钢结构单层厂房课程设计详细讲义

单层钢构厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单层钢构厂房的基本结构原理，包括厂房的组成、钢材特性及应用。

2. 使学生了解单层钢构厂房的设计流程和施工要求，掌握相关行业标准与规范。

3. 帮助学生理解单层钢构厂房的优缺点，及其在建筑领域的应用前景。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制单层钢构厂房平面图、立面图和剖面图的能力。

2. 提高学生分析和解决实际工程问题的能力，能够针对单层钢构厂房设计中的问题提出合理的解决方案。

3. 培养学生团队协作能力，通过分组讨论、汇报等形式，提高沟通与表达能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对建筑结构工程的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 引导学生关注工程质量和安全，树立正确的职业道德观念。

3. 培养学生热爱祖国、服务社会的责任感，认识到建筑行业在国家经济发展中的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，以理论知识为基础，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点：学生具备一定的建筑基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但缺乏实际工程经验。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用案例教学、分组讨论等多种教学方法，提高学生的实践能力和综合素质。

通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为未来从事相关工作奠定基础。

二、教学内容1. 基本原理与结构组成- 建筑钢结构概述- 单层钢构厂房的组成与分类- 钢材的性质、类型及应用2. 设计与施工要求- 单层钢构厂房设计流程与方法- 建筑与结构设计规范在单层钢构厂房中的应用- 施工工艺及质量控制要点3. CAD绘图技巧与应用- CAD软件的基本操作与绘图技巧- 单层钢构厂房平面图、立面图、剖面图的绘制方法- 图纸标注与细节处理4. 案例分析与讨论- 国内外典型单层钢构厂房案例介绍- 案例分析与问题讨论：结构优化、施工难题等- 学生分组讨论，提出解决方案5. 实践操作与成果展示- 学生分组进行单层钢构厂房设计实践操作- 指导教师点评、反馈与改进- 成果展示：图纸、模型、PPT汇报等教学内容安排与进度：第一周：基本原理与结构组成第二周：设计与施工要求第三周：CAD绘图技巧与应用第四周：案例分析与实践操作第五周：成果展示与总结本教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，按照教学大纲的安排和进度，确保学生能够掌握单层钢构厂房相关知识，提高实践操作能力。

单层钢结构厂房设计课程设计单层钢结构厂房设计摘要单层工业厂房是一种广泛应用于仓库，厂房宿舍，食堂等配套房屋，的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通信、医药等行业，单层钢结构厂房具有用途广泛、建筑简易、施工期短、经久耐用、造价合理等优点，随着我国钢产量的增大，很多厂房都采用了钢结构。

越来越广泛的使用亦代表着要求我们建造的工业厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

单层厂房在自重上决定了它具有远胜于其他混凝土结构的抗震能力，但亦由于它构造简单带来了结构在抵抗其他荷载上能力的不足。

单层厂房的端墙（山墙）受风面积较大，内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利内力组合，作为柱及基础的设计依据，将是本文要重点解决的问题。

关键词：建筑简易；施工期短；经久耐用；目录1工程概况 (1)1.1.设计条件 (1)1.2.结构设计（柱子与基础图1张，A2图纸，打印的计算书一本） (2)2建筑方案设计说明 (3)2.1.柱网布置 (3)2.2.屋面材料 (3)2.3.屋架体系 (3)2.4.吊车和吊车梁 (3)2.5.柱的设计 (4)2.6.基础设计 (4)2.7.支撑系统 (4)2.8.维护体系 (4)2.9.变形缝 (4)2.10.门窗布置 (5)3结构方案设计说明 (5)3.1.屋架设计 (5)3.2.排架计算 (5)3.3.实腹柱设计 (5)3.4.基础设计 (6)4.结构设计计算书 (6)4.1.屋面板设计 (6)4.1.2荷载统计 (6)4.1.3截面选择 (7)4.1.4内力计算 (7)4.2.屋架设计 (8)4.2.1设计资料 (8)4.2.2屋架尺寸 (8)4.2.3支撑布置 (8)4.2.5内力计算 (11)4.2.6内力复核 (15)4.2.7对比分析 (23)4.2.8截面选择 (23)5.节点设计 (31)5.1杆件与节点板的焊缝计算 (31)5.2节点设计 (32)6.吊车梁设计 (38)6.1.设计资料及说明 (38)6.2.吊车荷载计算 (38)6.3.吊车梁截面尺寸确定及几何特征计算 (38)6.4.梁截面承载力计算 (40)6.5.梁连接计算 (42)7.横向排架计算 (43)7.1.设计资料 (43)7.2.结构选型 (43)7.3.荷载计算 (44)7.4.排架内力分析 (45)7.5.内力组合 (49)7.6.柱截面设计（A柱） (49)7.7.下柱配筋计算 (51)7.8.柱裂缝宽度验算 (52)7.9.牛腿设计 (52)8.基础设计 (53)8.1.设计参数 (53)8.2.荷载 (53)8.3.截面确定 (54)8.4.地基承载力计算 (54)8.5.抗冲切验算 (55)参考文献 (58)1工程概况1.1. 设计条件任务该车间由原材料工段、加工段、半成品段到组装成品工段组成，要求有良好的采光和通风条件。

