钢结构课程设计任务书

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二0一0年三月一、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）21m （2）24m 2、屋架采用的钢材及焊条为：钢，焊条为型，手工焊。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

2、0.4 kN/m2 水泥砂浆找平层 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)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、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。

3、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

4、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2L63×5。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 屋架简图（比例1100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最

5、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、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，纸张规格为A4；2、图纸应符合房屋建筑制图统一标准（GB/T 500012001）和建筑结构制图标准（GB/T 501052001）的要求；3、每天考勤两次。五、屋架尺寸及内力系数 图1 21米跨屋架几何尺寸图2 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值图3 24米跨屋架几何尺寸 图4 24米

6、跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值六、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）1210.350.721210.450.72240.350.722240.450.73210.40.723210.40.94240.40.724240.40.95210.50.725210.450.96240.50.726240.450.97210.60.727210.50.98240.60.728240.50.99210.350.829210.60.910240.350.830240.60.911210.

7、40.831210.351.012240.40.832240.351.013210.450.833210.41.014240.450.834240.41.015210.50.835210.451.016240.50.836240.451.017210.60.837210.51.018240.60.838240.51.019210.350.939210.61.020240.350.940240.61.0七、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（GB50