第八章 钢屋架课程设计

钢结构刚屋架课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构刚屋架的基本概念、设计原理和计算方法，培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解钢结构刚屋架的结构特点及分类。

（2）掌握刚屋架的基本设计原理和计算方法。

（3）熟悉刚屋架的施工工艺和验收标准。

2.技能目标：（1）能够运用理论知识分析和解决钢结构刚屋架设计中的实际问题。

（2）具备一定的钢结构刚屋架计算和绘图能力。

（3）学会对钢结构刚屋架施工过程进行质量控制和验收。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢结构的兴趣和认识，提高学生对钢结构的审美观念。

（2）培养学生勤奋学习、勇于创新的精神风貌。

（3）增强学生的团队协作能力和责任感。

二、教学内容本课程主要教学内容如下：1.钢结构刚屋架的基本概念、分类及特点。

2.刚屋架的设计原理和计算方法，包括：荷载分析、内力计算、截面设计、稳定性分析等。

3.刚屋架的施工工艺、质量控制和验收标准。

4.典型工程案例分析，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：系统地传授钢结构刚屋架的基本概念、设计原理和计算方法。

2.案例分析法：分析典型工程案例，使学生更好地理解和运用理论知识。

3.讨论法：学生就钢结构刚屋架的设计、施工等方面的问题进行讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。

4.实验法：安排学生进行钢结构的实验操作，提高学生的动手能力和实践能力。

四、教学资源为确保教学质量，本课程将充分利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。

2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的课件，运用动画、图片等形式展示钢结构刚屋架的设计和施工过程。

4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，确保实验教学的顺利进行。

5.网络资源：引导学生利用网络资源，了解钢结构刚屋架的最新发展动态。

厂房钢结构屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解厂房钢结构屋架的基本概念，掌握其结构类型和特点。

2. 学生能够掌握厂房钢结构屋架的施工工艺流程及其关键参数的计算方法。

3. 学生能够了解厂房钢结构屋架在设计、施工和验收过程中应遵循的相关规范和标准。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析厂房钢结构屋架的受力情况，并进行简单的结构计算。

2. 学生能够根据设计要求，制定厂房钢结构屋架的施工方案，并进行合理的施工组织。

3. 学生能够运用现代化工具，如CAD软件，进行厂房钢结构屋架的初步设计和施工图纸绘制。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，对建筑行业具有责任感和使命感。

2. 培养学生具备良好的团队合作精神，提高沟通协调能力。

3. 培养学生树立安全生产意识，注重工程质量，遵循职业道德。

课程性质：本课程为专业技术课程，结合实际工程案例，使学生掌握厂房钢结构屋架的设计和施工技术。

学生特点：学生具备一定的建筑基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求：教师应采用项目教学法，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

同时，注重培养学生的安全意识、质量意识和职业道德。

通过本课程的学习，使学生能够具备厂房钢结构屋架设计和施工的基本能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 厂房钢结构屋架基本概念：结构类型、材料性能及特点。

2. 厂房钢结构屋架设计原理：受力分析、荷载组合、稳定性及强度计算。

3. 厂房钢结构屋架施工工艺：施工流程、关键工序、焊接及螺栓连接技术。

4. 厂房钢结构屋架施工组织设计：施工方案、进度计划、资源配置及施工平面布置。

5. 厂房钢结构屋架验收标准与规范：质量要求、验收流程、安全规定及相关法律法规。

6. 厂房钢结构屋架案例分析：分析典型工程案例，了解工程实际操作过程及注意事项。

教学大纲安排：第一周：厂房钢结构屋架基本概念及材料性能。

第二周：厂房钢结构屋架设计原理及受力分析。

钢结构课程设计任务书（钢屋架设计）1 设计题目某厂房钢屋架设计。

2 设计目的课程设计是本课程教学的实践教学环节之一，通过设计使学生进一步掌握钢屋架的设计原理、方法、步骤，提高综合分析、解决问题的能力。

3 设计条件某厂房总长度90m ，跨度根据不同的学号从附表中取，屋盖体系为无檩屋盖。

纵向柱距6m 。

3.1 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，地震设防烈度为8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）。

