18米跨度钢结构课程设计

1设计资料梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m，跨中高度为2.89m，屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用C。

屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如20图1-1所示）。

屋面采用 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（3r ）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平kg350m/层，屋面雪荷载为2kN，钢材采用3号钢。

.0m30/2 荷载计算2.1 永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板： 2/68.14.12.1m kN =⨯ 三毡四油防水层及及找平层（20mm ）： 2/912.076.02.1m kN =⨯ 120mm 厚泡沫混凝土保温层： 2/504.042.02.1m kN =⨯ 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=18m ）2/32181.12.11.12.1m kg l P w ≈⨯+=+= 2/384.032.02.1m kN =⨯2.2 可变荷载屋面雪荷载： 2/77.055.04.1m kN =⨯2.3 荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：[]kN F 25.3865.177.0)384.0504.0912.068.1(=⨯⨯++++=3 内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。

表3-14 截面选择4.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨杆来选择：kN N 266.348max -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=，屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。

选用两个不等肢角钢6801002⨯⨯L ，长肢水平。

截面几何特性（长肢水平双角钢组成T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm ）：2274.21cm A = cm i cm i y x 61.4,40.2==1508.6240.28.150<===x ox x i l λ 7922.0=x ϕ 1504.6561.48.150<===yoy y i l λ 778.0=y ϕ 截面验算：22min /215/4.2104.2127778.0348266mm N f mm N AN=<=⨯=ϕ大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。

18m跨屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解18m跨屋架的基本结构原理，掌握其设计要点。

2. 学生能够描述18m跨屋架在建筑中的作用，了解其在工程实践中的应用。

3. 学生掌握18m跨屋架所需的相关材料及其特性。

技能目标：1. 学生能够运用比例计算、几何作图等方法，完成18m跨屋架的设计。

2. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力，完成屋架模型的搭建。

3. 学生能够运用分析、综合等方法，评价和优化18m跨屋架设计方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构设计和工程实践的兴趣，激发学生主动学习的热情。

2. 培养学生的空间想象力和创新能力，使其在工程设计中具备一定的审美观念。

3. 通过团队合作，培养学生沟通、协作的能力，增强团队意识和责任感。

课程性质：本课程为实践性强的建筑结构设计课程，结合理论知识与实际操作，提高学生的综合运用能力。

学生特点：初三学生，具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢动手实践，但可能缺乏系统的结构设计知识和经验。

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，提高学生的设计能力和团队协作能力。

通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 理论知识：- 建筑结构基础知识：介绍建筑结构的基本概念、分类及受力特点。

- 18m跨屋架结构原理：分析18m跨屋架的结构类型、受力性能及设计要求。

- 材料学：讲解18m跨屋架所需材料的种类、性能及选用原则。

2. 实践操作：- 18m跨屋架设计方法：学习比例计算、几何作图等设计方法，完成18m跨屋架的设计。

- 屋架模型搭建：分组进行屋架模型制作，提高动手能力和团队协作能力。

- 方案评价与优化：分析各组设计方案，评价其优缺点，并提出优化措施。

3. 教学进度安排：- 第一周：建筑结构基础知识学习，了解18m跨屋架结构原理。

- 第二周：学习18m跨屋架设计方法，进行初步设计。

18m跨钢屋架结构课程设计概述说明1. 引言1.1 概述本长文旨在介绍一项钢屋架结构课程设计，该设计的主题为18m跨钢屋架结构。

通过该课程设计，我们将深入探讨钢屋架结构的设计原理和过程，并通过实际分析和计算来完成一个具体案例的设计。

1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、正文、第一部分-钢屋架结构设计、第二部分-18m 跨钢屋架结构设计过程以及结论与总结。

