B-2012级《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、设计资料某批车间总长60米，跨度A为18米，B和C均为24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，要求在车间中选择其中之一进行屋架设计。

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。

屋架平面布置见图1，屋架几何尺寸和内力系数如图2所示，屋架尺寸分A、B、C三种。

三、支撑布置根据车间长度、屋架跨度、荷载情况、屋架上弦设置横向水平支撑及垂直支撑和系杆,使屋盖成为空间刚度很大的稳定系统,见图1。

四、荷载计算(一)屋面恒载(标准值):屋面板自重g k kN/m2 坡向分布（详见荷载数据表）屋架及支撑自重 0.25 kN/m2水平投影分布(二)屋面可变荷载(标准值)坡屋面的屋面可变荷载（雪荷载）0.45 KN/m2,水平投影分布。

风荷载为吸力，不考虑。

各屋架满跨与半跨内力系数见内力系见附图2。

五、屋架设计要求l屋架杆件内力计算2.屋架杆件截面选择和计算,将各杆件内力、杆件截面型号几何特征等填于表1中:3.屋架各节点设计(支座节点A、屋脊节点D、跨中节点C)4.绘制钢屋架施工图一张(1#图纸,内容包括:屋架轴线和内力图,屋架正面图、剖面图、上弦俯视图,零件、大样图等,材料表,设计说明等)；绘制节点A、C、D大样图（A3图纸）。

5设计说明书1份和支座、屋脊节点1:5大样图。

表一：屋架杆件截面选择表（包括杆端焊缝计算）5。

《钢结构课程设计》任务书1.设计资料某双跨单层工业厂房，跨度L，厂房总长L，柱距l，厂房内设有桥式吊车，1屋面材料采用压型钢板。

屋架支承于钢柱上。

钢材采用Q235F，焊条采用E43型，手工焊。

檩条可采用槽钢、工字钢、冷弯薄壁型钢等。

荷载：压型钢板自重为0.25KN/m2；不上人屋面活荷载为；基本风压按南昌地区取值；无雪荷载和积灰荷载。

吊车的有关参数表2.设计内容(1)根据所给条件设计屋架几何尺寸，并绘制计算简图；(2)确定檩条和支撑布置，绘制简图；(3)檩条设计；(4)选择一跨屋架进行各杆件设计（内力计算及验算）；(5)节点设计（连接设计计算，连接大样图）；(6)吊车梁设计；(7)按轴心受力进行柱和柱脚设计；(8)画屋架施工图1：50（图纸）；(9)其他根据具体情况设计。

3. 撰写要求(1)说明书格式：说明书要求手写、且要用统一的课程设计用纸（A4大小），用黑色或蓝墨水工整书写，上下左右各留25mm。

(2)说明书结构及要求：封面包括：题目、学校、班级、姓名、学号、指导老师签字及时间（年、月、日）；任务书：由指导教师填写。

(3)目录：要求层次清晰，要给出标题及页次，目录的最后一项是无序号的“参考文献资料”。

(4)正文：正文应按目录中编排的章节依次撰写，要求计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图简明，书写整洁。

(5)参考文献（资料）：参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和应用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。

4、课程设计纪律和注意事项1)．课程设计纪律要求（1）遵守设计室的相关规定；（2）按时设计，不迟到早退；（3）不在设计打闹，吃东西；（4）不损坏设计室课桌。

2)．注意事项注意用电安全，关好门窗；3)、课程设计期末成绩由指导教师负责，根据各位学生所提交设计成果的质量、在设计期间的态度表现、考勤等情况综合评分，按优、良、中、及格、不及格五级评分制评定设计成绩。

有下列情况之一，成绩为不及格：a．课程设计期间考勤不足三分之二；b．未按要求完成任务；c．未按时提交课程设计成果；5、推荐教材和教学参考资料[1]《钢结构设计》[2]《钢结构课程设计任务书》[3]《钢结构设计规范》。

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。

土木建筑工程系《钢结构》课程设计任务书一、 设计资料（一）、建筑物基本条件某锻造厂有一跨度为 18m 的单跨封闭式车间，厂房总长 90 m，柱距 6 m， 屋面坡度为 i=1:3,屋面采用纤维水泥波形瓦，有吊顶，外檐口采用自由落水，屋 架的下弦标高为 9.5m，抗震设防烈度为 7 度。