3.2 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：双号的同学用Q345钢，焊条为E50型。

3.3 屋盖结构及荷载 （1）永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 kN/m 2保温层 0.5 kN/m 2(按分组表确定) 一毡二油隔气层 0.05 kN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 kN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 kN/m 2 屋架及支撑自重：按经验公式L q 011.012.0+=计算：0.12+0.011×18=0.318 KN/m 22（2）可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.7kN/m 2 雪荷载标准值： 0.35kN/m 2积灰荷载标准值： 0.7 kN/m 2(按分组表确定)4 设计内容4.1 确定屋盖结构及支撑的布置图；4.2 选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；4.3对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点；4.4 屋架施工图（1）手工绘制运送单元的施工图，用铅笔绘制白纸图。

设计的节点应尺寸齐备、书写规范、满足构造要求；（2）施工图内容①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及超拱度。

钢结构t型屋架 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构T型屋架的基本结构原理，了解其在我国建筑行业中的应用；2. 使学生了解T型屋架的受力分析，掌握其力学性能和特点；3. 帮助学生掌握T型屋架的制作、安装和检测的基本知识。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制T型屋架施工图的能力；2. 培养学生运用力学原理对T型屋架进行受力分析和计算的能力；3. 提高学生实际操作能力，能进行T型屋架的简单安装和检测。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑行业的热爱，增强职业责任感；2. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生环保意识，认识到钢结构建筑在节能环保方面的优势。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习，学生能够掌握钢结构T型屋架的相关知识，具备一定的实际操作能力，同时培养良好的职业素养和价值观。

为实现这些目标，后续教学设计和评估将注重理论与实践相结合，突出学生主体地位，提高学生综合能力。

二、教学内容1. 钢结构T型屋架基本概念与结构原理：包括钢结构的特点、分类，T型屋架的结构形式、材料性能等；参考教材章节：第三章 钢结构概述，第四节 T型屋架结构原理。

2. T型屋架受力分析：讲解T型屋架在荷载作用下的受力情况，分析其内力分布及变形；参考教材章节：第五章 钢结构受力分析，第二节 T型屋架受力分析。

3. T型屋架设计与制作：介绍T型屋架的设计原则、制作工艺及质量要求；参考教材章节：第七章 钢结构设计，第三节 T型屋架设计；第八章 钢结构制作，第二节 T型屋架制作。

4. T型屋架安装与检测：讲解T型屋架的安装工艺、施工要点及检测方法；参考教材章节：第十章 钢结构安装，第三节 T型屋架安装；第十一章 钢结构施工质量检测，第二节 T型屋架检测。

5. CAD软件绘制T型屋架施工图：学习CAD软件的基本操作，绘制T型屋架施工图；参考教材章节：附录一 CAD软件应用，第二节 T型屋架施工图绘制。

9m钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解9m钢屋架的结构特点、设计原理及施工要求。

2. 学生能掌握9m钢屋架的力学性能、材料性能及相关计算方法。

3. 学生能了解9m钢屋架在建筑行业中的应用及其优势。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，进行9m钢屋架的设计和计算。

2. 学生能通过实际操作，完成9m钢屋架模型的搭建。

3. 学生能运用专业软件，对9m钢屋架进行模拟分析。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣，激发其学习热情。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作和团队合作。

3. 增强学生的环保意识，使其认识到钢结构建筑在节能环保方面的优势。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学和实际操作，使学生掌握9m钢屋架的设计和应用。

学生特点：九年级学生已具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力，但对建筑结构知识了解有限。

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。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论知识：- 钢结构基本概念、分类及特点- 9m钢屋架结构形式、设计原理- 钢材力学性能、材料性能- 9m钢屋架施工工艺及验收标准2. 实践操作：- 9m钢屋架模型设计与计算- 9m钢屋架模型搭建与调整- 专业软件在9m钢屋架设计中的应用3. 教学大纲：- 第一周：钢结构基本概念、分类及特点，介绍9m钢屋架结构形式- 第二周：钢材力学性能、材料性能，学习9m钢屋架设计原理- 第三周：9m钢屋架施工工艺及验收标准，讲解模型设计与计算方法- 第四周：分组进行9m钢屋架模型设计与计算，指导搭建与调整- 第五周：运用专业软件进行9m钢屋架设计，总结与评价教学内容依据课程目标，结合教材章节，确保科学性和系统性。

通过理论与实践相结合的方式，使学生全面掌握9m钢屋架的设计与应用。

梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)、某工业厂房，建筑地点在张家口市，屋盖采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。

