武汉理工大学钢结构课程设计任务书

钢结构课程设计任务书《钢结构设计原理》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，以提高学生的综合运用能力。

安排学生学期末完成一榀钢屋架设计。

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。

1、钢结构课程设计的目的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。

2、钢结构课程设计条件惠州郊区某机械加工厂单跨单层厂房，跨度18米，长36米柱距6米。

厂房设有一台中级工作制桥式吊车，屋面材料采用上下两层多波压型钢板，中间用20毫米厚矿渣棉板保温层，屋架两端支承于截面为400㎜×400㎜的钢筋混凝土柱上，柱混凝土强度等级C20。

钢材选用Q235-A.F,焊条采用E4303型手工焊，檩条采用槽钢，允许挠度「υ」=1 150。

杆件允许长细比：屋架压杆「λ」=150，屋架拉杆「λ」=350，支撑压杆「λ」=200支撑拉杆「λ」=400。

荷载：压型钢板0.08KN/㎡（每层）20毫米厚矿渣棉板保温层0.08KN/㎡不上人屋面活荷载0.5KN/㎡3、钢结构课程设计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：时间要求：1周；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。

完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，绘制施工图。

设计为芬克式屋架；绘制屋架立面施工图、一个三杆汇交上悬节点、一个二杆汇交下悬节点。

钢结构课程设计任务书一、课程设计的目的和任务《钢结构》课程设计是土木工程专业的理论实践课。

本实践课的主要目的和任务是：1、文件资料的查询、收集，并初步学习各相关规范的查找及使用；2、掌握钢屋架荷载的计算；3、掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，截面型式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度选择；4、掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计和构造；掌握钢屋架施工图的内容和绘制。

二、课程设计题目和内容1、题目：设计某车间的三角形钢屋架2、设计资料1）某厂房跨度为18m/21m/24m/27m，总长120m，柱距6.0m，屋架下弦标高为15m。

车间柱网布置见图1。

无吊车，无天窗、无振动。

不考虑抗震设防。

2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。

3）屋面采用形式具体见小组分表，槽钢檩条。

钢材选用Q235B，焊条采用E43型。

4）采用三角形钢屋架，荷载分类情况见附录1，屋架几何尺寸和内力系数情况见附录2。

5）采用三角形钢屋架3、设计内容1）确定屋架形式和几何尺寸内容：确定屋架高度；确定节点间距及腹杆图形；按比例画出屋架单线图。

2）屋架支撑布置包括:上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，下弦纵向水平支撑，垂直支撑，系杆。

按1:600比例尺画出屋架上弦、下弦支撑布置图及垂直支撑布置图。

3）进行荷载和内力计算：包括计算屋架荷载；计算屋架杆件内力（用图解法或结构力学求解器）；4）屋面杆件截面选择。

5）设计节点包括屋脊节点，上下弦拼接节点，上下一般节点，支座节点等4-5个典型节点。

6）完成设计计算书，绘制屋架运送单元施工图。

4、内力计算考虑下面4种情况1) 满载（全跨静荷载加全跨可变荷载）2) 全跨静荷载和半跨可变荷载。

3)恒载+风荷载。

4）全跨屋架自重（包括檩条、支撑等）+半跨屋面板荷载+半跨活荷载。

成果要求1、计进度安排（1周），详见进度表。

2、设计计算书，内容包括：（1）设计资料，设计依据。

第一部分钢结构课程设计任务书一、基本要求1、每位同学务必按分组要求做，并在计算书中注明组别；2、计算书参考教材中例题，但内力计算图解法应用计算机绘制；3、图纸不得相互拷贝，为1号图；4、计算书中应有屋架支撑布置图；5、课程设计成绩单列，不计入钢结构课程成绩内；6、课程设计应由学生本人于2016年7月10日前，交到指导老师。

二、课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计三、设计资料1、车间柱网布置图（L×84m）。

2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。

3、屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。

4、柱距6m。

5、荷载：1)屋架自重＝（120+11L）N/m2，其中L为屋架高度；2)基本荷载表：四、设计要求1、设计屋面支撑布置（要求对整间厂房进行布置，写入计算书）；2、计算屋架杆件设计内力（选取典型一榀屋架，写入计算书）；3、设计杆件截面；4、设计不少于5个的典型节点；5、绘制屋架的结构施工图（1号图纸）。

五、内力计算考虑下面三种情况1、满载（全跨静荷载加全跨活荷载），——正常使用中;2、半跨屋面板荷载和半跨活荷载（活荷载400 N/m2）和全跨屋架自重,——在吊装过程中出现最不对称内力。