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

2. 学生能够描述单层厂房钢结构中常见的连接方式、构件及其功能。

3. 学生能够解释单层厂房钢结构在设计中的力学原理和稳定性要求。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决单层厂房钢结构设计中的实际问题。

2. 学生能够运用绘图软件或手工绘图，准确表达单层厂房钢结构的设计方案。

3. 学生能够通过团队协作，完成一个简单的单层厂房钢结构设计项目。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程设计和建筑结构的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，关注工程结构与环境的关系。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为工程专业课程，以实践性、应用性为主，强调理论知识与工程实践相结合。

学生特点：学生已具备一定的力学基础和建筑结构知识，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生主动参与、合作探究，提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 单层厂房钢结构基本概念：包括钢结构的特点、优缺点及其在单层厂房中的应用。

- 教材章节：第二章第一节2. 单层厂房钢结构分类及构件：介绍不同类型的单层厂房钢结构及其主要构成构件。

- 教材章节：第二章第二节3. 钢结构连接方式：讲解单层厂房钢结构中常用的连接方式，如焊接、螺栓连接等。

- 教材章节：第二章第三节4. 力学原理及稳定性要求：分析单层厂房钢结构在设计中应遵循的力学原理和稳定性要求。

- 教材章节：第三章5. 单层厂房钢结构设计流程：介绍从需求分析到方案设计、施工图绘制等全过程。

- 教材章节：第四章6. 设计实例分析：通过实际案例，分析单层厂房钢结构设计中的关键问题和解决方案。

- 教材章节：第五章7. 设计实践：指导学生运用所学知识，完成一个简单的单层厂房钢结构设计项目。

钢结构单层工业厂房课程设计指导教师：曹现雷班级：土133班姓名：杨骏学号：139044535日期：2016.4.24目录一、设计资料 (1)二、屋架形式及几何尺寸 (1)三、支撑的布置 (2)四、檩条的布置 (3)五、材料自重及荷载 (4)六、荷载计算 (4)七、杆件截面选择 (5)八、各腹杆的焊缝尺寸计算 (10)九、节点板的设计 (11)一、设计资料：某厂房车间设有两台10吨中级工作制吊车。

车间无腐蚀性介质。

该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用梯形桁架式钢屋架，屋架下弦标高9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C30。

屋面采用压型钢板屋面，C型檩条，檩距为1.2m~2.6m。

屋面恒荷载（包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等）取值参考教材2.2.1中规定。

活荷载标准值取0.5kN/mm2；雪荷载标准值取0.2，不考虑积灰荷载和积雪不均匀分布情况。

结构重要性系数为γ0=1.0。

屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。

设计时，荷载按以下情况组合：a. 恒载+全跨活荷载（或雪荷载）b. 恒载+半跨活荷载（或雪荷载）二、屋架形式及几何尺寸屋架及几何尺寸如图1所示，檩条支承于屋架上弦节点。

檩距为2267.5mm，水平投影距离为2250mm。

屋架坡度为α= arctan = 7.13°。

图1 屋架形式和几何尺寸三、支撑的布置依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，支撑布置图如图2所示，上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置竖直支撑，在其余开间的屋架下弦跨中设置一道通长的刚性细杆，上弦通过水平支撑在节点处设置通长的刚性细杆。

