浙江工业大学建筑工程学院
2018/2018学年短学期
建筑工程2008级专业课程设计指导书
课程名称：钢结构设计
题 目：30m梯形钢屋架结构设计 学生姓名： 学 号：
班 级：建筑工程2008(1>(2> 指导教师：赵滇生吴剑国
2018年7月
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钢结构设计课程设计指导书
课程名称： 房屋钢结构设计
适用班级： 建筑工程2008级 开课学期：2018/2018学年短学期 学时数： 1周 上机时数：20学时学分数：1学分 指导教师： 赵滇生、吴剑国 一. 设计目的和任务
钢结构课程设计是重要的实践性教案环节，目的在于帮助学生巩固和深化钢结构基本原理和房屋钢结构设计课程的理论和知识，培养学生理论联系实际，自已动手进行设计、分析、计算和计算机绘图等钢结构设计基本技能，以培养学生的钢结构工程实践能力和创新能力。
土木工程专业钢结构课程设计的任务是培养学生分析理解设计资料；掌握普通钢屋架的结构形式与布置原则；熟练掌握钢屋架的荷载计算、内力计算、杆件设计和节点设计；熟练绘制钢屋架及屋架支撑布置图、钢屋架施工图；学习掌握房屋钢结构设计的程序和方法；学会正确运用钢结构设计规范开展设计工作。
二. 基本内容与要求
1．熟悉设计资料和相关国家设计规范
通过教师简单讲授，要求学生理解设计原始资料，熟悉《建筑结构荷载规范》(GB 50009－2001>(2006年版>、《钢结构设计规范》(GB 50017－2003>和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018－2002>等相关国家标准。
2．掌握钢屋架及支撑布置的原则
通过教师简单讲解，要求学生掌握钢屋架及支撑布置的原则，掌握设计和绘制钢屋架及支撑布置图的方法。
3．掌握钢屋架的设计计算方法和计算说明书的编写方法
通过教师详细讲解，要求学生掌握钢屋架杆件内力的计算方法，屋架杆件和节点设计方法，计算说明书的编写方法。
4．绘制钢屋架施工图
通过教师详细讲解，要求学生掌握钢屋架施工图的绘制方法，并绘制一张A1图幅的钢屋架施工图。
三. 设计资料及有关规定
1.车间平面尺寸为144m×30m，柱距9m，跨度为30m，柱网采用封闭结合。车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。
2.屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边Z形钢Z250×75×20×2.5，屋面坡度i=l/20～l/8。
3.钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.000m，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。
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抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 4.钢材用 Q235-B，焊条用 E43系列型。
5.屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。根据坡度不同，分A1～A8共8种不同的腹杆布置形式，端部高度H0的有5种不同数值，一共有40种形式的屋架，编号和区别详见下表1。
a> A1
b> A2
c> A3
d> A4
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e> A5
f> A6
g> A7
h> A8
图1 屋架计算简图及腹杆布置形式 表1 屋架的编号及其具体尺寸
序 号 屋架编号 1 A1H1 2 A2H1 3 A3H1 4 A4H1 5 A5H1 6 A6H1 7 A7H1 8 A8H1 3 / 12
腹杆布置形式 屋面坡度i 端部高度H0/mm 序 号 屋架编号 腹杆布置形式 屋面坡度 端部高度H0/mm 序 号 屋架编号 腹杆布置形式 屋面坡度 端部高度H0/mm 序 号 屋架编号 腹杆布置形式 屋面坡度 端部高度H0/mm 序 号 屋架编号 腹杆布置形式 屋面坡度 端部高度H0/mm A1 1/20 9 A1H2 A1 1/20 17 A1H3 A1 1/20 25 A1H4 A1 1/20 33 A1H5 A1 1/20 34 A2H5 A2 35 A3H5 A3 1/15 2100 26 A2H4 A2 27 A3H4 A3 1/15 1950 36 A4H5 A4 37 A5H5 A5 1/10 38 A6H5 A6 39 A7H5 A7 1/8 40 A8H5 A8 18 A2H3 A2 19 A3H3 A3 1/15 1800 28 A4H4 A4 29 A5H4 A5 1/10 30 A6H4 A6 31 A7H4 A7 1/8 32 A8H4 A8 10 A2H2 A2 11 A3H2 A3 1/15 1650 20 A4H3 A4 21 A5H3 A5 1/10 22 A6H3 A6 23 A7H3 A7 1/8 24 A8H3 A8 A2 A3 1/15 1500 12 A4H2 A4 13 A5H2 A5 1/10 14 A6H2 A6 15 A7H2 A7 1/8 16 A8H2 A8 A4 A5 1/10 A6 A7 1/8 A8 6. 该车间建于杭州近郊。 7.屋盖荷载标准值：
(l>屋面活荷载 0.50kN/m2(2>基本雪压 s0 0.45kN/m2(3>基本风压 w0 0.45kN/m2
(4>复合屋面板自重 0.15kN/m2(5>檩条自重 查型钢表 (6>屋架及支撑自重 0.12+0.01lkN/m28.运输单元最大尺寸长度为15m，高度为4.0m。
四. 课程设计的步骤和方法
1. 确定屋架型式与尺寸，选择钢材及连接材料 (1> 计算屋架杆件几何长度，说明运输单元的划分；
给屋架的每个节点编号，一般上弦节点宜以大写英文字母A、B、C……连续编号，下弦节点或再分腹杆的中间节点宜以小写英文字母a、b、c……编号，而且上弦节点正下方的节点用相应的小写字母编号。这种编号，从字母的顺序和大小写，就可以很方便地识别节点和杆件的位置，以及杆件的类型。
(2> 计算檩条间距，布置拉条及撑杆；
长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为1800mm。另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。
2. 屋面结构布置 (1> 合理布置屋架位置
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