章节：第一章 绪论2. 门式钢架的受力分析：弯矩、剪力、轴力；教材章节：第二章 钢结构基本受力分析3. 门式钢架结构设计：设计原则、设计流程、结构优化；教材章节：第三章 钢结构设计方法4. 门式钢架施工图绘制：CAD软件操作、施工图标准、图纸表达；教材章节：第四章 钢结构施工图绘制5. 门式钢架工程案例解析：实际工程案例、问题分析、解决方案；教材章节：第五章 工程案例分析教学内容安排和进度：1. 课时1：门式钢架基本概念；2. 课时2：门式钢架受力分析；3. 课时3-4：门式钢架结构设计；4. 课时5-6：门式钢架施工图绘制；5. 课时7：门式钢架工程案例解析。

三、教学方法1. 讲授法：在门式钢架基本概念、受力分析及结构设计原则等内容教学中，采用讲授法进行系统性的知识传授，确保学生掌握基础理论；教材关联：第一章、第二章、第三章2. 讨论法：针对门式钢架结构优化、工程案例分析等内容，组织学生进行小组讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力；教材关联：第三章、第五章3. 案例分析法：通过引入门式钢架工程案例，引导学生从实际出发，深入理解理论知识，提高学生的实际操作能力；教材关联：第五章4. 实验法：组织学生进行门式钢架模型制作及受力实验，让学生亲身体验结构受力的过程，加深对受力分析的理解；教材关联：第二章5. 情境教学法：创设实际工程场景，让学生在模拟实践中学习施工图绘制，提高学生的实际操作能力；教材关联：第四章6. 互动式教学法：在教学过程中，教师提出问题，引导学生积极思考，鼓励学生提问，形成良好的课堂互动氛围；教材关联：第一章至第五章7. 任务驱动法：将教学内容分解为多个任务，学生通过完成这些任务，逐步掌握门式钢架相关知识；教材关联：第一章至第五章8. 多媒体辅助教学：运用PPT、视频、动画等多媒体手段，直观展示门式钢架的结构、受力及施工过程，提高学生的学习兴趣；教材关联：第一章至第五章四、教学评估1. 平时表现评估：- 课堂参与度：观察学生在课堂上的提问、回答问题、讨论等情况，评估学生的积极性和主动性；- 小组合作：评估学生在小组讨论、协作完成任务时的表现，包括团队合作、沟通能力等；- 课堂笔记：检查学生的课堂笔记，评估其对课程内容的理解和记录能力。

21米门式钢架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握21米门式钢架的基本结构、特点及应用场景。

2. 使学生了解门式钢架的力学性能，包括承重、稳定性和抗震性等方面的知识。

3. 引导学生掌握门式钢架的施工工艺和安装流程。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力。

2. 提高学生在团队协作中沟通、协调和解决问题的能力。

3. 培养学生运用现代信息技术查找、筛选和整理相关资料的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣，激发他们热爱科学、追求创新的热情。

2. 培养学生尊重劳动、珍惜劳动成果的价值观，提高他们的职业素养。

3. 引导学生关注我国建筑行业的发展，增强他们的民族自豪感和使命感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生对门式钢架结构的认识和应用能力。

学生特点：初三学生具备一定的物理知识基础，思维活跃，好奇心强，对实践活动有较高的兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动参与教学活动，提高他们的实践操作能力。

同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中取得进步。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 门式钢架结构概述：介绍门式钢架的定义、分类、应用场景及发展历程，使学生建立对门式钢架的整体认识。

2. 门式钢架的力学性能：分析门式钢架的受力特点、承重能力、稳定性和抗震性，结合物理知识，让学生理解其力学原理。

3. 门式钢架结构设计：讲解门式钢架的设计原则、计算方法及相关规范，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。

4. 门式钢架施工工艺：介绍门式钢架的施工流程、安装方法及质量要求，提高学生对施工过程的了解。

5. 门式钢架工程案例：分析典型门式钢架工程案例，让学生了解工程实际应用，增强他们对课程内容的兴趣。

6. 课程实践：组织学生进行21米门式钢架模型的制作和安装，培养学生的动手能力和团队协作精神。

西建大门式钢架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解西建大门式钢架的基本结构特点及其在设计中的应用。