拟设计 15m 跨 三角形 钢屋架 ， 简支于钢筋砼柱上 ， 上柱截面尺寸 450mm×450mm，柱的砼强度等级为 C20。

结构构件安全等级为二级。

（二）、设计题目1、屋面做法：mKN纤维水泥波形瓦 0.20 2KNm干铺油毡一层 0.05 2mKN木望板（20mm） 0.13 2mKN檩条 0.10 2KNm管线等 0.10 2mKN吊顶 0.30 22 可变荷载：基本雪压 0.3KN/m 2KNm基本风压 0.7 2屋面活荷载 0.5 KN/m 2积灰荷载 0.5 KN/m 2（三）、制作及安装条件1、钢屋架运送单元和支撑杆件均在钢结构构件加工厂制作，工地安装采用手工焊接。

2、钢屋架与支撑杆件采用普通螺栓连接。

二、课程设计要求（一）、计算书：完成计算书一份，内容包括：1、 目录2、 设计依据（1）、选题：按屋面做法荷载和数值（永久荷载、可变荷载）屋架形式与几何 尺寸。

（2）、选择钢材、焊条及焊接方法。

（3）、基本设计条件。

3、绘制屋盖体系及支撑布置图。

4、荷载计算（包括荷载组合） 。

5、内力计算。

（1）、确定杆件内轴力A、用结构力学求解器求解各杆件内力系数。

B、杆件轴力=节点荷载×内力系数。

C、将轴力值填写在屋架简图上。

（2）、内力组合：设计屋架时，应考虑以下三种组合：使用阶段组合一：全跨永久荷载+全跨可变荷载使用阶段组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载施工阶段组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板+半跨屋面活荷载6、杆件截面设计7、屋面节点设计8、结束语（二）、施工图1、绘制屋架施工图一张2、图纸规格：A2 图纸（420 mm×594 mm）3、图面内容：（1）、屋架几何尺寸与内力图（习惯绘在图面的左上角），比例尺1：150（1：300）（2）、屋架正面图（画对称的半榀），轴线比例尺 1：20 或 1：30（3）、上下弦杆俯视图，杆件比例尺：1：10 或 1：15（4）、必要的剖面图（端竖杆、中竖杆及垂直支撑连接处）（5）、屋架支座详图及零件详图（6）、材料表（7）、施工说明（8）、标题栏4、制图要求采用铅笔绘图，图面布置合理；文字规范；线条清楚，符合制图标准，达 到施工图要求。

钢结构课程设计任务书1.根据题号熟悉确定自己课程设计的设计资料 题号分配如下：（1）梯形屋架设计题号：学号单号2为22-26为102m2.对于梯形屋架采用无檩体系；对于三角形屋架采用有檩体系。