3、全跨静荷载和半跨活荷载，——在使用过程中最不对称。

六、注意事项1、学生在计算书封皮必须显示自己的组别。

且在计算书工程概况中写清具体数值（如2013土木工程03班25号同学的组别为：第二组—25）。

2、图纸、计算书必须由指导老师签字方能视为有效。

3、图纸内容包括：⑴屋架计算简图（内力、尺寸）；⑵半跨屋架正面图，上下弦杆俯视图，端竖杆、中央竖杆侧面图，屋架支座俯视图，必要的零件大样图；⑶材料表；⑷图纸说明梯形钢屋架支撑布置如图所示：第二部分、钢屋架设计计算组别：丙—III—b—B、动载1、3，24×84m、C20混凝土。

由于采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，故选用平坡梯形屋架。

钢结构课程设计任务书（一）——梯形钢屋架设计一、题目：《钢结构》课程设计任务书1.设计目的为了使学生更好地掌握钢结构的基本理论与设计方法，同时更好地锻炼学生综合运用已经学过的专业基础知识解决工程实际问题的能力。

2.设计资料1）该车间无悬挂式起重机、无天窗、无振动。

2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235B，混凝土等级为C30。

3）屋面采用1.5m×6.0m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面不作支撑用）。

4）车间长度为72m，柱距为6m，屋架的排水坡度为5%。

杆件的尺寸由图中量出。

有12种屋架形式，跨度为20m（端距1.6m和1.7m），24m（端距1.8m和1.9m），28m（端距2.0m和2.1m）。

3.荷载类型见表14永久荷载分类情况见表2。

5.可变荷载分类情况见表3。

6.分组情况见表4。

7.各跨度的内力系数表见后面附表.表1 荷载类型荷载名称重力（标准值）/（N/m2）荷载类型序号永久荷载A 1 预应力钢筋混凝土屋面板（包括2000嵌缝）2 SBS改性沥青防水卷材5003 悬挂荷载5004 找平层（2cm厚）5005 保温层（1）10006 保温层（2）1400可变荷载B a 活载（雪荷载）500b 活载加积灰荷载1600表2 永久荷载分类情况类型考虑荷载甲A-1 A-2 A-4 A-5乙A-1 A-2 A-4 A-6丙A-1 A-2 A-3 A-4 A-5丁A-1 A-2 A-3 A-4 A-6戊A-1 A-2 A-3 A-4表3 可变荷载分类情况类型考虑荷载A B-aB B-b8.设计时间安排和成果时间：5天成果：计算书一份（计算机打印A4纸），施工图1张（计算机出图，1号图）。

9.参考书目：《钢结构》戴国欣主编武汉理工大学出版社《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《建筑结构荷载设计规范》表4 设计分组情况荷载屋架跨度20m 屋架跨度24m 屋架跨度28m永久荷载可变荷载端部为1.6m端部为1.7m端部为1.8m端部为1.9m端部为2.0m端部为2.1m甲A 1 2 3 4 5 6B 7 8 9 10 11 12乙A 13 14 15 16 17 18B 19 20 21 22 23 24丙A 252627282930B 313233343536丁A 373839404142B 434445464748戊A 495051525354B 5556575859601.1 设计资料某车间跨度28米，长度72米，柱距6米，采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，积灰荷载1.6 KN/m2 混凝土标号为c30要求设计钢屋架并绘制施工图屋架形势、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无檩屋盖方案，i=1/20，采用平坡梯形屋架，屋架计算跨度L0=L-300=28000-300=27700mm，端部高度取H0=2100mm，中部高度H=3250mm,钢材采用Q235B焊条采用E43手工焊。

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。

钢屋架课程设计任务书一、题目：梯形钢屋架设计设计资料：某工程为单跨双坡封闭式厂房，跨度24m、30m（2种），厂房长60m、96m（2种），采用梯形钢屋架，屋架间距为6m，屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶，柱截面400mmх400mm，其混凝土强度等级C20。

屋面材料采用1.5mх6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。

保温层情况（4种）：100mm厚泡沫混凝土保温层（6kN/m3），80mm厚泡沫混凝土保温层（6kN/m3），无保温层，有80mm厚泡沫混凝土保温层并有0.5kN/m2积灰荷载。

结构重要性系数为γ0=1.0，地区基本风压w0=0.40kN/m2，基本雪压s0=0.30 kN/m2、0.60 kN/m2、0.65 kN/m2、0.70 kN/m2、0.75 kN/m2（5种）。

