钢结构课程设计例题2.doc

建筑工程学院土木工程专业钢结构课程设计 2013-6-3东华理工大学2014 -2015 学年（二）学期课程设计安排表课程设计名称： 钢结构课程设计 系：建筑工程学院土木工程系 专业： 土木工程 班级： 12级结构方向 班制表人： 高金贺 系负责人签名： 2015 年 5 月 28 日序号学号学生姓名课程设计题目周数周次指导教师姓名职称1201220110201吴链钢结构课程设计之屋盖设计详各自序号对应的数据要求1高金贺王俭宝李建平梁炯丰杨凤肖烨易萍华2201202110202马群3201220110203胡璠4201220110204李项彤5201220110206蔡天煜6201220110207黄敏7201220110208张品校8201220110209周超9201220110210艾浩10201220110211杨秋波11201220110212刘国元12201220110213邓文强13201220110214廖彬14201220110215黄彦策15201220110216龚文强16201220110217代加平17201220110218廖小川18201220110219吴凤军19201220110221邬涛20201220110222洪铭宇21201220110123陈汴22201220110224王群23201220110225朱志鹏24201220110226陶文翔25201220110227赖雄26201220110228李慧君27201220110229钟一博28201220110230陈铮29201220110231范凯凯30201220110232胡荣31201220110233刘宇32201220110234耿金雷33201220110235郭腾麟34201220110236罗旭东系：建筑工程学院土木工程系 专业： 土木工程 班级： 12级结构方向 班制表人： 高金贺 系负责人签名： 2015 年 5 月 28 日序号学号学生姓名课程设计题目周数周次指导教师姓名职称35201220110237郑海涛钢结构课程设计之屋盖设计详各自序号对应的数据要求1高金贺王俭宝李建平梁炯丰杨凤肖烨易萍华36201220110302黄礼杨37201220110303潘建挥38201220110304张胤红39201220110306陈嘉伟40201220110307黄建华41201220110308张弛42201220110309杜强43201220110310田龙龙44201220110311蔡一豪45201220110312牟志鹏46201220110314李官伦47201220110315吴晓东48201220110316张王杰49201220110317曾智源50201220110319李智鑫51201220110320章颖辉52201220110321王执平53201220110322张星皓54201220110323罗威55201220110324晏国涛56201220110325汪利57201220110326曹茂东58201220110327陶翔59201220110328林斯任60201220110329柯阳61201220110330邹魁62201220110331张广武63201220110332王增亮64201220110333王佳佳65201220110334谢租椿66201220110335熊欢67201220110336邱春起68201220110401 袁海涛系：建筑工程学院土木工程系 专业： 土木工程 班级： 12级结构方向制表人： 高金贺 系负责人签名： 2015 年 5 月 28 日序号学号学生姓名课程设计题目周数周次指导教师姓名职称69201220110402 李杰钢结构课程设计之屋盖设计详各自序号对应的数据要求1高金贺王俭宝李建平梁炯丰杨凤肖烨易萍华70201220110403 王浩文71201220110404 王艳涛72201220110405 买彦硕73201220110406 左桂炎74201220110407 周丽75201220110408 赵悦76201220110409 郭华77201220110410 曹欢78201220110411 夏盼79201220110412 吴佳鑫80201220110413 胡慧玲81201220110414 刘江斌82201220110416 宋向83201220110417 叶民帅84201220110418 肖兆群85201220110419 吴林涛86201220110420 杨岑辉87201220110421 高广廷88201220110423 赵越89201220110424 阮文波90201220110425 古欣91201220110426 肖世平92201220110427 李昱初93201220110428 