3.屋架与柱顶连接：三角形采用铰接，梯形可刚接也可铰接。

4.屋面板类型自己确定。

5.按1/500的屋盖长度起拱。

2.屋架尺寸及支撑布置（1）对于屋架尺寸在1中已经给定。

但是框架柱纵向柱距及温度伸缩区段的确定需要根据自己的题号按规范确定。

（2）支撑布置。

作用及要求：保证空间的整体性；避免压杆侧向失稳：支撑和传递水平荷载；保证结构安装时的稳定与方便。

分类及布置：上下弦横向水平支撑；纵向水平支撑；垂直支撑和系杆。

各个支撑的布置方式和构造要求见教材。

（3）跨度大于18m时，采用托架。

小于等于18m，不采用托架。

（4）天窗可设置也可不设置，通常应该设置。

（5）支撑的计算和构造构造：水平支撑均为平行弦桁架，斜腹杆采用十字交叉，横向水平支撑大约为上弦节间距离的2到4倍。

计算：一般情况下，由于支撑受力很小，杆件的截面设计按照长细比和构造要求确定，所以，本次课程设计不对支撑的受力及稳定进行计算。

（6）在设计说明书中用铅笔画出支撑布置图。

3.荷载，内力计算及内力组合（1）永久荷载+活荷载+雪荷载+风荷载（2）各类荷载取值及计算方法见〈建筑结构荷载规范〉（3）活荷载和雪荷载按较大值只考虑一项。

（5）积灰荷载，分地区按规范确定。

（6）内力计算要根据平面桁架计算杆件轴力，对于屋架上弦有节间荷载需要考虑由此引起的局部弯矩。

（7）内力组合考虑三种组合方式。

4.根据内力进行杆件截面设计和选择拉杆要验算强度和刚度；压杆验算强度及平面内外的稳定性；而对于上弦有局部弯矩的杆件，要根据压弯或拉弯构件的计算方法进行验算。

5.节点设计需要计算上弦节点，下弦节点，屋脊节点，支座节点。

6.屋架施工图手绘屋架施工图一张，内容包括：屋架尺寸及杆件内力；节点详图或其他有必要详细说明部位的详图；材料表；半跨屋架施工图；简要说明等。

南昌工程学院课程设计（论文）任务书I、课程设计(论文)题目：单层厂房钢屋盖设计II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：某单层厂房跨度为36m（按分组表调整），柱距6m，厂房总长度为120m，车间内设有一台50吨和一台20吨中级工作制软钩桥式吊车，吊车轨顶标高为＋12.000m，冬季最低温度为-20o C。

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40mm 厚泡沫混凝土保温层和二毡三油防水层。

屋面活荷载标准值为0.7kN/m2（按分组表调整），雪荷载标准值为0.35 kN/m2，积灰荷载标准值为0.5 kN/m2。

屋架采用下承式梯形钢屋架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土强度等级为C25。

钢材采用Q235-B级，焊条采用E43型，手工焊。

屋架跨中起拱70mm（≈L/500，按分组表调整）。

如果下弦计算长度较长，增设竖向腹杆。

III、课程设计(论文)工作内容及完成时间：1、设计内容（1）钢屋架计算书(手写)；（2）钢屋架施工图（绘图比例尺：轴线1：200；节点和杆件截面：1：150）。

（3）屋架支撑布置图注：（1）在考虑荷载组合时，可只考虑全跨永久荷载+全跨可变荷载的组合。

（2）任务书必须附在已完成的课程设计计算书首页，图纸附在计算书后面，。

（3）分组名单详见附件，以学号排列。

任务书中应写明自己的学号及设计参数，如下表，并修改第II项中的相应参数数据。

2、屋架形式和几何尺寸3、完成时间2012年12月17号交课程设计的计算书及施工图（2张二号图纸）。

Ⅳ主要参考资料：中华人民共和国国家规范〈〈钢结构设计规范〉〉（GB50019）周绥平. 钢结构. 武汉理工大学出版社.土木与建筑工程学院土木工程专业类国教10建工班学生：，学号：日期：自2012年12月10日至2012年12月17日指导教师：刘凯、谢涛附注:任务书应该附在已完成的课程设计计算书首页。

目录一钢结构课程设计任务书 (1)二钢结构课程设计计算书 (3)1 支撑布置 (3)2 荷载计算 (4)3 内力计算 (6)4 杆件设计 (7)5 节点设计 (18)三附图1钢屋架施工图2钢屋架节点详图和材料表一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m ，总长90m ，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），锻锤为2台5t 。

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：1班学号为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型，学号为双号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型；2班学号为单号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型，学号为双号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型。

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/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 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=计算： KN/m212.0+.0q11悬挂管道： 0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：27.0mkN/雪荷载标准值： 0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.0 KN/m2(按附表取)二、设计内容1、计算书部分进行桁架支撑布置，画出屋架结构及支撑的布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；进行荷载计算、内力计算、内力组合，设计各杆件截面；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。

《钢结构》课程设计任务书、指导书（建筑工程专业方向）土木建筑工程系年月42014《钢结构》课程设计任务书、指导书一、设计题目简支梯形钢屋架设计二、设计原始资料1．结构平面布置某地区单层单跨工业厂房机加工车间，屋架跨度及厂房长度90m，柱距6m，屋架下弦标高16.5m。

2．排架结构体系钢筋混凝土柱（混凝土强度等级为C20，上柱截面400×400）；钢屋架铰支于柱上；1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板；1。

?i屋面坡度100。

的吊车，计算温度高于-20C．车间内设有中级工作制、起重量?300KN3．材料4型，手工焊。

钢，焊条为E43钢屋架选用Q235-B．荷载（标准值）52kN/m防水层0.352kN/m0.40砂浆找平层(厚20mm)2)( 保温层 kN/m按附表取2kN/m1预应力钢筋混凝土大型屋面板.344（包括灌缝）2kN/m屋架及支撑自重）（0.12+0.011l2kN/m0.15悬挂管道2kN/m0.50屋面活荷载2)(按附表取屋面积灰荷载kN/m2kN/m雪荷载0.35)见附图(6．钢屋架计算简图及构件几何尺寸示意图三、设计任务．绘制钢屋架结构支撑系统布置简图（包括上弦水平支撑、下弦水平支撑、垂直支撑1。