2. 学生能够掌握钢架结构的基本力学原理，并运用到实际案例分析中。

3. 学生能够描述并解释钢架结构在建筑中的功能性和审美价值。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，进行简单的钢架结构设计和计算。

2. 学生能够通过团队合作，完成一个西建大门式钢架模型的构建。

3. 学生能够运用批判性思维，分析钢架结构设计中的优缺点。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对建筑结构设计和工程学的兴趣，增强对建筑专业的认识。

2. 学生通过实践活动，提升对团队协作和问题解决重要性的认识。

3. 学生能够认识到建筑结构对于环境保护和可持续发展的意义，培养社会责任感。

课程性质分析：本课程为实践性较强的设计课程，结合了结构与美学，注重培养学生的动手能力和创新思维。

学生特点分析：考虑到学生处于高年级，已具有一定的建筑基础知识，课程设计需挑战性以激发学生的潜能，同时注重培养其独立思考和综合应用能力。

教学要求：1. 教学过程中，教师应引导学生主动探索，提供丰富的案例和实际操作机会。

2. 教学方法应多样化，包括讲授、讨论、实践等，以适应不同学生的学习风格。

3. 评估应关注学生在整个学习过程中的表现，包括知识掌握、技能应用和情感态度价值观的形成。

二、教学内容1. 西建大门式钢架结构原理：- 钢材性质与分类- 钢架结构特点及其在建筑中的应用- 力学原理在钢架结构设计中的应用2. 钢架结构设计方法：- 钢架结构设计的基本流程- 结构计算方法与案例分析- 设计规范及安全要求3. 西建大门式钢架模型制作：- 模型设计及材料选择- 制作工具与操作技巧- 团队合作与分工4. 钢架结构审美与功能分析：- 钢架结构的审美特点- 结构与建筑空间的关系- 钢架结构对建筑功能的影响5. 实践与评估：- 设计方案的展示与评价- 结构模型测试与分析- 学生自我评估与反思教学大纲安排：第一周：介绍钢架结构原理及钢材性质第二周：学习钢架结构设计方法及规范第三周：分组讨论并设计西建大门式钢架模型第四周：模型制作及实践操作第五周：成果展示、评估与总结教学内容与教材关联：本教学内容与教材第三章“建筑结构设计”和第四章“建筑结构美学”相关，结合实际案例和实践活动，帮助学生深入理解和掌握钢架结构设计与制作。

《钢结构设计》课程设计指导书（门式刚架）土木工程与建筑学院《钢结构设计》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《钢结构设计》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《钢结构设计》课程设计题目一、设计题目某24m跨度厂房的门式刚架设计，刚架柱、梁均采用等截面（或变截面）。

二、设计任务1、选择钢屋架的材料；2、柱网及屋面结构布置（包括支撑体系布置）；3、门式刚架选型；4、确定门式刚架梁、柱截面形式，并初估截面尺寸；5、钢屋盖及支撑的布置；6、钢屋架的结构设计；7、绘制门式刚架施工图及材料表。

三、设计资料建造于某市的轻工厂房，建筑面积1500m2厂房平面及剖面如图所示，据生产要求无吊车，屋面采用0.6mm厚镀锌压型彩涂板，刚架柱、梁均采用等截面（或变截面），柱梁节点处为构造加腋（视为刚接，计算时可不考虑加腋之影响），柱与基础为铰接，拟在刚架平面外设柱间支撑及檩条端部隅撑，在a,b点分别提供柱梁的侧向支撑点，设计时考虑积灰荷载0.4kN/m2，该地区的基本雪压为0.5kN/m2, 基本风压为0.5kN/m2，轻质屋面，屋面活荷载取0.4kN/m2。

檩条及支撑重0.2kN/m2，刚架斜梁自重0.2kN/m2；轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）0.7kN/m2。

刚架简图及其风荷载体型系数（a）平面图（b）刚架简图（c）刚架风荷载体型系数第二节门式刚架设计计算一、材料选择刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求，一般采用Q235钢或Q345钢，Q345钢多用于刚架斜梁与柱，但当构件是以变形控制时应慎用。