屋架跨度18m,屋面排水坡度i=1:10，有组织排水。

屋架支承在钢筋混凝土柱（C30）上，柱顶标高11.000m，柱距6m，柱截面尺寸为400×400mm。

厂房纵向长度60m。

基本风压0.55KN/m2,基本雪压0.25KN/m2。

不考虑积灰荷载。

注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑：0.30kN/m2（6.0m）（2）、屋架计算跨度：L0=18-2×0.15=17.7m·（3）跨中及端部高度：屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面排水坡度i=1:10，取屋架在18m轴线处的端部高度h0’=2.00m, 屋架的中间高度h=3.025m，则屋架在17.7m，两端的高度为h o=2.004m。

二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示根据厂房长度（60m），跨度及荷载情况，设置两道上下横向水平支撑。

因为柱网采用封闭形式，厂房横向水平支撑设在两端第二柱间，图2-1梯形屋架形式和几何尺寸在第一柱间的上弦平面设置了刚性系杆，以保证安装时的稳定。

在第一柱间的下弦平面也设置了刚性系杆，以传递山墙风荷载。

梯形钢屋架支撑布置如图2-2.桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑布置1-1垂直支撑布置2-2SC—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2-1梯形屋架支撑布置图三、荷载计算荷载：屋架的受荷水平投影面积为A=18x6=108m2>60m2，故按《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不上人屋面）标准值为0.5kN/m2，雪荷载为0.25kN/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.5kN/m2。

钢结构课程设计钢屋架设计钢结构屋架设计，乍一听是不是觉得好像很复杂？其实也不一定，听我慢慢道来。

你想，钢屋架嘛，就是钢铁架构的“骨架”，它能撑起一个建筑物的屋顶、支撑起它的重量，让整个结构稳稳当当地立在那里。

好比人的骨骼，没有它，哪能有站得住的身体？所以说，钢屋架其实是在幕后默默“扛”起了很大的责任。

你看看那些大商场、体育馆、工业厂房，哪一个不是钢屋架在撑着它的“天空”？没钢屋架，盖个房子都不容易。

钢屋架的设计并不是随便就可以搞定的。

你要考虑到的不仅是屋架本身的强度和稳定性，还得留心它和其他建筑结构的配合。

钢材是硬实的好东西，但也不是万能的，它有时候会有点脆，特别是在高温或者潮湿的环境下。

如果你把屋架的设计搞得不太合适，轻轻一震，可能就“嘎吱嘎吱”作响，谁还敢在下面待着？所以说，设计时的每一根钢梁、每一个连接点，都得仔细推敲。

哎，你也别觉得我在吓你，这其实就是一门技术活，设计师就是要通过这些精密的计算，把每一个可能的风险都考虑进去。

你看，那些钢屋架的设计图纸，简直能让你头大。

不过呢，图纸上有个“曲线”图，大家是不是都觉得像极了写字的小字母？其实它是在帮助你计算负载、受力点的变化。

你得想，屋架不是一成不变的，它受风、受雪、受雷，啥都可能影响它的“脾气”。

比如说，一场大风吹过，钢屋架就得能顶住；再比如说，屋顶上堆积的积雪，它也得支撑得住。

这些都得通过反复的计算，确保不出问题。

别小看这些计算，虽然数学公式可能有点多，但这些都是为了让你的设计更稳妥，毕竟咱不能拿自己的安全开玩笑。

你还得考虑钢屋架的“美感”。

说白了，屋架的设计不仅要结实，还得好看，对吧？谁不喜欢高大上、造型别致的建筑呢？尤其是在一些大型场馆里，钢结构屋架本身就是一种视觉的亮点。

屋架的每一根梁柱，都是建筑的“脊梁”。

不过，这美感和实用性之间还是要找到一个平衡点，不能为了好看就牺牲了安全性。

这就像穿衣服一样，既要穿得舒适，也得穿得得体，不能太随便。

单跨钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单跨钢屋架的基本结构原理，包括组成、功能及其在建筑中的作用。

2. 学生能够掌握单跨钢屋架的受力分析及计算方法，能够解释相关的设计原则和安全性要求。

3. 学生能够了解单跨钢屋架的施工技术及流程，认识常用的建筑材料和施工工具。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对简单的单跨钢屋架进行设计和计算，包括尺寸确定、材料选择和受力分析。

2. 学生通过案例分析和团队合作，培养解决实际工程问题的能力，能够针对特定需求提出合理的单跨钢屋架设计方案。

3. 学生能够利用模拟软件或实物模型，进行单跨钢屋架的结构测试与分析，提升实践操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过对单跨钢屋架的学习，培养对建筑结构工程的兴趣和认识，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在学习过程中，形成严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，强调安全意识和社会责任感。