赵平94201220110429 陈媛媛95201220110430 温开卫96201220110431 徐飞燕97201220110432 石玉林98201220110433 林星辰99201220110434 孙丹阳 100201220110435 陈溪溪101201220110436 王秋艳102201220110438 李科103201220110439 白颖104201220110440 滕飞105201220110441 杨帆106201220110442 雷宁107201220110443 袁周平辅导时间安排表（第 13 周）星期节次一二三四五123-208343-2085678说明：（1）指导教师资格审核，要求讲师以上或者具有硕士学位的助教，一般助教不能单独指导；（2）一个指导教师原则上指导学生人数在20人之内，经过教务处批准后最多指导一个自然班；（3）每个学生必须独立完成课程设计，选择同一课程设计题目的学生人数不超过5名。（4）辅导超过1周且时间和地点变化的可用2个以上的辅导时间安排表。（5）本表以教学班为单位，双面打印一式三份，教学科研部、系、辅导老师各一份，并在课程设计前二周交各系。题目： 普通梯形钢屋架设计 通过钢屋架课程设计，要求掌握：A、钢屋架荷载的计算；B、杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，杆件截面型式、截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度；C、普通钢屋架节点设计的原则和要求，节点的设计及计算和构造；钢屋架施工图的内容和绘制。 课程设计要求完成的主要内容有：A、完成计算书一份，内容包括：设计资料的结构形式与布置，荷载计算，杆件设计，节点设计。B、绘制钢屋架施工图，图纸内容：屋架索引图，屋架正立面图，上、下弦杆俯视图，必要的剖面图（端竖杆、中竖杆、托架及垂直支撑连接处），材料表，施工图说明，标题栏（写明：题目、指导教师、班级、学号、姓名、日期）。一、题目：设计某车间（无吊车、无天窗、无振动设备）二、设计资料某工业厂房，长度120m，屋架间距6m，屋面采用1.56m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400400，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、柱距6m，梯形钢屋架跨度L ： （1）21m （2）24m (3)27m (4)30m (5)33m 2、屋架采用的钢材及焊条为：钢，焊条为型，手工焊。3、梯形钢屋架荷载标准值（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/m2 水泥砂浆找平层20mm厚 0.4 kN/m2 保温层 kN/m2(按分组表确定) 一毡二油隔气层 0.05 kN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 kN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 kN/m2屋架及支撑自重：按经验公式计算： KN/m2悬挂管道： 0.15 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)4. 柱网布置图（见附图）5. 分组情况见附表三、设计要求1、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。 （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2L635。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 屋架简图（比例1100），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。 屋架正面图，上、下弦平面图（有二个比例）。 侧面图，剖面图及零件详图。 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地施工的要求。 说明。 四、内力计算考虑下列三种情况1、满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载）2、在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和半跨活荷载和全跨屋架自重3、在使用过程中全跨永久荷载和半跨可变荷载五、施工图绘制说明课程设计要求完成的施工图限于构件图和节点详图的绘制。