10级钢结构课程设计任务书

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1、《钢结构》课程设计任务书（梯形钢屋架设计）土木工程系结构教研室二0一三年十二月一、题目：普通梯形钢屋架设计二、设计资料某工业厂房，长度120m，屋架间距6m，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。20mm厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度、保温层荷载标准值和屋面积灰荷载标准值按指定的数据进行计算。1、屋架跨度：（1）18m（2）21m（3）24m2、屋架采用的钢材及焊条为：钢，焊条为型，手工焊。3、荷载标

2、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0.4kN/m2水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层kN/m2(按分组表确定)一毡二油隔气层0.05kN/m2水泥砂浆找平层0.3kN/m2预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2屋架及支撑自重：按经验公式计算：KN/m2（2）可变荷载：屋面活荷载标准值：0.7kN/m2雪荷载标准值：0.35kN/m2积灰荷载标准值：kN/m2(按分组表确定)已知各类屋架几何尺寸及半跨单位荷载作用下内力图，按下列要求进行屋架设计，并绘制屋架施工图。三、设计内容1

3、、由结构重要性，荷载特征（静荷），连接方法（焊接）及工作温度选用钢材及焊条。2、合理布置支撑体系，主要考虑（1）上弦横向水平支撑（2）下弦横向水平支撑（3）纵向水平支撑（4）垂直支撑（5）系杆（刚性或柔性）并在计算书上画出屋盖支撑布置图，并对各榀屋架进行编号3、荷载及内力计算（1）屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。（2）屋面积灰荷载按指定值计算，积灰荷载属于可变荷载。（3）利用结构的对称性，仅计算屋架左半跨杆件内力。（4）计算屋架杆力时，应考虑三种荷载组合。全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨永久荷载+半跨可变荷

4、载全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:（5）将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载，利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。（6）确定各杆最不利内力（最大拉力或最大压力）4、杆件截面选择（1）屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，要根据的等稳条件选择合理的截面形式。（2）正确确定杆件的长细比，由轴心受力杆确定杆件截面及垫板数量。（3）上弦杆，下弦杆，主斜杆截面选择过程要在计算书内详细说明，其余杆件截面选择可列表进行（4）杆件截面规格不宜过多，与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L

5、63×5。5、节点设计（1）熟知节点设计的基本要求及一般步骤。（2）节点设计与施工图绘制往往是同步进行的。（3）要在计算书内写出一般上下弦节点，下弦跨中节点，下弦支座节点及屋脊节点设计过程。6、屋架施工图（1）绘制1#施工图（2）施工图应包括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。②屋架正面图，上、下弦平面图（有二个比例）。③侧面图，剖面图及零件详图。④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工

6、地施工的要求。⑤说明。四、设计要求1、计算书书写工整，插图应按一定比例绘制，图文并茂；2、图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）》的要求；3、每天考勤两次。五、屋架尺寸及内力系数 六、附表屋架构件内力组合表杆件名称杆件编号内力系数（F=1）第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力（KN）全跨①左半跨②右半跨③×①+×②×+×③×①﹢×②×①﹢×③上弦下弦斜腹杆竖杆屋架杆件截面选用表杆件名称杆件编号内力设计值（KN）计算长

7、度所用截面截面面积（cm2）计算应力（N/mm2）容许长细比[λ]杆件端部角钢肢背和肢尖焊缝（mm）填板数loxl0y上弦杆下弦杆腹杆七、时间安排第一日：布置设计任务，阅读设计任务书，屋盖支撑布置，确定屋架尺寸，布置腹杆；第二日：荷载计算，荷载组合，内力计算；第三日：杆件截面设计计算；节点设计计算；第四日：绘制施工图；第五日：整理结构计算书与图纸。八、参考资料1．钢结构设计手册编辑委员会．钢结构设计手册（上、下册）．中国建筑工业出版社2．中华人民共和国国家标准：钢结构设计规范（GB50017-2003）．中

8、国建筑工业出版社．2003年3．中华人民共和国国家标准：建筑结构荷载规范．中国建筑工业出版社4．戴国欣主编．《钢结构》．武汉理工大学出版社5．王肇民主编．《建筑钢结构设计》．同济大学出版社6．陈绍蕃主编．《钢结构》．中国建筑工业出版社．2003年分组学号跨度（m）保温层荷载标准值（KN/m2）积灰荷载标准值（KN/m2）学号跨度（m）保温层荷载标准值（KN/m2）积灰荷载标准值（KN/m2）B1005080618