《钢结构设计》课程设计

姓 名 学 号 专 业

指导老师

1

《钢结构》课程设计任务书

一、设计题目 长沙某工业厂房钢屋架设计 二、设计资料 长沙某工业厂房跨度为18（21，24）m， [我的学号是22号故应取21m]厂房总长度72m，柱距6m，采用1 .5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板。屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度：1：10，抗震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m。钢材选用Q345B，焊条采用E50型，设计规范为《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。 三、设计内容 1、进行屋盖支撑布置，并画出屋架结构及支撑的布置图； 2、选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求； 3、进行荷载计算、内力计算及内力组合，设计各杆件截面； 4、对钢屋架的各个节点进行设计及验算（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）； 5、绘制钢屋架运送单元的施工图，包括桁架简图及材料表。 四、要求的设计成果 1.完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。 2.计算书统一采用A4白纸,字迹工整，符号书写正确，计算应有必要的数据及计算过程；采用专用绘图纸绘图，图纸布局合理，线条清晰，线型适当。 3.用铅笔绘制2#施工图，施工图应包括： ①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及起拱度； ②屋架正面图，上、下弦平面图； ③侧面图，节点详图； ④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； ⑤材料表； ⑥设计说明。 2

4.计算书、图纸和任务书须装订为一整本，图纸由于尺寸较大须折叠，装订后图纸须能随意展开。 五、设计参考文献 [1] 胡习兵，张再华. 钢结构设计[M].北京：北京大学出版社，2013 [2] 钢结构设计规范（GB 50017-2003）[S].北京：中国计划出版社，2003 [3] 王燕等. 钢结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2009 [4] 房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）[S].北京：中国计划出版社，2002 [5] 建筑结构制图标准（GB/T 50105-2001）[S].北京：中国计划出版社，2002 [6] 钢结构设计手册（上册）（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2004

3

一、设计资料：

1、某工业厂房跨度为21m,厂房总长度72m，柱距6m。

2、采用1.5m×6.0m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚 100mm，檩距不大于 1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢 C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。

3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.0m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为 400mm×400mm，所用混凝土强度等级为 C30，轴心抗压强度设计值 fc ＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为 6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 4、钢材用 Q345-B，焊条用 E50 系列型。

5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图 1 所示。

图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸

屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架；

屋架上弦节点用大写字母 A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母 a, b, c…连续编号。

由于梯形屋架跨度 L ??21m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f ??L / 500 ??42mm 。

屋架计算跨度 l0 ??L ??2 ??0.15 ??21 ??2 ??0.15 ??20.7m 。 跨中高度H0=h0+i? l0 /2=2935mm。

为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示屋架。

1507.5155..7700151507.5515.7150DFCAB507.5G

1507.5H28902590229030642433901990150a1350ce1500×7=10500g3040h4

31283125282613图2

6424

三、支撑布置

1、上弦横向水平支撑

上弦横向水平支撑应设置在厂房两端的第一个柱间，且间距不宜超过60m。本车间长度为72m, 因此需要布置三道横向水平支撑，如图4所示。

图 4 2、下弦横向和纵向水平支撑

屋架跨设置下弦横向和纵向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑布置在同一柱间，如图 5所示

图5 3、垂直支撑

5