屋架钢材采用Q235B，焊条采用E43型，厂房内有中级工作制桥式吊车，起重量Q≤300KN。

不考虑地震设防。

共2×2×4×5=80题二、设计内容（一）屋架选型：确定各杆件计算长度和截面形式、节点板。

（二）屋盖支撑布置。

（三）荷载计算及内力分析。

（四）各杆件截面设计。

（五）节点设计。

（六）绘制钢屋架施工图。

三、设计要求（一）完成计算书一套(应有封面和目录)。

（二）绘制钢屋架施工图一张。

（三）计算书书写工整，图纸布局均匀、图面整洁，线型正确，比例适当。

四、设计时间：一周。

五、参考文献1、《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社2、《钢结构》戴国欣主编武汉理工大学出版社3、《钢结构》（上下册）陈绍蕃中国建筑工业出版社4、《钢结构设计规范》（GB50017--2002）5、《建筑结构荷载规范》（GB50009--2001）钢屋架课程设计指导书一、屋架选型屋面坡度1/12或1/10，屋架跨度（24m），屋架端部高度取2000mm，则跨中高度H=2000+1/12×24000/2=3000mm。

课程设计说明书课程设计任务书设计题目三角形钢屋架课程设计学生姓名设计要求：1.计算书内容包括：选题（屋架形式）、选择钢材、选择焊接方法及焊条型号、荷载计算及内力组合、杆件截面设计、屋架节点设计。

2.施工图（用CAD绘制或手绘）绘制与屋盖支撑相关联的钢屋架施工图，图面内容：屋架索引图（画在图面左上角）比例：1：100-1：150屋架正面图（画对称的半榀）比例：1：20或1：30或自定上、下弦杆俯视图比例：1：10或1：15必要的剖面图（端竖杆、中竖杆、托架及垂直支撑连接处）屋架支座详图及零件详图、施工图说明、标题栏（写明题目、指导教师、姓名、班级、日期）学生应完成的工作：1.设计计算书一份；2.绘制与屋盖支撑相关联的钢屋架施工图（1号图纸）一张；3.图纸应叠成计算书一般大小，与计算书装订后上交。

参考文献阅读：1.戴国欣主编.钢结构（第3版）[M].武汉：武汉理工大学出版社，2011.1.2.张耀春主编.钢结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2004.8.3.唐岱新，孙伟民主编.高等学校建筑工程专业课程设计指导[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.6.4.陈志华编著.建筑钢结构设计[M]. 天津：天津大学出版社，2004.3.5.周俐俐，姚勇等编著.土木工程专业钢结构课程设计指南[M]. 北京：中国水利水电出版社，知识产权出版社，2007.5.工作计划：周一、周二完成截面及节点设计。

周三、周四绘制施工图。

周五、周六。

任务下达日期：2012年12月7日任务完成日期：2012年12月15日指导教师（签名）：学生（签名）：三角形钢屋架课程设计摘要：为了使我们对钢结构设计课程有更深刻的理解，我们开展了为期一周的课程设计任务。

三角形钢结构屋架作为工业厂房的主要结构，已经大量的应用于现实生活之中。

因为其具有诸多的特点，能够很好的满足人们对现代生产的要求，所以钢结构设计要趋向成熟。

通过设计，我们应该可以对课本的知识有更为深刻的理解。

钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书班级： 土木工程 学号： 姓名： 一、设计资料某厂房总长度90m ，跨度根据不同的学号从附表中取,屋盖体系可从以下所给的类型中选取。

纵向柱距6m 。

1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架.柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L 为屋架跨度.地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m.2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1。

0作用下杆件的内力）如附图所示。

屋架采用的钢材、焊条为：同学用Q235钢，焊条为E43型；或用Q345钢，焊条为E50型。

二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置：所选跨度为24m ，积灰荷载1。

2，保温层0.65 KN/m 2钢材采用Q235。

其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接.。

屋架的计算跨度L 。

=24000-2×150=23700，端部高度：h=1990mm(轴线处)，h=2140(计算跨度处）。

屋架形式及几何尺寸见图一所示:135022902590289026082859311933702535285931293396150********Aac egB C D F G H 15008=12000×150815081508150815081508图一三、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:三毡四油（上铺绿豆砂)防水层 0。

4KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层 0.65 KN/m2一毡二油隔气层 0。

05KN/m2水泥砂浆找平层 0。

3KN/m2预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2总计：3。

25 KN/㎡可变荷载标准值：=0.35KN/m2施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载1.2KN/㎡（学号700）总计:1。

钢结构设计原理教学大纲课程编号：课程名称：钢结构设计原理/ Design Principle of Steel Structure学时/学分：40/2先修课程：《理论力学》《材料力学》《结构力学》适用专业：土木工程结构工程（工程力学）开课学院（部）、系(教研室)：土木工程与建筑学院土木系交通学院结构工程系一、课程的性质与任务本课程是土木工程专业的一门专业基础课。