引言部分将对全文进行概述说明，为读者提供整体了解。

正文部分将详细介绍钢屋架结构相关知识，并分析18m跨钢屋架的设计要点。

第一部分和第二部分将侧重于具体的学习内容和实际应用，包括环境分析、材料选择、静力分析等。

最后，在结论与总结中将对本课程设计的成功之处和不足之处进行评估，并总结该课程设计对学生的意义。

1.3 目的本篇文章的目的是向读者介绍18m跨钢屋架结构课程设计，并提供相关概述说明，使读者能够对本课程设计有一个整体的认识。

通过完成这篇文章，读者将能够了解钢屋架结构设计的基本原理和过程，并能掌握静力分析和设计计算的方法，从而应用于实际工程项目中。

此外，本课程设计还将培养学生的团队合作能力、解决问题的能力以及对建筑结构安全性的认知。

2. 正文在本课程设计中，我们将针对一个18m跨钢屋架结构进行设计和分析。

本文旨在介绍该课程设计的整体概述以及涉及的主要内容。

首先，我们将通过引言部分来引入这个课程设计的背景和目标。

在1.1小节中，我们将提供对本课程设计的总体概述，包括选题的原因和重要性。

在1.2小节中，我们将详细介绍文章的结构和篇章安排，以帮助读者更好地理解全文内容。

最后，在1.3小节中，我们将明确本课程设计的目的和预期成果。

接下来，在第三部分中，我们将详细介绍钢屋架结构设计的相关知识。

在3.1小节中，我们将简要介绍跨钢屋架结构并阐述其特点和应用领域。

随后，在3.2小节中，我们将提出一些设计要点和注意事项，以便读者能够理解如何有效地进行钢屋架结构设计。

18m三角形钢屋架设计1 设计资料及说明设计一位于惠州市郊区的单跨屋架结构（封闭式)，主要参数如下：1、单跨屋架，平面尺寸为36m×18m,S=4m，即单跨屋架结构总长度为36m,跨度为18m,柱距为4m。

2、屋面材料为规格1820×725×8的波形石棉瓦。

3、屋面坡度i=1:3。

恒载为0.3kN/m2 ，活（雪）载为0。

60.3kN/m2.4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20,柱顶标高6m。

5、钢材标号为Q235—B。

F,其设计强度值为f=215N/mm2。

6、焊条型号为E43型。

7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG=1.2，γQ=1。

4。

2 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。

屋面坡度为i=1：3，屋面倾角α=arctg(1/3）=18.435°，sinα=0。

3162，cosα=0。

9487=l－300＝18000－300=17700mm屋架计算跨度 l×i/2=17700/(2×3)=2950mm屋架跨中高度 h= l/2cosα≈9329mm上弦长度 L=l节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m节间水平段投影尺寸长度 a＇=acosα=1555×0。

9487=1475mm根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3。

1 屋架支撑1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑.2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。

3、根据厂房长度36m ，跨度为4m ，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑及垂直支撑。

如图2所示.图2 屋盖支撑布置3.2 屋面檩条及其支撑波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为max 182015083531p a mm-==-半跨屋面所需檩条数15556112.1835p n ⨯=+=根考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根,则檩条间距为:max 15556778835131p p a a mm ⨯===-＜可以满足要求。

18米跨度钢结构课程设计-示例钢结构课程设计示例附录A 梯形钢屋架设计示例－、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18m。

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0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.5kN/㎡，积灰荷载标准值为0.75kN/㎡。

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Q235B，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=18000-2×150=17700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）,中部高度2900mm。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图A-1所示。

图A-1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图B-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A-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=0.40kN/㎡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+0.011×18=0.318kN/㎡管道设备自重 0.10 kN/㎡总计 3.068kN/㎡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 kN1P=1.75×1.5×6=15.75 kN2组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN3P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN43.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A-1。

钢结构课程设计学生姓名：学号：所在学院:机电工程学院专业班级:指导教师:2013年7月《钢结构设计》课程设计任务书1。

课程设计题目普通钢屋架设计2. 课程设计的目的和要求课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计内容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力.3. 课程设计内容和基本参数(各人所取参数应有不同）（1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10（2）屋面荷载标准值（kN/m2）（3)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（4）材料钢材Q235B。