3. 学生通过团队合作，学会沟通协调、尊重他人意见，培养集体荣誉感和合作精神。

课程性质：本课程为专业实践课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：高中生，具备一定的物理和数学基础，对工程类课程有一定的兴趣和探究欲望。

教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，鼓励学生参与讨论和实际操作，通过案例分析等形式提升学生的综合能力。

教学过程中应不断评估学生的学习成果，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 基本概念与原理：- 单跨钢屋架的定义与分类- 钢结构材料特性与选择- 单跨钢屋架的结构组成与功能2. 受力分析与计算：- 静力平衡原理及应用- 单跨钢屋架受力分析- 设计荷载与作用力的确定- 钢屋架内力计算与验算3. 设计原则与要求：- 钢屋架设计的基本原则- 安全性、适用性与经济性- 相关规范与标准介绍4. 施工技术与流程：- 施工准备与工艺流程- 钢结构连接方式与施工要点- 施工质量控制与验收标准5. 实践操作与案例分析：- 单跨钢屋架设计案例解析- 结构模拟软件操作与应用- 团队合作完成实际项目设计教学内容安排与进度：第一课时：基本概念与原理第二课时：受力分析与计算第三课时：设计原则与要求第四课时：施工技术与流程第五课时：实践操作与案例分析教材章节关联：本教学内容与教材第四章“钢结构设计原理与方法”相关，涉及第4.1节至4.5节的内容，以及第五章“钢结构施工技术”的部分内容。

课程设计说明书课程名称：钢结构设计题目：钢屋架设计院系：土木与建筑工程学院2012年12月16日课程设计任务书三角形钢屋架课程设计摘要：本次课程设计以三角形钢屋架为材料背景,以完成屋架设计为任务，先进行屋架檩条设计和支撑布置,然后通过荷载组合和内力计算,从而完成杆件截面选择,进一步实现节点设计,最后做出施工图。

该课程设计是在钢结构厂房屋架的理解的基础上，通过对有檩体系的三角形屋架的设计，系统的明确了结构设计的方法，以及绘制施工图应掌握的技巧和方法，涉及的专业基础知识有：钢结构中的轴心受压和受拉截面的强设计，强度和稳定性验算，焊缝和螺栓的连接，理论力学计算桁架内力，以及AUTOCAD制图。

从课程设计中，培养设计从业人员应有的理论和素质。

关键词：三角形屋架檩条支撑内力计算截面设计节点目录1 设计背景 (1)1.1 设计资料 (1)1.2 屋架形式 (1)2 设计方案 (2)2.1 檩条设计 (2)2.2 屋架支撑 (3)3 方案实施 (4)3.1 荷载与内力计算 (4)3.2 杆件截面设计 (6)3.3 节点设计 (10)4 结果与结论 (15)4.1结果 (15)4.2结论 (15)5 收获与致谢 (16)5.1 收获 (16)5.2 致谢 (16)6 参考文献 (17)7 附件181 设计背景1.1 设计资料1.建筑物基本条件厂房长度90m ，檐口高度15m 。

厂房为单层单跨结构，内设有两台中级工作制桥式吊车。

拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上，柱的混凝土强度等级为C20,钢材用Q235B 级,采用E43型焊条。

柱顶截面尺寸为400mm mm 400⨯。

钢屋架设计可不考虑抗震设防。

厂房柱距选择：6m三角形钢屋架(b)属有檩体系：檩条采用槽钢，跨度为6m ，跨中设有一根拉条φ10。

屋架屋面做法及荷载取值（荷载标准值）： 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20 kN/m 2檩条及拉条自重 0.20 kN/m 2 保温木丝板重 0.25 kN/m 2钢屋架及支撑重 (0.12+0.011⨯跨度) kN/m 2 可变荷载：雪荷载 0.4kN/m 2屋面活荷载 0.40 kN/m 2 积灰荷载 0.30 kN/m 2 注：1、以上数值均为水平投影值；1.2 屋架形式屋架计算跨度：0l =l －300=24000－300=23700mm屋面倾角： '1arctan 2148,sin 0.3714,cos 0.92852.5ααα====屋架跨中的高度为：2370047402 2.5h mm ==⨯上弦长度：0127622cos l l mm α==节间长度：2553512762=='a mm图12 设计方案2.1 檩条设计根据屋面材料的最大容许檩距，可将檩条布置于上弦节点上（见图1），檩距为节间长度。