钢结构课程设计指导书及例题..docVIP

《钢结构设计原理》课程设计指导书 邱继生 编 西安科技大学建工学院 二零零九年六月 第一部分 《钢结构》课程设计大纲 设计某钢屋架，采用梯形或三角形屋架的形式，要求确定屋架形式、进行支撑布置、内力计算、杆件截面设计、节点的设计及钢屋架施工图的绘制并编制材料表 1.1 设计目的 钢结构的课程设计是钢结构教学中一个重要的实践性教学环节，通过本课程设计使学生能够在实践中巩固所学的理论知识，对培养和提高学生的基本技能，有着十分重要的作用，设计目的主要有以下几个方面： 1、了解钢屋架设计的内容和一般程序，为将来的工作实际打下一个良好的基础。 2、进一步巩固所学的有关连接及构件的内容，并能从整体的高度掌握所学的知识。 3、掌握钢屋架设计的一般方法和步骤，其主要内容包括以下几个方面： 了解常见的钢屋架的形式、布置及其特点； 掌握钢屋架支撑的形式、布置及其作用； 能够利用结构力学所学的知识对钢屋架的内力进行计算； 能够根据内力计算结果合理的选择截面； 掌握屋架节点的计算及设计； 学会钢屋架施工图的画法及材料表的编制； 学习书写结构计算书，为毕业设计打下基础； 学习运用相关的规范进行设计； 1.2 设计资料 1、设计作业一 设计资料：某厂房车间跨度为21米，长度60m，柱距6m，车间内无吊车。屋架承重结构为梯形屋架，屋面坡度自定。屋面构造为1.5*6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上设二毡三油加小石子，找平层20mm厚，泡沫混凝土保护层80mm，雪荷载按当地雪荷载查规范采用，积灰荷载0.75N/m2。混凝土标号C20，钢材采用Q235－B,焊条采用E43型。 厂房地点：武汉、西安、乌鲁木齐、哈尔滨 2、设计作业二 设计资料：某仓库跨度18m，长80m，柱距5m。屋架承重结构采用三角形芬克式钢屋架，屋面坡度自定。屋面采用波形石棉瓦，加保温层木丝板。雪荷载按当地雪荷载查规范采用，积灰荷载0.60N/m2。混凝土标号C20，钢材采用Q235－B,焊条采用E43型。 厂房地点：北京、哈尔滨、重庆、西安、乌鲁木齐 学生可选择其中的一个题目和地点进行设计，题目尽量多样化避免集中在几个题目上。 1.3 设计内容及要求 1、确定屋架的形式及尺寸 根据实际情况（荷载、使用要求、跨度等）可选择三角形屋架也可选择梯形屋架及其他形式的屋架进行设计 2、设计屋面支撑布置 布置时注意支撑布置的数量和位置要符合规范的要求 3、计算屋架内力 内力计算时考虑三种情况：满载、在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和半跨活载、在使用过程中全跨静载和半跨活载，一般情况下可按满载的情况计算。内力方法可按结构力学中的方法计算，也可通过查阅相关的设计手册进行计算 4、设计杆件的截面 计算从强度、刚度及稳定性等几个方面考虑，截面选择时应优先选用宽而薄的板件或肢件组成的截面以增加截面的回转半径，但受压构件应满足局部稳定的要求 5、设计节点 节点设计时在原则上桁架应以杆件的形心线为轴线并在节点处相交于一点，以避免偏心 6、书写结构计算书一份 计算书中应包括以下内容：设计资料、支撑布置、荷载和内力的计算、截面设计和节点设计 5、绘制钢屋架施工图一张（1号图纸），并编制材料表 施工图要求真正做到施工图的深度，交给工地既能付诸施工。图面要求布图匀称、表达准确、线条清晰、图面整洁、有必要的文字说明，并附有材料表 1.4 成绩考核及评定 根据平时、计算书及施工图三方面综合考虑，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五级分制评定成绩。 1.5 参考资料 1、《钢结构设计规范》（GB50017-2002） 2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 3、《建筑结构设计术语与符号标准》（GB/T 50083-97） 4、罗邦富等，钢结构设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1988 5、《建筑结构静力计算手册》 1.6 参考进度 课程设计安排时间为一周，第一天至第四天进行相关的计算，第五天至第七天整理并书写结构计算书，绘制施工图。 1.7 注意事项 1、要求学生高标准、高质量的完成课程设计； 2、在教师的指导下，注意理解设计内容，独立的完成设计，在设计过程中杜绝抄袭现象的发生； 3、必须按上课时间在教室内进行设计； 4、设计中注意运用前面所学的理论知识，在设计中加深理解并巩固提高。 第二部分 钢屋架设计的内容指导 1、屋盖结构体系及屋盖支撑的布置 1.1 屋盖结构体系 1 无檩体系 无檩屋盖一般用大型屋面板，将屋面板直接放在屋架或者天窗架上。优点是刚度大，整体性好，施工方便，缺点是自重大，不利于抗震。 2 有檩体系 有檩屋盖一般用于轻型屋面板情况，屋面荷载通过檩条传递给屋架。优点是自重轻、用料省、柱距不受限制，缺点是整体刚度差，需加