钢结构课程设计模板：钢屋架设计实例与规范应用

1、这是河北工业大学土木工程学院土木工程专业钢结构设计课程的设计指导书, 时间是2012年5月。一、关于设计课题的说明, 钢结构属于土木工程专业重要专业课, 讲完相关课程内容之后, 为强化学生对基本理论的理解以及钢结构设计规范条文的应用, 培养其独立分析问题与解决问题的能力, 必须安排为期1周的课程设计, 以此提升学生的综合运用能力。课程设计是知识得以深化、拓宽的关键重要过程, 是对学生综合素质以及工程实践能力进行全面锻炼的环节, 是达成本科培养目标的关键重要阶段。借助课程设计, 着重培育学生综合分析以及解决问题的能力和严谨、扎实的工作作风。为学生未来走上工作岗位, 能够顺利完成设计任务筑牢基础。平面钢屋架被采用作为钢屋架设计的题目。设计内容涵盖屋架。

2、进行内力计算, 开展屋架杆件设计, 完成节点设计工作, 开展施工图绘制行动, 实施材料用量计算等事项。以上这些课题安排一周时间来完成, 所达成的设计成果包括: 一份结构设计计算书, 13张（2号加长型）施工图。二、设计这项工作的基本过程（一）、依据荷载性质来挑选材料, 用于此的钢材能够采用Q235 - A.F, 需确保屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验以及碳、硫、磷含量符合合格标准。屋架的连接方式采用焊接, 焊条可以选用E43型, 采用手工焊方式。（二）因为屋面采用混凝土大型屋面板, 屋面坡屋 i, 那么屋架形式及几何尺寸适用的是梯形屋架。屋架计算跨度要取 l。= l - 2×150 , 也就是 l。= 24000 - 300 , 结果是 23700mm。屋架端部高度 H。和屋架中部高度以及屋面坡度有关联, 在我国常常把 H。设置为 1.8 、 2.1m 等较为整齐的数值。

3、适用于多跨屋架时屋面构造的情形, 其具有一定价值。为达成屋架上弦仅承受节点荷载这一目的, 进而选取节间程度为3m的人字形式腹杆体系，如此一来, 屋面板传递而来的荷载, 恰好能够作用于节点之上, 从而达致传力更为良好的效果。屋架于跨中进行起拱l500, 经由取值计算, 可取50mm。（三）、针对支撑系统展开布设, 鉴于车间长度、屋架跨度、荷载状况以及吊车设置情形等因素, 适宜安排三道上、下弦横向水平支撑, 同时配备垂直支撑以及系杆, 于屋脊节点以及屋架支座之处沿着厂房通长设置刚性系杆, 在屋架下弦沿着跨中通长设立一道柔性系杆。可编号为GWJ2的屋架是那些同支撑有连接的, 其余的编号都是GWJl。（四）、荷载以及内力计算1、荷载计算屋面活荷载跟雪载通常不会同时出现, 能选取其中较大的那个来计算。屋架沿着水平投影面积分布的自重（涵盖支撑）能够依照经验公式计算。在荷载计算时, 由于屋面。

4、（1）坡度较小, 风荷载对屋面呈现为吸力, 对于重屋盖则可不予以考虑。所以, 各荷载均依照水平投影面积来进行计算。（2）荷载组合设计屋架时, 应当考虑下面这三种荷载组合: 一是全跨永久荷载与全跨可变荷载；二是全跨永久荷载跟半跨可变荷载；三是全跨屋架与支撑自重、半跨屋面板自重以及半跨屋面活荷载。（3）内力计算按图解法、解释法、电算法都能够计算屋架各杆内力。首先, 去求出单位荷载作用于各个节点之时的内力, 也就是内力系数, 接着, 能够求出当荷载作用于全跨以及半跨各个节点的时候的杆件内力, 并且求出三种荷载组合之下的杆件内力, 选取其中不利的内力, 也就是正、负最大值, 以此作为设计屋架的依据。这是可以通过列表来进行计算的。跨中附近的斜腹杆的内力会发生变号, 这是因为考虑到了施工阶段荷载的不利分布情况。要是按照正确的施工方法, 屋面板采用。

5、使用对称吊装, 便不会出现杆件内力变号的情况。（五）、对于杆件截面设计, 当屋架跨度不大于30m时, 上弦、下弦可不改变截面, 依据最大内力进行设计。上弦杆的计算长度, 在屋梁平面内, 是节间轴线长度。在屋梁平面外, 根据支撑布置以及内力变化情况（因大型屋面板与屋梁保证三点焊, 所以取两块屋面板宽度）, 其计算长度大于屋架平面内计算长度, 故而截面宜选用两个不等肢角钢, 短肢相并。节点板厚度需按照腹杆的最大内力来选用。有轴心拉杆, 能够依照强度方面的要求去挑选截面。对于轴心压杆而言, 可得先假定长细比（弦杆的长细比是 80 对于 100, 腹杆的长细比是 100 对于 120）来挑选截面, 之后再开展验算。屋架方面所有的杆件还都需要满足长细比限值所提出的要求。（六）、有着节点设计, 该节点的设计一般步骤是这样的: 先是依据腹杆的内力去计算腹杆与节点板连接焊。

