钢结构课程设计-简支梯形钢屋架设计.doc

1、 钢结构课程设计任务书、指导书（建筑工程专业方向）土木建筑工程系2014 年 4 月钢结构课程设计任务书、指导书一、 设计题目简支梯形钢屋架设计二、设计原始资料1结构平面布置某地区单层单跨工业厂房机加工车间，屋架跨度及厂房长度 90m，柱距 6m，屋架下弦标高 16.5m。2排架结构体系钢筋混凝土柱（混凝土强度等级为 C20，上柱截面 400400） ； 钢屋架铰支于柱上；1.56.0m 预应力钢筋混凝土大型屋面板；屋面坡度 。10i3车间内设有中级工作制、起重量 300KN 的吊车，计算温度高于-20 0C。4材料钢屋架选用 Q235-B 钢，焊条为 E43 型，手工焊。5荷载（标准值）防水

2、层 0.35 kN/m 2砂浆找平层(厚 20mm) 0.40 kN/m2保温层 kN/m 2(按附表取)预应力钢筋混凝土大型屋面板 1.344 kN/m2（包括灌缝）屋架及支撑自重 （ 0.12+0.011 ） kN/m 2l悬挂管道 0.15 kN/m 2屋面活荷载 0.50 kN/m 2屋面积灰荷载 kN/m 2(按附表取)雪荷载 0.35 kN/m 26钢屋架计算简图及构件几何尺寸示意图(见附图)三、设计任务1绘制钢屋架结构支撑系统布置简图（包括上弦水平支撑、下弦水平支撑、垂直支撑及系杆） 。2设计该指定跨度的双坡梯形钢屋架，并绘制安装单元施工图及编制整榀屋架材料表。四、主要参考资料1

3、.张耀春. 钢结构设计原理. 北京: 高等教育出版社，20042.欧阳可庆. 钢结构. 北京: 中国建筑工业出版社，19913.沈祖炎、陈扬骥、陈以一. 钢结构基本原理. 北京: 中国建筑工业出版社，20024.王肇民. 建筑钢结构设计. 上海：同济大学出版社,20015.钢结构设计规范（GB50017-2003）6.钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）7.建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）8.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）9.建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）10.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）五、设计计算说明书要求1设

4、计资料；2结构平面布置简图、支撑体系简图；3钢屋架计算简图及几何长度；4荷载计算、荷载组合、节点荷载及支座反力计算；5屋架内力计算：（1）单位节点荷载（P=1）作用于左半跨屋架的内力图；（2）利用结构的对称特点，当单位节点荷载（P=1）分别作用于屋架左半跨和右半跨时，可将屋架中相互对称的各杆件内力叠加，得到相当于单位节点荷载（P=1）作用在全跨屋架节点上的内力；（3）考虑三种荷载组合：a、全跨恒载 + 全跨活载 （使用阶段） ；b、全跨恒载 + 半跨活载 （使用阶段） ；c、屋架自重和支撑自重 + 半跨屋面板重 + 半跨屋面活荷载 （施工阶段） ；（4）杆件设计内力的确定：按上述三种荷载组合情

5、况，进行内力组合；6屋架杆件截面选择（不考虑支撑与弦杆连接的螺栓孔对截面的削弱，不考虑上、下弦杆变截面） ；7屋架节点计算，至少计算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点，并绘制节点大样草图（按 1:31:5 比例尺） 。8计算书均要求字迹工整、准确无误；插图应按一定比例绘制，文图配合。六、钢屋架施工图要求1采用 A1 图纸，绘制运送单元施工图；2该施工图内容应包括：（1）钢屋架正面图；（2）上、下弦杆平面图；（3）端竖杆和正中竖杆的侧面图；（以上各图轴线比例 1:30，杆件截面及节点比例 1:15）（4）屋架简图，按 1:100 比例绘制；（注明起拱尺寸，左半部分注上杆