下弦两端设纵向水平支撑。

故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于横向支撑的节距。

支撑的布置见图2。

上弦水平支撑布置图下弦水平支撑布置图1-1中部垂直支撑布置图2-2 端部垂直支撑布置图图2 支撑的布置图四、檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距2267.5mm。

单层厂房钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单层厂房钢屋架的基本结构原理，包括杆件受力分析、节点类型及其特点。

2. 学生能够描述单层厂房钢屋架的施工流程、材料选择和安装要点。

3. 学生能够运用相关公式计算单层厂房钢屋架的受力情况及稳定性。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制单层厂房钢屋架的施工图，并进行简单的结构分析。

2. 学生能够通过团队合作，完成单层厂房钢屋架模型的制作，提高实践操作能力。

3. 学生能够运用所学知识，针对实际问题提出合理的解决方案，提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对建筑结构工程的兴趣，激发学习热情。

2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。

3. 学生能够认识到建筑结构工程在国民经济和社会发展中的重要性，树立正确的职业观念。

课程性质：本课程为专业实践课程，以理论为基础，实践为主，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生为中职建筑类专业二年级学生，具备一定的建筑基础知识，对实践操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显成果。

二、教学内容1. 理论知识：- 单层厂房钢屋架结构原理及分类；- 杆件受力分析及内力计算；- 钢屋架节点类型及特点；- 钢结构材料性质及选用标准；- 钢屋架施工流程及安装要点。

2. 实践操作：- CAD软件绘制钢屋架施工图；- 钢屋架模型制作；- 受力分析及稳定性计算；- 施工现场参观学习。

3. 教学大纲：- 第一周：单层厂房钢屋架结构原理及分类，杆件受力分析；- 第二周：钢屋架节点类型及特点，钢结构材料性质及选用；- 第三周：钢屋架施工流程及安装要点，CAD软件绘制施工图；- 第四周：钢屋架模型制作，受力分析及稳定性计算；- 第五周：施工现场参观学习，总结交流。

钢结构厂房课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构厂房的基本概念、设计原理和施工技术，培养学生对钢结构厂房的认知能力和实际操作能力。

通过本课程的学习，使学生能够：1.知识目标：了解钢结构厂房的结构形式、材料特性、受力分析及设计计算方法；掌握钢结构厂房的施工工艺、质量验收及安全管理。

2.技能目标：能够运用所学知识进行钢结构厂房的设计计算和施工图绘制；具备分析和解决实际工程问题的能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对钢结构厂房行业的兴趣和热情，增强学生的责任感和使命感，提高学生的人文素养。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构厂房的基本概念：介绍钢结构厂房的定义、分类及特点。

2.钢结构厂房的设计原理：讲解钢结构厂房的设计原则、设计步骤及设计方法。

3.钢结构厂房的结构形式：介绍常见的钢结构厂房结构形式及其受力分析。

4.钢结构厂房的材料特性：讲解常用钢结构材料的特性和选用方法。

5.钢结构厂房的施工技术：介绍钢结构厂房的施工工艺、焊接技术及施工管理。

6.钢结构厂房的质量验收：讲解钢结构厂房的质量验收标准和方法。

7.钢结构厂房的安全管理：介绍钢结构厂房的安全管理措施和应急预案。

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：通过讲解钢结构厂房的基本概念、设计原理和施工技术，使学生掌握相关知识。

2.案例分析法：分析实际工程案例，使学生更好地理解理论知识，提高解决实际问题的能力。

3.讨论法：学生进行课堂讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。

4.实验法：安排现场实习和实验课程，使学生亲身体验钢结构厂房的施工过程，提高实践操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供丰富的参考书籍，帮助学生拓展知识面。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。

重屋面钢屋架设计一、设计资料1、工程地点：XX邯郸，设计使用年限：50 年。

2、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度90m，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，屋架跨度24m，柱距6m,屋面离地20m,吊车起重量为20t，工作制为A5，无较大的振动设备。