焊条可选用E43型，手工焊。

门式钢架设计一、设计资料某厂房为单跨双坡门式刚架，跨度24m ，长度90m ，柱距67.5m ，檐高8m ，屋面坡度1/10。

刚架为等截面的梁、柱，柱脚为刚接。

屋面材料、墙面材料采用单层彩板。

檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边Z 型钢，间距为1.5m ，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

基本风压 20.55/O W KN m ，基本雪压 20.2/KN m ，地面粗糙度B 类。

二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度90m ，跨度24m ，柱距67.5m ，共有1613榀刚架，由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ，因此不用设置伸缩缝。

厂房长度>60m ，因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆，檩条间距为1.5m ；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高＞柱距，因此柱间支撑用分层布置，布置图详见施工图。

刚架平面布置见图1，刚架形式及几何尺寸见图2。

图1 刚架平面布置图图2 刚架形式及几何尺寸三、荷载的计算（一）计算模型的选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用刚接，刚架梁和柱采用等截面设计。

厂房檐高8m ；屋面坡度为1：10。

（二）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值 屋面板20.30/KN m刚架斜梁自重（先估算自重）20.15/KN m合计0.45 2/KN m2．屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 2/KN m 。

雪荷载：0.22/KN m取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 2/KN m，不考虑积灰荷载。

3．轻质墙面自重标准值0.25 2/KN m4．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。

基本风压ω0=0.55 2/KN m，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。

门式刚架厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解门式刚架厂房的基本概念，掌握其结构特点及设计原理。

2. 学生能掌握门式刚架厂房的施工图识读，了解其主要构件及连接方式。

3. 学生能了解门式刚架厂房在设计过程中所涉及的力学原理和材料性质。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决门式刚架厂房结构设计中的实际问题。

2. 学生能够运用绘图软件，完成门式刚架厂房施工图的绘制。

3. 学生能够通过团队合作，完成一个简单的门式刚架厂房设计方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣，激发他们探究科学原理的积极性。

2. 培养学生的团队合作意识，使他们学会在工程实践中相互协作、共同解决问题。

3. 培养学生的创新意识和实践能力，使他们能够运用所学知识为我国建筑事业做出贡献。

课程性质：本课程为专业技术实践课程，旨在让学生将理论知识与实际工程相结合，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生具备一定的建筑结构基础知识，具有一定的空间想象能力和动手能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用项目驱动、任务导向的教学方法，引导学生主动参与，培养他们的实践能力和创新精神。

同时，注重培养学生的团队合作意识，提高他们的沟通与协作能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事建筑结构设计工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 门式刚架厂房结构概述- 结构特点与分类- 设计原理及应用2. 门式刚架厂房主要构件及连接方式- 构件类型及功能- 连接方式及施工工艺3. 力学原理在门式刚架厂房设计中的应用- 结构受力分析- 荷载作用及组合4. 门式刚架厂房施工图识读与绘制- 施工图符号及标准- 施工图绘制方法及步骤5. 门式刚架厂房设计实例分析- 设计流程及要点- 实例讲解与讨论6. 门式刚架厂房设计实践- 设计任务书及要求- 团队合作与成果展示教学内容安排与进度：1. 第1周：门式刚架厂房结构概述及设计原理2. 第2周：主要构件及连接方式3. 第3周：力学原理在门式刚架厂房设计中的应用4. 第4周：施工图识读与绘制5. 第5周：设计实例分析6. 第6-8周：设计实践与成果展示本教学内容依据课程目标，结合教材章节，确保内容的科学性和系统性。

轻型门式刚架设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握轻型门式刚架结构的基本概念、分类及特点；2. 使学生了解轻型门式刚架结构的受力分析及计算方法；3. 引导学生掌握轻型门式刚架结构设计的基本原则和步骤。

技能目标：1. 培养学生运用力学知识进行轻型门式刚架结构受力分析的能力；2. 提高学生运用相关软件进行轻型门式刚架结构计算和设计的技能；3. 培养学生解决实际工程中轻型门式刚架问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构设计的兴趣和热情，增强其职业责任感；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，提高团队合作意识；3. 引导学生关注建筑结构设计领域的发展，培养其创新意识和环保意识。