6、件几何长度，右半部分注上杆件内力）（5）特殊节点板大样图（按 1:101:5 比例） ；（6）钢屋架材料表（计入焊缝重量 2%） ；（7）图纸附注，应说明钢屋架选用的钢材种类、焊缝型号、焊接方法和质量要求，图中未注明的焊缝和螺栓孔尺寸，图中所用的单位，及对防护措施、运输和加工要求等在图中未表明的其它内容。3图标：按统一规格注：（1）没有计算的节点，可参照相同类型已计算的节点绘制。（2）图中所用零件要按主次、上下、左右一定顺序逐一编号。（3）弦杆与支撑连接的螺栓孔位置，根据支撑布置简图和所绘屋架位置确定。（4）材料表中各零件尺寸要与图中标注尺寸相对应。4施工图要求图面清晰、字迹工整、准确无误；图

7、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；尺寸及标注应齐备，满足构造要求。5完成时间：1.5 周。七、设计完成后应提交的文件和图纸1计算书一份；2采用 A1 图纸绘制的运送单元施工图 1 张（手工白图） 。附表： 厂房跨度（m） 、屋面保温层及积灰荷载的取值 (kN/m 2)序 号 1 2 3 4 5 6 7厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7序 号 8 9 10 11

8、12 13 14厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8序 号 15 16 17 18 19 20 21厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9序 号 22 23 24 25 26 27 28厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷

9、载 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0序 号 29 30 31 32 33 34 35厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1序 号 36 37 38 39 40 41 42厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2序 号 43 44 45 46 47 48 49厂房长度 24 24 24 24

10、24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85序 号 50 51 52 53 54 55 56厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7序 号 57 58 59 60 61 62 63厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.8 0.8 0.8 0.8

11、0.8 0.8 0.8序 号 64 65 66 67 68 69 70厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9序 号 71 72 73 74 75 76 77厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0序 号 78 79 80 81 82 83 84厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.

12、45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1序 号 85 86 87 88 89 90 91 厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2序 号 92 93 94 95 96 97 98厂房长度 21 21 21 21 21 21 21保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60 0.65 0.7 积灰荷载 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85序 号

13、99 100 101 102 103 104 105厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85序 号 106 107 108 109 110 111 112厂房长度 24 24 24 24 24 24 24保温层 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7积灰荷载 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95附图一190 1350 290 2590 2890 30402613 2864 3124253

14、0 2864 3124 3901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150Aa c e g hB C D F G H15007=10500图 1.1 21 米跨屋架几何尺寸Aa+4.1000.000-7.472 -1.262 -12.18 -12.18-7.684 -4.409 -1.572 +0.713+5.808 +2.792 +0.328-1.0 -1.0 -1.0-0.5 +9.744 +1.962 +1.768c e g hB C D E F G H0.5 1.0 1.0 1.01.0 1.0 1.0 1.0图 1.2 21 米跨屋架全跨

15、单位荷载作用下各杆件的内力值Aa c e g g e c a+3.0100.00-5.310 -7.39 -6.861 -5.319 -3.923 -2.1620.0-5.641 -2.63 -0.047 +1.913 +1.367 +1.570 +1.848+3.960 +1.22 -1.039 -1.20 -1.525 -1.76 -2.043-1.0 -1.0 -1.0 0.0 0.0 0.0-0.5+6.63 +7.326 +5.84 +4.636 3.081 1.090B C D E F G H G F E D C B A0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.01.0 1.0图

16、 1.3 21 米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值附图二1990 1350 2290 2590 2890 31902608 2859 319 3702535 2859 3129 39615091508150Aa c e g IBC D F G H I15008=12001508150815081508 15081508起拱50图 2.1 24 米跨屋架几何尺寸Aa+4.730.00-8.72 -13.53 -15.26 -14.71-14.71-8.87 -5.4 -2.46 +0.02 -1.08+6.8 +3.70 +1.1 -1.08-1.0 -1.0 -1.0-0.5 +1.53

17、 +14.65 +15.17 +15.17c e g IB C D E F G H I0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0图 2.2 24 米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aa c e g g e c a+3.480.00-6.25 -9.04 -9.17 -7.38 -6.09-7.38 -4.49 -2.470.0 0.0-6.53 -3.14 +0.71 +1.5 +1.39 +1.56+1.80 +2.12+4.76+1.90 -0.45 -2.47 -1.53 -1.75 -2.03 -2.34-1.0 -1.0 -1.0 0.0+0.97 0.0 0.0-0.5+8.0 +9.34 +8.4 +5.31+6.73 3.53 +1.25B C D E F G H I HG F E D C B A0.5 1.01.0 1.01.01.01.01.01.0Ii图 2.3 24 米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值