3、屋面作法：预应力混凝土屋面板（卷材防水），无檩体系，屋面坡度为1/10，无天窗。

4、自然条件：基本风压为0.35kN/m2，基本雪压为0.25kN /m2，积灰荷载标准值为0.5kN /m2地震设防烈度为7度。

地面粗糙度类别为B类，场地类别Ⅲ类5、材料选用：（1）屋架钢材采用《碳素钢结构》GB/T700-2006规定的Q235B镇静钢（2）焊条采用《碳钢焊条》GB/T5117-1995中规定的E43 型焊条（3）普通螺栓采用等级为 4.6级的C级螺栓，锚栓采用Q235 级钢制成（4）角钢型号按《热轧型钢》GB/T706-2008选用，（5）混凝土强度等级为C256、结构与各组成构件形式：（1）钢屋架：梯形钢屋架（2）屋面板：卷材防水的 1.5x6m2预应力钢筋混凝土屋面板，可按图集《 1.5x6m2预应力钢筋混凝土屋面板》04G410-1~2选用（3）屋盖支撑：可从相关标准图集中选用7、主要建筑构造做法与建筑设计要求重物面（预应力混凝土屋面板）做法：二毡三油防水层上铺小豆石（0.35kN/m 2）；20mm 厚水泥砂浆找平层（0.4 kN/m 2）；100mm 厚加气混凝土保温层（0.6kN/m 2）；冷底子油一道、热沥青二道（0.05kN/m 2）；二、屋架形式的选定和结构平面布置1、屋架形势和几何尺寸由于采用 1.5x6m 2大型屋面板加卷材防水屋面，i=1/10，故采用缓坡梯形屋架屋架计算跨度：l 0=l -300=24000-300=23700 屋架端部高度取h 0=2000mm跨中高度：h=h 0+i l 02=2000+0.1x 237002=3185mm屋架高跨比h/l 0=3.185/23.7=0.134，在屋架常用的高度范围内屋架起拱度f=l/500=24000/500=48mm ，取50mm为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，上弦节点水平间距取1500mm ，屋架各杆件尺寸见下图2、根据车间长度、跨度与荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑，屋脊处与檐口位置上、下弦处分别各设一道竖向系杆。

钢结构单层厂房课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构单层厂房的基本概念、设计原理和施工技术，培养他们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）了解钢结构单层厂房的定义、分类和应用范围；（2）掌握厂房柱、梁、屋架等主要构件的设计原理；（3）熟悉厂房施工流程、施工技术和质量验收标准。

2.技能目标：（1）能够运用所学知识进行钢结构单层厂房的设计计算；（2）具备分析和解决施工现场问题的能力；（3）掌握钢结构厂房施工图的阅读和理解。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢结构的兴趣和好奇心，激发学习热情；（2）培养学生团队合作精神，提高实际操作能力；（3）培养学生关注安全生产，树立正确的职业道德观念。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构单层厂房概述：介绍钢结构单层厂房的定义、分类和应用范围，使学生对钢结构厂房有初步认识。

2.设计原理：讲解厂房柱、梁、屋架等主要构件的设计原理，引导学生掌握钢结构设计的基本方法。

3.施工技术：介绍厂房施工流程、施工技术和质量验收标准，培养学生具备实际施工操作的能力。

4.案例分析：分析典型钢结构单层厂房案例，使学生能够将理论知识应用于实际工程。

5.施工图阅读与理解：教授学生如何阅读和理解钢结构厂房施工图，提高学生的图纸识别能力。

三、教学方法为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解钢结构单层厂房的基本概念、设计原理和施工技术，确保学生掌握理论知识。

2.案例分析法：分析典型钢结构厂房案例，培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。

3.实验法：学生参观施工现场或实验室，使学生直观地了解钢结构的施工过程和质量控制。

4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

四、教学资源为支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《钢结构单层厂房设计与施工》等。

单层厂房钢结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单层厂房钢结构的基本概念，掌握其构造原理和特点。