本课程主要讲述钢结构的材料特性、钢结构的连接、钢结构基本构件的受力性能及其设计原理，其目的是使学生认识钢结构的特点、受力性能，掌握钢结构基本构件和连接的设计方法，为进行较复杂钢结构的设计和研究打下基础。

二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1、概述钢结构的特点、应用范围和发展状态。

钢结构的组成结构形式：跨越结构，高耸结构。

钢结构的极限状态和概率极限状态法：极限状态，概率极限状态法，设计表达式。

2、钢结构的材料钢结构对钢材的要求。

钢材的主要性能及其鉴定：单向拉伸性能，冷弯性能，冲击韧性，可焊性。

影响钢材性能的因素：化学成分，成材过程，冷加工硬化，温度，应力集中。

钢材的破坏形式：塑性破坏，脆性破坏。

钢材的疲劳：疲劳断裂的概念，疲劳曲线，疲劳验算方法。

建筑钢材的类别及钢材的选用：建筑钢材的类别及表示方法；钢材的选用原则；型钢的种类与规格。

3、构件的截面承载能力—强度轴心受力构件：轴心受力构件的应用与截面形式；强度计算。

梁的类型和强度：梁的类型；梁的弯曲、剪切强度，梁的局部压应力和组合应力；梁的内力重分布和塑性设计。

拉弯和压弯构件：拉弯和压弯构件的应用与截面形式；强度计算。

4、单个构件的承载力—稳定性稳定问题的一般特点：失稳类别，一阶和二阶分析，稳定极限承载力。

轴心受压构件的整体稳定性：纵向残余应力、构件初弯曲、荷载初偏心、杆端约束的影响；整体稳定计算（弯曲屈曲）；扭转屈曲和弯扭屈曲。

受弯构件（梁）的整体稳定性：梁的整体失稳现象、临界荷载；整体稳定系数；整体稳定性的保证。

钢结构课程设计任务书及指导书（幕墙）钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)[⼟⽊⼯程专业钢屋盖课程设计任务书及指导书苏州科技学院⼟⽊⼯程学院建⼯系20XX年3⽉钢屋盖课程设计任务书⼀、题⽬设计某车间钢屋架⼆、设计资料1、车间平⾯尺⼨：24m×78m2、车间为单跨：跨度l = 24m 轨顶标⾼ 10m3、柱距6m4、吊车：⼆台桥式吊车Q=20吨/5吨，中级⼯作制。

5、材料：屋架型材，焊条E43型。

6、建造地区：江苏省苏州市7、制造运送⽅案：焊接；铁路运送。

8、建筑结构⽅案：屋盖⽆檩⽅案，⽆天窗，采⽤G410 ×6m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板；柱钢筋混凝⼟柱，混凝⼟强度等级C25，上柱截⾯400×400mm。

9、屋⾯做法：⼆毡三油防⽔层下20mm厚⽔泥砂浆找平层，再下⾯是80mm厚泡沫混凝⼟保温层。

10、屋⾯坡度：i=1/10 ～1/1211、屋⾯积灰荷载：～/m2，。

三、设计成果：1、设计计算书，内含屋架型式单线图，⽀撑布置图等内容。

2、钢屋架运送单元施⼯图。

四、设计内容及步骤：1、确定屋架图形 (1)确定屋架中⾼及端⾼； (2)确定节点间距及腹杆图形； (3)按⽐例画出屋架单线图12、屋架⽀撑布置按1:600⽐例尺画出屋架上弦、下弦⽀撑布置图及垂直⽀撑布置图。

3、荷载计算4、屋架杆件内⼒分析5、屋架杆件截⾯选择6、绘制钢屋架运送单元施⼯图五、设计参考资料1、《钢结构》，陈绍蕃、顾强主编，中国建筑⼯业出版社，20XX年第⼆版。

2、《钢结构》魏明钟主编，武汉理⼯⼤学出版社，20XX年10⽉第⼆版。

3、《钢结构》刘声扬主编，中国建筑⼯业出版社，1997年6⽉和三版。

4、《钢结构》欧阳可庆主编，中国建筑⼯业出版社，1991年11⽉第⼀版。

5、《钢结构-原理与设计》王国周等主编，清华⼤学出版社，1993年第⼀版。

6、《钢结构设计规范》，中国计划出版社，20XX年10⽉第⼀版。