6、需先确定缝的焊脚尺寸以及焊缝长度, 之后依据该焊缝长度的具体大小, 按照相应比例来绘制出节点板的形状还有大小, 最后对弦杆与节点板的连接焊缝进行验算。当运用作图法去求取节点板的形状以及大小时, 要依据角度精确地画出各杆件的轴线以及轮廓线, 各杆件的形心线应当尽可能与杆件轴线相互重合, 并且取5mm的整数, 还需要再考虑杆件之间应具备的间隙以及制作、装配等方面的误差, 按照比例绘制出各杆件端部以及腹杆焊缝的位置, 基于此来作出节点详图。节点板的形状应当尽可能地简单、规则, 起码要有两边是平行的。比如, 有矩形, 有梯形, 还有直角梯形这样子。（七）, 要绘制屋架施工图, 其中屋架施工图是那种能指导钢结构构件制造以及安装的技术文件, 并且它同时还是编制工程预算的依据, 更是工程竣工后用来存档的资料。所以, 一定要做到清晰, 要做到明确, 要准确无误, 还要表达详尽。1屋架施工图一般按照运。

7、若进行输单元绘制, 当屋架呈现对称态势时, 便可仅仅绘制出半榀屋架。在施工图之上, 应当涵盖屋架正面图, 还有上弦和下弦平面图, 以及必不可少的侧面图、剖面图以及零件图。在 2 图纸的左上角, 要以适当比例绘制屋架简图（单线图）, 左半跨需注明屋架杆件的几何轴线尺寸, 右半跨要注明杆件的内力设计值, 并且注明屋架跨中央的起拱高度（此举屋架图上无需表示）。图纸的正中位置是屋架正面和上、下弦平面图。右上角存在着材料表, 需将所有杆件以及零部件的编号、规格、长度、数量（正、反两个种类）还有重量这般种种全填于表中, 目的是为了给配料以及计算用钢量做准备, 并且能够在配备起重和运输设备之时起到参考作用。3屋架施工图常常会采用两种比例尺来进行绘制。屋架杆件的轴线一般是用1: 20、1: 30的比例尺, 而节点尺寸和杆件截面尺寸是用1: 10、1: 15这种比例尺加以绘制。针对重要节点和特。

8、殊零部件能加大些, 以便清晰地展现节点的细部尺寸。4施工图里要标明各零部件的型号以及主要几何尺寸, 涵盖加工尺寸（适宜取5mm 的倍数那种）还有定位尺寸、孔洞位置以及对工厂制造、工地安装的要求。定位尺寸主要存在这些: 节点中心到各杆件杆端以及到节点板边缘（上和下以及左和右方向）的距离、轴线到角钢肢背的距离等。螺栓孔位置得符合螺栓排列的要求。主要包括工厂制造以及工地安装要求, 零部件的切角, 还有切肢、削棱的情况、孔洞直径以及焊缝尺寸等, 都应该在施工图里注明。工地安装的焊缝以及安装螺栓, 要标注它们的符号, 施工图当中的各个零部件, 需要加以详细编号, 其次序按照主次、上下以及左右来排列。完全相同的零部件使用同一编号, 要是两个零部件形状和尺寸完全一样, 只是因为开孔位置或者切角等存在不同, 致使两构。

9、当件呈现镜面对称情形时, 能够采用同一编号只是需要在材料表之中利用正、反字样予以注明, 以此来显示区别。6在施工图上边还应当有文字说明。它包含的内容主要有: 钢材的钢号, 焊条的型号以及焊接方法, 质量方面的要求, 图里没有注明的焊缝和螺栓孔尺寸, 防锈处理的办法, 以及运输安装和制造方面的要求等等。除此之外, 对于一些在施工图上难以凭借图而是便于用文字表述清晰的内容也能够用文字来加以说明。四、以下是改写后的: 课程设计进度计划, 其一为材料选择, 用时三分之一天；其二是屋架形式及几何尺寸, 计三分之一天；其三乃支撑布置, 时长三分之一天；其四为荷载和内力计算, 花费一天时间；其五是杆件截面试设计, 有二分之一天时间；其六是进行节点设计, 用时二分之一天；其七是绘制屋架施工图, 需要两天时间。三: 针对于设计说明书内容要求以及注意事项, 一首先是设计说明书内容；二要求设计说明书用纸为 A4 纸打印或者手写来着；三其格式应当要满足“河北工业大学毕业设计格式”的要求, 皆是有标点符号。四、设计图纸有着这样的要求, 那就是图纸能够进行手绘, 也能够借助CAD或者其他制图软件来出图, 并且这两种方式都必定要契合国家“建筑制图统一标准”的要求, 五、封面, 有关课程设计封面的格式可查看附录, 是河北工业大学土木工程学院的钢结构设计课程设计说明书, 其中设计题目为, 再者班级亦有明确标注, 姓名同样有填写处, 学号也需填写, 指导教师相关信息要填写, 成绩也要填写, 日期为2012年5月日。