2. 使学生掌握单层厂房钢结构的设计原则，了解相关设计规范和标准。

3. 帮助学生了解单层厂房钢结构施工过程中的关键技术，如焊接、螺栓连接等。

技能目标：1. 培养学生运用专业知识分析和解决实际工程问题的能力。

2. 提高学生运用CAD等软件绘制单层厂房钢结构图纸的技能。

3. 培养学生具备一定的团队协作和沟通能力，能参与工程项目的讨论和实施。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑钢结构专业的兴趣，激发他们主动探索新知识的精神。

2. 培养学生的安全意识，让他们明白遵守工程规范的重要性。

3. 引导学生关注我国建筑行业的发展，增强他们的社会责任感和使命感。

课程性质分析：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，提高他们的实际操作能力。

学生特点分析：学生已具备一定的建筑基础知识，具有一定的空间想象能力和动手能力，但实践经验不足。

教学要求：1. 结合实际工程案例，采用任务驱动法，引导学生主动参与教学过程。

2. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

3. 创设互动、讨论的学习氛围，培养学生的团队协作和沟通能力。

二、教学内容1. 单层厂房钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及其在建筑中的应用。

2. 单层厂房钢结构设计原则：介绍设计原理、设计流程及遵循的相关规范和标准。

3. 单层厂房钢结构构造：分析钢结构的组成、连接方式以及各类节点构造。

4. 单层厂房钢结构施工技术：包括焊接、螺栓连接等关键施工技术及注意事项。

5. 单层厂房钢结构图纸绘制：运用CAD软件，教授图纸绘制方法及技巧。

6. 单层厂房钢结构工程案例：分析实际工程案例，让学生了解工程实践中的应用。

教学大纲安排：第一周：单层厂房钢结构基本概念及设计原则学习。

第二周：单层厂房钢结构构造及连接方式学习。

第三周：单层厂房钢结构施工技术及注意事项学习。

单层钢结构厂房设计摘要单层工业厂房是一种广泛应用于仓库，厂房宿舍，食堂等配套房屋，的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通信、医药等行业，单层钢结构厂房具有用途广泛、建筑简易、施工期短、经久耐用、造价合理等优点，随着我国钢产量的增大，很多厂房都采用了钢结构。

越来越广泛的使用亦代表着要求我们建造的工业厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

单层厂房在自重上决定了它具有远胜于其他混凝土结构的抗震能力，但亦由于它构造简单带来了结构在抵抗其他荷载上能力的不足。

单层厂房的端墙（山墙）受风面积较大，部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利力组合，作为柱与基础的设计依据，将是本文要重点解决的问题。

关键词：建筑简易；施工期短；经久耐用；目录1工程概况 (1)1.1.设计条件 (1)1.2.结构设计（柱子与基础图1，A2图纸，打印的计算书一本） (2)2建筑方案设计说明 (3)2.1.柱网布置 (3)2.2.屋面材料 (3)2.3.屋架体系 (3)2.4.吊车和吊车梁 (3)2.5.柱的设计 (4)2.6.基础设计 (4)2.7.支撑系统 (4)2.8.维护体系 (4)2.9.变形缝 (4)2.10.门窗布置 (5)3结构方案设计说明 (5)3.1.屋架设计 (5)3.2.排架计算 (5)3.3.实腹柱设计 (5)3.4.基础设计 (6)4.结构设计计算书 (6)4.1.屋面板设计 (6)4.1.2荷载统计 (6)4.1.3截面选择 (7)4.1.4力计算 (7)4.2.屋架设计 (8)4.2.1设计资料 (8)4.2.2屋架尺寸 (8)4.2.3支撑布置 (8)4.2.5力计算 (11)4.2.6力复核 (16)4.2.7对比分析 (24)4.2.8截面选择 (24)5.节点设计 (32)5.1杆件与节点板的焊缝计算 (32)5.2节点设计 (33)6.吊车梁设计 (39)6.1.设计资料与说明 (39)6.2.吊车荷载计算 (39)6.3.吊车梁截面尺寸确定与几何特征计算 (39)6.4.梁截面承载力计算 (41)6.5.梁连接计算 (43)7.横向排架计算 (44)7.1.设计资料 (44)7.2.结构选型 (44)7.3.荷载计算 (44)7.4.排架力分析 (46)7.5.力组合 (50)7.6.柱截面设计（A柱） (50)7.7.下柱配筋计算 (52)7.8.柱裂缝宽度验算 (53)7.9.牛腿设计 (53)8.基础设计 (54)8.1.设计参数 (54)8.2.荷载 (54)8.3.截面确定 (55)8.4.地基承载力计算 (55)8.5.抗冲切验算 (56)参考文献 (58)1工程概况1.1. 设计条件任务该车间由原材料工段、加工段、半成品段到组装成品工段组成，要求有良好的采光和通风条件。

