09级钢结构课程设计.docVIP

钢 结 构 课程设计任务书 课程设计题目：梯形钢屋架 班 级：2009级设计期限：20年月日2013年月日 指导教师： 海南大学土木 课程设计的意义与目的 钢结构课程设计是建筑工程专业教学计划中一个重要的实践教学环节，对培养学生的基本技能、提高学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识有重要作用。课程设计应达到如下目的： 了解钢屋盖设计的一般程序和内容，为毕业后从事实际设计工作奠定基础： 巩固钢结构课程中所学内容(例如材料性能及材料的选择，连接设计及计算，基本构件的设计计算等)，并应用于课程设计中： 掌握钢屋架施工图的表达方法和制图规定： 学习书写结构计算书 学习运用规范及有关技术资料。 二、 设计资料 机械厂欲建一金工车间，其平面及柱网布置如图所示，厂房的跨度分别取l8m、21m、24m，长度为54m，柱距6m。车间内设有两台20／5吨中级工作制吊车。采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。梯形屋架，屋架端高分别为1.8m、1.9m、2.0m，屋面坡度为i=1/10，屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土标号为C25；计算温度最低－20℃． L分别为18m、21m、24m。 柱网布置图 1. 屋面做法： W1：二毡三油上铺小石子防水层20厚水泥砂浆平层厚混凝土保温层1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板 W2：二毡三油上铺小石子防水层20厚水泥砂浆平层厚混凝土保温层1.5m×6m钢肋GRC大型屋面板45×4或56×36×4。 钢屋架施工图的图签格式如下： 海南大学土木建筑工程学院 课程设计题目 梯形钢屋架设计 学生姓名 学号 指导教师 四、 设计参数 表1 设计任务分布表 屋架参数 组 厂房跨度 坡度 端高 1 18m 1/10 1.8m 2 18m 1/10 1.9m 3 18m 1/10 2.0m 4 21m 1/10 1.8m 5 21m 1/10 1.9m 6 21m 1/10 2.0m 7 24m 1/10 1.8m 8 24m 1/10 1.9m 9 24m 1/10 2.0m 表2 每组荷载和钢材种类组合表 端高 组合 荷载 钢材种类 1 W1 G1 2 W1 G2 3 W2 G1 4 W2 G2 五、 参考资料 1．建筑结构荷载规范《GB50009-2001》 2．钢结构设计规范《GB50017-2003》 3．钢结构设计原理 刘锡良、丁阳主编.天津大学出版社. 4．建筑钢结构设计 刘锡良、陈志华主编.天津大学出版社 5．土木工程专业建筑工程方向课程设计指导书 张三柱 主编 中国水利水电出版社 6．课程教材 六、 设计时间及参考进度 设计时间为一周 参考进度： 日程 第1日 第2日 第3日 第4日 第5～6日 第7日 钢结构课程设计指导 一、课程设计任务布置：见任务书 二、屋盖支撑体系 1、支撑体系的作用 增大结构纵向刚度，承担纵向水平荷载； 增大结构横向刚度，协调横向框架受力； 减小屋架弦杆/框架柱的平面外计算长度； 维持托架及中间屋架的稳定性； 保证安装过程中结构稳定性，防止倾倒； 增大结构的抗扭刚度。 2、屋盖支撑种类及布置原则 屋盖支撑包括上弦横向支撑、下弦横向支撑、下弦纵向支撑、竖向支撑（垂直支撑）、系杆及天窗支撑等。 屋盖支撑布置的原则为：厂房两端布置上下弦横向支撑和竖向支撑；屋架两边布置下弦纵向支撑，形成封闭体系；横向及竖向支撑间距不应超过60m，否则应加设支撑；竖向支撑一般布置屋架跨中和端竖杆平面，S30m时，在跨中1/3处加设两道；布置系杆增强屋架侧向稳定，减小弦杆计算长度，传递水平荷载。 3、屋盖支撑布置：绘图说明 三、普通梯形钢屋架设计 1．钢屋架的形式和尺寸 形式：梯形钢屋架、人字型腹杆布置 尺寸：24m跨度屋架跨中起拱L/500。 2、普通钢屋架的计算分析 1）计算假定 钢屋架的节点为铰接；所有杆件的轴线在同一平面内，汇交于节点中心；荷载作用在屋架节点上，且在屋架平面内。 2）普通钢屋架的荷载 荷载类型：永久荷载 结构及屋面自重； 可变荷载 屋面活荷，雪荷。 荷载组合：全跨永久荷载+全跨可变荷载； 全跨永久荷载+半跨可变荷载； 全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板+半跨屋面活荷 3）内力分析 按平面桁架计算杆件轴向力：静定结构；数解法（节点法，截面法）/图解法。 3．普通钢屋架的杆件设计 1）杆件的计算长度 屋架平面内：节点中心的距离，由于节点刚度，压杆失稳时将受到拉杆的约束（弹性嵌固），拉杆越多，拉力越大，约束作用越强。 受压（上）弦杆/下弦杆/支座竖杆竖杆端斜杆l0x=l；其它腹杆l0