）及系杆．设计该指定跨度的双坡梯形钢屋架，并绘制安装单元施工图及编制整榀屋架材料表。

2四、主要参考资料2004高等教育出版社，张耀春.钢结构设计原理.北京:1.1991:北京中国建筑工业出版社，钢结构2.欧阳可庆..2002中国建筑工业出版社，钢结构基本原理.北京:.3.沈祖炎、陈扬骥、陈以一,2001建筑钢结构设计.4.王肇民.上海：同济大学出版社5.钢结构设计规范（GB50017-2003）6.钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）7.建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）8.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）9.建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）10.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）五、设计计算说明书要求1．设计资料；2．结构平面布置简图、支撑体系简图；3．钢屋架计算简图及几何长度；4．荷载计算、荷载组合、节点荷载及支座反力计算；5．屋架内力计算：（1）单位节点荷载（P=1）作用于左半跨屋架的内力图；（2）利用结构的对称特点，当单位节点荷载（P=1）分别作用于屋架左半跨和右半跨时，可将屋架中相互对称的各杆件内力叠加，得到相当于单位节点荷载（P=1）作用在全跨屋架节点上的内力；（3）考虑三种荷载组合：a、全跨恒载+全跨活载（使用阶段）；b、全跨恒载+半跨活载（使用阶段）；c、屋架自重和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载（施工阶段）；（4）杆件设计内力的确定：按上述三种荷载组合情况，进行内力组合；6．屋架杆件截面选择（不考虑支撑与弦杆连接的螺栓孔对截面的削弱，不考虑上、下弦杆变截面）；．屋架节点计算，至少计算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下7．弦中央节点，并绘制节点大样草图（按1:3～1:5比例尺）。

课程设计报告课程名称钢结构原理题目学部城建学部专业班级姓名指导教师年月日钢结构课程设计任务书题目: 施工方案及管理1. 课程设计教学条件要求本课程设计是针对《钢结构》课程而设，目的是使学生更好掌握、理解和应用《钢结构》课程中所学知识，锻炼学生综合运用各种基本原理基本理解钢结构设计总体思路和步骤。

熟悉常见钢结构案，掌握钢结构基本构件的构造要求并运用其进行安装流程安装方案的编制。

要求学生此前修读完成《土木工程材料》《材料力学》《结构力学》等相关课程的知识。

2. 课程设计任务（1）、初始条件钢楼梯、钢连廊、钢框架、钢屋盖4个典型工程案例：①奥园∙盘龙壹号综合体——B-5-1#楼14#钢楼梯设计与计算②奥园∙盘龙壹号综合体——B-5-1#楼3F钢连廊设计与计算；③诚善中学食堂——钢框架设计与计算；④冠鲁明德新城商业建筑——贝壳造型钢屋盖设计与计算。

（2）、学生各自任务分配学号为单的同学细致系统学习案例①和案例③，学号为双的同学细致系统学习案例②和案例④。

将案例学习知识进行理解概括和归纳，查阅相关规范和技术标准。

单号同学对钢框架结构体系，双号同学对钢屋盖（或网盖）结构体系，进行施工方案编写、施工流程图绘制、施工所需人员和机械的基本配置，施工安全防护注意事项及施工质量控制办法的确定。

绘制所选结构体系的施工图和节点布置图（不少于3张）。

3. 课程设计内容及成果（1）课程设计封面（2）任务书及评分表（3）课程设计报告书，应包括以下内容①所选工程类别特征及应用范围介绍，及其发展趋势预测；②确定该类工程项目合理的施工工序，并确定各施工工序的合理先后衔接顺序，绘制流程图；③拟定和安排该类工程项目施工方案，具体到各个工序的具体施工方法；④根据施工流程图和施工方案（配合恰当图片，图文并茂），确定所需各工种人员配置和机械设备；⑤制定此类工程施工安全管理规程和注意事项；⑥明确此类工程项目施工质量要求并制定切实可行的质量控制办法。