课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生已具备一定的力学基础和建筑结构知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，强化学生动手能力和实际操作技能的培养，提高学生解决实际工程问题的能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成轻型门式刚架结构的设计与计算。

二、教学内容1. 轻型门式刚架结构概述- 结构分类与特点- 结构应用领域及发展趋势2. 轻型门式刚架结构的受力分析- 受力特点与计算方法- 弯矩、剪力、轴力的计算- 稳定性和屈曲临界载荷的计算3. 轻型门式刚架结构设计原则与步骤- 设计规范与标准- 设计原则与要求- 设计步骤与方法4. 轻型门式刚架结构计算与设计实例- 实例分析- 计算书编写- 设计方案优化5. 轻型门式刚架结构施工图绘制- 施工图设计要求- 施工图绘制方法- 施工图审查与修改6. 轻型门式刚架结构设计软件应用- 软件操作与功能介绍- 软件在结构设计与计算中的应用- 软件操作技巧与注意事项教学大纲安排：第1周：轻型门式刚架结构概述第2周：轻型门式刚架结构的受力分析第3周：轻型门式刚架结构设计原则与步骤第4周：轻型门式刚架结构计算与设计实例第5周：轻型门式刚架结构施工图绘制第6周：轻型门式刚架结构设计软件应用教学内容与进度根据课程目标和学生的学习情况适当调整，确保学生能够扎实掌握轻型门式刚架结构设计与计算的相关知识。

1. 设计资料某车间跨度9m ，长度90m, 柱高4.5m ，柱距6m ，采用单跨双破门式钢架，檩条间距1.5m ，屋面坡度i 1/10=，当地雪荷载0.25kN/㎡，基本风压0.4 KN/㎡，地面粗糙度：B 类，风载体型系数如下图钢材采用Q235钢，焊条E43型。

屋面材料： 夹芯板 墙面材料： 夹芯板檩条墙梁： 薄壁卷边C 型钢 本课程设计不考虑地震作用2．屋面构件1.夹芯板夹芯板型号采用JXB42-333-1000，芯板面板厚为0.50㎜，板厚为80㎜。

2.檩条檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢180×70×20×3.0，跨中设拉条一道。

3．荷载和内力计算3．1 荷载 1. 永久荷载标准值屋面夹芯板 0.25 kN/㎡ 檩条 0.05 kN/㎡ 悬挂构件 0.15 kN/㎡0.50 kN/㎡2.可变荷载标准值由于钢架的受荷水平投影面积为9×6=54㎡＜60㎡，故取屋面活荷载标准值为0.5kN/㎡，雪荷载为0.25kN/㎡，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/㎡.3.风荷载标准值基本风压0.4 kN/㎡，地面粗糙度为B 类，μz =1.0,风荷载形体系数μs 迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0；背风面柱及屋面μ分别为-0.55和-0.65。

3.2 荷载计算值1.屋面风荷载迎风面：ω2=1.4×﹙-0.1﹚×1.0×0.4×6=-3.36kN/㎡ 背风面：ω3=1.4×﹙-0.65﹚×1.0×0.4×6=-2.18kN/㎡ 2.墙面风荷载背风面：ω1=1.4×0.25×1.0×0.4×6=0.84kN/㎡背风面：ω4=1.4×﹙-0.55﹚×1.0×0.4×6=-1.85kN/㎡3.屋面恒荷载 g 1=1.2×0.45×αcos 1×4.5=2.45 kN/㎡4.柱身恒荷载 g 2=1.2×0.45×6=3.24 kN/㎡5.屋面活荷载 q=1.4×0.5×4.5=3.15 kN/㎡4. 屋面支撑1.屋面支撑布置檩条间距1.5m ，水平支撑截距3m 。

门式钢架厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握门式钢架厂房的结构特点、设计原理及其在我国工业建筑中的应用。