单层钢构厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单层钢构厂房的结构特点，掌握其设计原理和构造方法。

2. 学生能掌握钢材的性质及在不同环境下的应用，了解钢材在建筑结构中的优势。

3. 学生能了解单层钢构厂房在设计过程中需考虑的力学原理，如受力分析、稳定性等。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，进行单层钢构厂房的设计和制图，提高实践操作能力。

2. 学生能运用计算机软件辅助设计，提高设计效率和准确性。

3. 学生能通过团队协作，完成单层钢构厂房的设计任务，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对建筑结构设计和钢材应用的兴趣，激发创新精神。

2. 学生在学习过程中，树立安全意识，关注建筑结构的安全性和环保性。

3. 学生通过团队协作，培养集体荣誉感，提高责任担当意识。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实践操作，培养学生具备单层钢构厂房设计和制图的能力。

学生特点：学生具备一定的建筑结构基础知识，具备初步的力学分析能力，但对实际工程设计和操作经验不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调动手操作和团队协作，提高学生的实际应用能力和综合素质。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 单层钢构厂房结构特点及设计原理：包括钢材性质、结构类型、连接方式等。

- 教材章节：第二章“建筑钢结构概述”、第三章“钢材的性质与选用”- 内容列举：建筑钢结构分类、钢材的力学性能、耐候性等。

2. 单层钢构厂房设计方法与构造要求：讲解设计过程中的力学原理、稳定性分析等。

- 教材章节：第四章“建筑钢结构设计原理”、第五章“结构稳定性分析”- 内容列举：受力分析、稳定性计算、构造要求等。

3. 单层钢构厂房制图与施工技术：介绍制图规范、施工工艺及注意事项。

- 教材章节：第六章“建筑钢结构制图”、第七章“建筑钢结构施工技术”- 内容列举：制图规范、施工流程、节点处理等。

一、设计资料1.结构形式某厂房跨度为24m，总长120m，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400×400，混凝土强度等级为C20，屋面坡度为i=1：10。

2.屋架形式及选材屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。

屋架采用钢材及焊条为：钢材选用Q345钢，焊条采用E50型。

3.荷载标准值（水平投影面计）①永久荷载：二毡三油防水层 0.4KN/m2 80mm泡沫混凝土保温层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m21.5*6m预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.011L计算） 0.384KN/m2悬挂物及管道 0.1KN/m2②可变荷载屋面活荷载标准值 0.5KN/m2雪荷载标准值 0.7KN/m2积灰荷载标准值 0.3KN/m24.屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=2005mm（轴线处），h=2990mm（计算跨度处）。

起拱h=50mm二、结构形式与布置图屋架支撑布置图如下图所示图一：24m跨屋架（几何尺寸）图二：24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值图三：24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值三、荷载与内力计算1.荷载计算永久荷载标准值：二毡三油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层 0.4KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.011L计算） 0.384KN/m2悬挂管道 0.1KN/m2 _________________________________________________________________总计：3.184KN/m2可变荷载标准值：雪荷载0.7KN/m2大于屋面活荷载标准值0.5KN/m2，取0.7KN/m2积灰荷载标准值 0.3KN/m2 _______________________________________________________________总计1.0KN/m2永久荷载设计值：1.35×3.184＝4.30KN/m2可变荷载设计值：1.4×1.25＝1.75KN/m22.荷载组合设计屋架时，应考虑如下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=（4.30+1.75）×1.5×6=54.45KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=4.30×1.5×6=38.71KN1=1.75×1.5×6=15.75KNF2（3）全跨屋架和支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载=0.384×1.35×1.5×6=4.667KN屋架上弦节点荷载F3F=（1.5×1.35+1.4×0.5）×1.5×6=24.53KN43.内力计算本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。