其主要内容如下： (1)屋架的索引图：用以表示各杆件的几何长度、内力设计值以及拱度(如果需要起拱的话)； (2)屋架的正面图：用以表示各个杆件的编号、定位尺寸、缀(填)板的布置、各个节点的详图(包括节点板的几何尺寸、定位尺寸、各个杆件在节点板上的相互几何关系、焊缝几何尺寸)，以及支撑连接件的位置等； (3)屋架的上、下弦平面图：分别对应于上、下弦的俯视图，用以表示上、下弦的支撑连接件的位置； (4)屋架的侧面图：一般绘制屋架的端侧面图和中竖杆的侧面图等； (5)屋架的剖面图：一般绘制屋架支座节点的水平剖面图、屋架垂直支撑所在的竖直剖面图等； (6)大样图：用以表示某些特殊零件的几何尺寸； (7)材料表：罗列所有杆件、节点板以及连接件的编号、截面形式、长度、数量和质量等； (8)说明：用以指出制作屋架的钢材、焊条型号、涂装方式以及未标明事项。 2施工图绘制要点 (1)屋架施工图的图面布置灵活多样。 (2)除了屋架索引图外，绘制施工图的其余部分都必须采用两种比例，即：用于杆件轴线方向尺寸绘制的比例一和用于垂直于杆件轴线方向尺寸绘制的比例二。而节点板在两个方向采用同一个比例，一般用比例二绘制。比例一常用范围为1:201:50；比例二常用范围为1:101:15。 (3)屋架的编号一般以大写的汉语拼音字母加数字组成，首字母避用O和I。 (4)屋架杆件的编号依一定秩序进行，以利阅览。一般可按主次顺序，由上到下，由左到右的方式编号。要注意同一榀屋架各杆件的编号尽量连续。不要遗漏缀(填)板的编号(通常只在每根杆件的一块缀板上标示)。 (5)屋架索引图中的杆件几何长度和内力可分别标于杆件的两侧。如果屋架几何对称，可分别将几何长度和内力标于左半跨屋架和右半跨屋架。三角形屋架和梯形屋架的跨度L分别不小于15m和24m时，要求起拱。一般只在下弦拼接节点处起拱，拱度采用L500。在屋架索引图中绘出起拱。 (6)在屋架正面图绘制中，先画出屋架各杆件的轴线，然后以此轴线为各杆件的截面形心轴来定位各杆件，最后标明杆件截面形心轴与杆件外缘的距离(通常是杆件截面形心轴与肢背的距离)，完成各杆件的定位。由于杆件截面形心轴与杆件外缘的距离以mm计时并非总为整数，可以靠近取整为5mm的倍数标注之。 (7)各杆件端部与杆件交汇中心之间的距离应在屋架正面图中标明。 (8)节点板设计的通常步骤是： 1)沿杆件轴线标出该杆件所需的焊缝长度(注意各杆端之间的净距要求)。 2)以尽量简单的几何图形(譬如矩形，梯形)包络所有焊缝。 3)由图上量出该包络图形的大致尺寸。 4)将这些大致尺寸调整并取整作为节点板的几何尺寸。 5)分别标明节点板各边缘与杆件交汇中心之间的距离。 6)将短焊缝拉长满焊，把焊缝标注清楚。 在屋架正面图中，由于节点处的标记符号密集，为图面表达清晰起见，可只在相应的节点板处画出屋架垂直支撑连接件的几何尺寸，而将编号及焊缝形式标记于屋架的相应上(下)弦平面图、尺寸在大样图(如果存在的话)和材料表中说明。 在屋架正面图中，必须标明屋架剖面图的剖切位置。 如果屋架对称，屋架正面图及上、下弦平面图均可只画半跨，同时在对称轴上标注对称符号。 如果弦杆有拼接，在屋架正面图上要画出拼接件，并标明连接螺栓孔的位置，(包括孔洞与弦杆轴线的距离、孔洞与最近节点板上杆件交汇中心之间的距离、孔洞之间的距离)，但其编号可在屋架的上、下弦平面图中标示。 在屋架的上、下弦平面图中，要标明屋架水平支撑连接的螺栓孔位置(包括孔洞与弦杆轴线的距离、孔洞与最近节点板上杆件交汇中心之间的距离、孔洞之间的距离)及其所对应的屋架编号；同时标明屋架垂直支撑连接件的编号、焊缝形式及其所对应的屋架编号。在屋架的侧面图和屋架的竖直剖面图中，除要标明杆件与节点板之间的几何投影关系外，还要标明垂直支撑连接件的螺栓孔位置及切角斜度。附表 分组情况 （序号同课程设计安排表）序号跨度（m）保温层荷载标准值（KN/m2）积灰荷载标准值（KN/m2）序号跨度（m）保温层荷载标准值（KN/m2）积灰荷载标准值（KN/m2）1210.350.746210.450.72240.350.747240.450.73270.350.748270.450.74300.350.749300.450.75330.350.750330.450.76210.40.751210.40.97240.40.752240.40.98270.40.753270.40.99300.40.754300.40.910330.40.755330.40.911210.50.756210.450.912240.50.757240.450.913270.50.758270.450.914300.50.759300.450.915330.50.760330.450.916210.60.761210.50.917240.60.762240.50.918270.60.763270.50.919300.60.764300.50.920330.60.765330.50.921210.350.866210.60.