2. 学生能够掌握门式钢架厂房的组成部分，包括柱、梁、支撑等主要构件的受力特点。

3. 学生能够了解门式钢架厂房的施工工艺和施工过程中的关键技术。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析门式钢架厂房的受力情况，并进行简单的结构计算。

2. 学生能够通过实际案例，掌握门式钢架厂房的设计步骤，具备初步的工程设计能力。

3. 学生能够运用CAD等软件，绘制门式钢架厂房的施工图。

情感态度价值观目标：1. 培养学生关注我国工业建筑发展，增强对建筑行业的热爱和责任感。

2. 通过课程学习，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。

3. 提高学生的环保意识，使他们在设计中充分考虑绿色建筑和可持续发展。

课程性质：本课程属于工程技术类课程，旨在培养学生的实际操作能力和工程设计能力。

学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求：结合实际案例，以理论知识为基础，注重实践操作，提高学生的综合运用能力。

通过课程学习，使学生在掌握门式钢架厂房相关知识的基础上，具备实际工程设计的能力。

教学过程中，注重目标分解，确保学生能够达到预定的学习成果。

二、教学内容1. 门式钢架厂房结构特点及设计原理- 介绍门式钢架厂房的结构形式、优缺点及应用场景。

- 分析门式钢架厂房的受力特点及设计原理。

2. 门式钢架厂房主要构件及受力分析- 柱、梁、支撑等主要构件的构造及受力特点。

- 结合实例进行构件受力分析。

3. 门式钢架厂房施工工艺及关键技术- 施工流程及施工方法。

- 分析施工过程中的关键技术问题及解决方法。

4. 门式钢架厂房设计及绘图- 设计步骤和方法。

- 运用CAD软件绘制门式钢架厂房施工图。

5. 实践操作与案例分析- 结合实际案例，进行结构计算和设计。

- 组织学生进行门式钢架厂房模型的制作。

钢结构课程设计——门式刚架设计班级： B1143 学号： 23 姓名：彭洪波目录1 设计资料 (1)2钢架布置简图 (1)3荷载计算与荷载简图 (2)3.1荷载计算 (2)3.2荷载简图 (3)3.3内力分析 (4)3.3.1内力计算 (4)3.3.2控制截面内力组合 (7)4钢架设计 (7)4.1截面设计 (7)4.2构件验算 (8)4.2.1构件宽厚比验算 (8)4.2.2钢架柱验算 (8)4.2.3刚架梁的验算 (10)4.2.4刚架在风荷载作用下的侧位移： (12)4.3节点验算 (12)4.3.1梁柱连接节点 (12)4.3.2屋脊节点验算 (13)4.3.3 柱脚设计 (14)1 设计资料单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为 12 m，高度为 7 m，柱距 9 m，屋面坡度 5 %。

刚架为等截面的梁、柱。

材料采用Q 235-B 钢材，焊条采用 E 型。

风振系数和风压高度变化系数均取1.0。

荷载：恒载横梁（含上方屋面板及檩条重） 0.50 KN/m2立柱（含墙重） 0.45 KN/m2活载风荷载 0. 35 KN/m2屋面活荷载 0.30 KN/m2雪荷载 0. 40 KN/m22钢架布置简图该厂房长度60m，跨度27m，共有11榀刚架，由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝，檩条间距为1.5m。

1: 20CBA12000图2.1 刚架立面3荷载计算与荷载简图3.1荷载计算将各项面荷载值乘以柱距得出分布于刚架上的各项线荷载。

风荷载还需考虑刚架的体型系数。

活载标准值在屋面活载与雪载中选较大值。

图3.1 风荷载体型系数荷载计算如下表：表1.1 各线荷载标准值/kN/m3.2荷载简图（1）恒载：（2）屋面活载（3）风荷载（以左风为例）荷载如下图：3.3内力分析3.3.1内力计算根据各个计算简图，求得结构在各种荷载作用下的内力图如下：表格4.1 计算简图及内力值(M、N、Q)3.3.2控制截面内力组合取控制截面为下图中的A、B、C三处共四个截面：柱A、柱B、梁B、梁C。