F，焊条E43型。

屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。

4。

设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等）（1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。

(2）陈绍蕃，钢结构(下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。

5. 课程设计任务完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规范的设计技术文档。

5。

1设计说明书（或报告）（1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程,应完整、清楚、正确。

（2)课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置,屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容.5。

2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作）（1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图,材料明细表等内容。

（2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。

5。

3图样、字数要求（1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分内容。

（2）课程设计计算说明书可以采用手写。

(3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。

钢结构课程设计1、设计题目题目详见附件。

屋架计算跨度：l 0=21-2×0.15=20.7m 屋架的中间高度：h=3.040m 在20.07m 的两端的高度：h 0=2.005m 在30m 轴线处端部高度：h 0=1.990m 屋架跨中起拱42mm2、结构形式与布置屋架形式与几何尺寸如图119901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A ac eghBCD FGH15007=10500×屋架支撑布置如图2图2垂直支撑2-2垂直支撑1-1屋架下弦支撑布置图屋架上弦支撑布置图21213、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。

屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式计算，跨度的单位为m。

荷载永久荷载：预应力砼屋面板 1.45×1.005=1.457 kN/m2三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4×1.005=0.402 kN/m2水泥砂浆找平层 1.005×0.4=0.402kN/m2保温层0.4×1.005=0.402 kN/m2 屋架和支撑自重0.12+0.011×21=0.351 kN/m2 管道荷载0.182 kN/m2一毡二油隔气层0.05×1.005=0.050 kN/m2 水泥砂浆找平层 1.005×0.0.3=0.302kN/m2________________________________________________总计 3.541 kN/m2可变荷载：屋面活荷载0.8 kN/m2积灰荷载 1.1 kN/m2设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合：(1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)全跨节点荷载设计值F=（1.35×3.541+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×1.1）×1.5×6=62.553kN (2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载F1=3.2299×1.5×6=29.0691 kN半跨节点可变荷载F2=2.1×1.5×6=18.9 kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重F3=0.54×1.5×6=4.86 kN半跨节点屋面自重及活荷载F4=（1.68+2.1）×1.5×6=34.02 kN组合一、二为使用阶段荷载情况，组合三为施工阶段荷载情况。

一、课程设计（论文）的内容通过某工业厂房钢屋架的设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决钢结构设计实际问题的能力。

要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，按进度独立完成设计计算，并绘制钢屋架施工图。

具体内容包括：进行屋架支撑布置，并画出屋架结构及支撑的布置图；进行荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面；对钢屋架的各个节点进行设计并验算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点；绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表等。

二、课程设计（论文）的要求与数据1、课程设计（论文）的要求学生的课程设计资料包括封面（按学校统一规定格式打印）、课程设计（论文）任务书、正文及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交。

学生应掌握课程的基本理论，基本知识扎实，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，设计说明书撰写规范，绘图符合标准，工程图纸应符合《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。

2、课程设计数据 (1) 结构形式某厂房跨度为18m ，总长72m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面450×450，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1 i 。

地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m ；厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制）。

(2) 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。

屋架采用的钢材及焊条为：学号尾数为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型；学号尾数为双号的同学用345Q 钢，焊条为E型。

50(3) 荷载标准值（水平投影面计）①永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/m2水泥砂浆找平层0.4 KN/m2保温层0.7 KN/m2(按附表取)一毡二油隔气层0.05 KN/m2水泥砂浆找平层0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式L.0+=计算：0.318 KN/m212q011.0悬挂管道：0.25 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：2kN7.0m/雪荷载标准值：0.5KN/m2积灰荷载标准值：0.75 KN/m2(按附表取) 保温层及积灰荷载取值与设计方案编号有关，详见附表一。

钢结构课程设计南昌大学建筑工程学院姓名_________杜巍________________ 班级_________土木093___________ 学号______6002109077______ 指导老师：汤海林目录一、设计资料 (3)二、屋架形式、尺寸的确定 (3)三、支撑布置 (4)四、荷载计算 (5)五、内力计算 (6)六、杆件设计 (8)1. 上弦杆 (8)2. 下弦杆 (10)3. 端斜杆aB (11)4. 腹杆 (12)5. 竖腹杆 (13)6. 屋架杆件截面选择表 (15)七、节点设计 (16)1. 支座节点“a” (16)2. 下弦跨中节点“d” (19)3. 屋脊节点“F” (20)4. 下弦节点“b” (23)5. 上弦节点“B” (25)单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计一、设计资料某批车间总长60米，跨度A 为18米，柱距为6米，屋面材料为预应力大型屋面板（1.5×6米，屋面板需保证与上弦3个点焊牢，故上弦平面外计算长度为3米），屋架形式为梯形钢屋架，并支承于钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C25.钢材为Q235·BF,焊条E43型。

二、屋架形式、尺寸的确定根据业主需要及屋面排水要求，选用梯形钢屋架,屋架坡度为1/10。

屋面材料为预应力大型屋面板，采用无檩屋盖体系。

屋架水平布置图如下：屋架计算跨度：。

mm l l 1770015021800015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取：mm H 12140=。

跨中高：mm i l H 210020991.02/1770012142H 00≈=⨯+=⋅+=。

屋架高跨比：5971770021000==l H 。

屋架跨中起拱,36500/mm l f ==取40 mm 。

为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m ，屋架几何尺寸如图所示。

钢结构课程设计18米在建筑工程的世界中，钢结构课程设计是一种至关重要的技能。

它融合了理论和实践，使我们能够将所学知识应用于实际工程项目中。

而这次，我们的课程设计任务是打造一个18米的钢结构桥。

一、设计理念我们的设计理念主要基于功能性和美观性。

首先，这座桥必须能够承受住预计的交通流量，这意味着我们需要确保结构有足够的强度和稳定性。

其次，我们希望这座桥能够成为城市的一个新的标志性建筑，因此，我们需要考虑到它的美观性。

二、结构选型对于这样一个长度为18米的桥，我们需要选择一个既实用又经济的结构类型。

经过讨论，我们决定采用钢拱桥的结构形式。

这种结构形式能够提供足够的承载能力，同时其优雅的形态也符合我们的设计要求。

三、设计过程在设计过程中，我们首先进行了详细的荷载分析，包括车辆荷载、风荷载和地震荷载。

然后，我们利用软件进行了详细的应力分析和稳定性分析。

通过这些分析，我们确定了最优的钢材厚度和拱的跨度。

四、施工方案在确定设计方案后，我们开始制定施工方案。

考虑到工程的规模和复杂性，我们决定采用分阶段施工的方法。

首先，我们将构建桥的基础和支撑结构。

然后，我们将构建桥面和装饰元素。

最后，我们将进行设备的安装和调试。

五、总结与展望通过这次钢结构课程设计，我们不仅提高了我们的专业技能，也让我们明白了理论和实践的紧密关系。

尽管在设计和施工过程中我们遇到了许多挑战，但我们都成功地克服了它们。

我们期待着我们的设计能够在未来的实施中为城市带来新的魅力。

未来，我们将继续努力提高我们的设计能力，为建筑工程领域贡献更多的创新和智慧。

钢结构设计要求一、引言钢结构设计是建筑工程中的重要环节，涉及到建筑的安全性、稳定性和耐久性。

随着现代建筑技术的不断发展，钢结构设计的要求也越来越高。

本文将探讨钢结构设计的基本要求和注意事项。

二、钢结构设计的基本要求1、满足承载能力：钢结构设计首先要满足承载能力的要求，即保证结构在承受预定的荷载时，不会发生承载力不足、结构变形过大或破坏的情况。