《房屋钢结构》门式钢架课程设计姓名：杜修磊学号：20110380班级：2011级土木3班指导教师：张杰2014年12月、题目要求现有一单层门式钢架厂房，布置一台10t中级工作制桥式吊车，单跨双坡，跨长18m设计参数：1、建筑物安全等级为三级，设计使用年限为50年；2、基本风压为0.4kN/m2（50年一遇），B类粗糙度；3、基本雪压为0.35kN/m2（50年一遇）；4、屋面恒载为0.3kN/m2，屋面活载为0.5kN/m2；5、抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第二组，场地类别为II类，抗震设防类别为丙类;6、基础顶面标高为0.000m。

结构布置形式如图所示：钢结构设计规范》 （GB 50017-2003）; 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 （CECS 102:2002 ， 2012 年版）;结果输出-- 总信息 ---结构类型 : 门式刚架轻型房屋钢结构设计规范 : 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算 结构重要性系数 : 1.00 节点总数 : 9柱数 :4 梁数 : 4支座约束数 : 2 标准截面总数 : 5 活荷载计算信息 : 考虑活荷载不利布置 风荷载计算信息 : 计算风荷载 钢材 : Q235梁柱自重计算信息 : 柱梁自重都计算 恒载作用下柱的轴向变形 : 考虑 梁柱自重计算增大系数 : 1.20 基础计算信息 : 不计算基础 梁刚度增大系数 : 1.00 钢结构净截面面积与毛截面面积比 : 0.85 门式刚架梁平面内的整体稳定性 : 按压弯构件验算 钢结构受拉柱容许长细比 : 400 钢结构受压柱容许长细比 : 180 钢梁（恒+活）容许挠跨比 : l / 180 柱顶容许水平位移 /柱高: l / 180 地震作用计算 : 计算水平地震作用 计算振型数： 3 地震烈度： 7.00 场地土类别：n 类附加重量节点数： 0 设计地震分组：第一组 周期折减系数 :0.80 地震力计算方法：振型分解法 结构阻尼比： 0.050 按 GB50011-2010 地震效应增大系数 1.000 窄行输出全部内容三、柱强度、稳定、配筋计算钢柱 1截面类型=16;布置角度=0;计算长度：Lx= 13.07, Ly=5.50; 长细比：入x=52.1, 入 y=99.2 构件长度 = 5.50; 计算长度系数 : Ux=2.38 Uy=1.00 抗震等级 : 三级截面参数 : B1=250, B2=250, H=600, Tw=6, T1=10, T2=10轴压截面分类:X 轴:b 类,Y 轴:c 类 构件钢号： Q235验算规范 : 门规 CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制组合号 :123,M=-148.31,N=98.89,M=-74.58,N= -93.62考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.483 抗剪强度计算控制组合号 :123,V=-43.30 抗剪强度计算应力比 =0.126二、输入参数工程名 : 01************ PK11.EXE*****************设计主要依据建筑结构荷载规范》 建筑抗震设计规范》 日期 :12/18/2014 时间 : 20:12:44 (GB 50009-2012); (GB 50011-平面内稳定计算最大应力对应组合号:77,M=-67.25, N=281.33,M=-127.35,N= -276.05平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =113.21 平面内稳定计算最大应力比=0.527 平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =150.69 平面外稳定计算最大应力比=0.701门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =250.00 翼缘容许宽厚比[B/T] =15.00考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.483 < 1.0 抗剪强度计算应力比= 0.126 < 1.0 平面内稳定计算最大应力< f=215.00平面外稳定计算最大应力< f=215.00腹板高厚比H0/TW=96.67 <[H0/TW]=250.00 翼缘宽厚比B/T=12.20 < [B/T]=15.00压杆，平面内长细比入=52. < [入]=180压杆，平面外长细比入=99. < [入]=180构件重量(Kg)=366.12四、梁强度、稳定、配筋计算1 、钢梁1截面类型=27; 布置角度=0; 计算长度：Lx=18.09, Ly=3.00 构件长度= 3.01; 计算长度系数: Ux=6.00 Uy=1.00 抗震等级: 三级变截面H 形截面H: B1=250, B2=250, H1=600, H2=450 T1=6 T2=10 T3=10 轴压截面分类:X 轴:b 类, Y 轴:c 类构件钢号：Q235验算规范: 门规CECS102:2002--- 梁的弯矩包络---梁下部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩-28.81 -25.67 -26.71 -27.17 -27.06 -27.11 -29.32梁上部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩144.94 117.73 97.98 78.91 60.52 43.08 32.58考虑屈曲后强度强度计算应力比=0.457 抗剪强度计算应力比= 0.144 平面内稳定最大应力(N/mm*mm) = 91.79 平面内稳定计算最大应力比=0.427 平面外稳定最大应力(N/mm*mm) =88.55 平面外稳定计算最大应力比= 0.412考虑屈曲后强度计算应力比= 0.457 < 1.0 抗剪强度计算应力比= 0.144 < 1.0 平面内稳定最大应力< f= 215.00 平面外稳定最大应力< f= 215.00 腹板高厚比H0/TW= 84.17 < [H0/TW]= 250.00 (CECS102:2002) 翼缘宽厚比B/T = 12.20 < [B/T] = 15.00--- ( 恒+活)梁的相对挠度(mm) ---截面1 2 3 4 挠度值0.00 -0.02 0.07 最大挠度值= 1.14 5 6 70.25 0.51 0.81 1.14 最大挠度/ 梁跨度= 1/7910斜梁坡度初始值: 1/10.00变形后斜梁坡度最小值: 1/10.28 变形后斜梁坡度改变率= 0.027<1/3构件重量(Kg)=190.052 、钢梁3截面类型= 27; 布置角度= 0; 计算长度：Lx=18.09, Ly=3.00 构件长度=3.01; 计算长度系数: Ux=6.00 Uy=1.00 抗震等级: 三级变截面H 形截面H: B1= 250, B2= 250, H1=450, H2=600 T1=6 T2=10T3=10 轴压截面分类:X 轴:b 类, Y 轴:c 类构件钢号：Q235验算规范: 门规CECS102:2002--- 梁的弯矩包络---梁下部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩-76.34 -76.03 -73.78-65.87 -52.31-34.94 -29.32梁上部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩0.00 0.05 3.26 7.03 11.35 16.23 32.58考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.279 抗剪强度计算应力比= 0.097 平面内稳定最大应力(N/mm*mm) =56.33 平面内稳定计算最大应力比=0.262 平面外稳定最大应力(N/mm*mm) =54.20 平面外稳定计算最大应力比=0.252考虑屈曲后强度计算应力比= 0.279<1.0 抗剪强度计算应力比= 0.097<1.0 平面内稳定最大应力< f= 215.00 平面外稳定最大应力< f= 215.00 腹板高厚比H0/TW= 80.00 <[H0/TW]=250.00 (CECS102:2002) 翼缘宽厚比B/T = 12.20 <[B/T] =15.00--- ( 恒+活) 梁的相对挠度(mm) --- 截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0.00 1.75 2.80 3.16 2.89 2.14 1.14斜梁坡度初始值 : 1/10.00 变形后斜梁坡度最小值 : 1/10.32 变形后斜梁坡度改变率 = 0.031<1/3 构件重量 (Kg)= 373.00五、各种荷载组合模式下的验算1、风荷载作用下柱顶最大水平( X 向)位移 :节点(3), 水平位移 dx= 3.580(mm) = H / 2095 2、地震荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移 : 节点(3), 水平位移 dx= 3.934(mm) = H /19073、梁的 ( 恒+活)最大挠度 :梁( 4), 挠跨比 = 1 /2866 4、风载作用下柱顶最大水平位移 :H/2095< 柱顶位移容许值 : H/1805、地震作用下柱顶最大水平位移 :H/1907< 柱顶位移容许值 : H/1806、梁的 ( 恒+活 )最大挠跨比 :1/2866< 梁的容许挠跨比 : 1/180所有钢柱的总重量 (Kg)=999所有钢梁的总重量 (Kg)=1126 钢梁与钢柱重量之和 (Kg)=2125计算结束 最大挠度值 =3.16最大挠度 /梁跨度 = 1/ 2866PK11。