一、 課程教學目標
鋼結構課程設計是土木工程專業教學計畫中乙個重要的實踐教學環節，通過課程設計使學生了解鋼屋蓋設計的一般程式和內容，為畢業後從事實際設計工作奠定基礎；鞏固鋼結構課程中所學內容並應用於課程設計中；掌握鋼屋架施工圖的表達方法和製圖規定；學習書寫結構計算書；學習運用規範及有關技術資料。
二、 教學內容基本要求及學時分配
（一）課程設計題目：梯形鋼屋架
（二）設計內容：
1．確定屋架形式及屋架幾何尺寸
2．屋蓋支撐體系布置設計
3．屋架設計計算：包括荷載及內力計算、桿件截面的設計、節點設計。
4．編寫結構設計計算書乙份；
5．繪製屋架施工圖一張〔1號或1號加長圖〕。
（三）設計進度
第一日：布置設計任務，閱讀設計任務書，借閱參考資料，屋蓋支撐布置，確定屋架尺寸，布置腹杆；
第二至三日：荷載計算，荷載組合，內力計算；
第四至五日：桿件截面設計計算；
第六日：節點設計計算；
第七至八日：繪製施工圖；
第九日：整理結構計算書；
第十日：答辯。
（四）設計要求
①計算書封面統一印刷，用紙統一購買，有目錄頁並編寫詳細目錄；正文要求書寫工整，必要的圖表不可缺少，註明所用參考文獻。
②圖紙採用硫酸紙，按照製圖規定繪製屋架施工圖。
三、 主要教學環節
（一）設計步驟
1．材料選擇
根據該地區的冬季計算溫度和荷載性質，鋼材採用，焊條採用型，手工焊。
2．屋架形式及屋架幾何尺寸的確定
確定屋架的計算跨度、端部高度、跨中高度、起拱高度。配合屋面板1.5m的寬度，為使屋架上弦只受節點荷載，腹杆體系採用節間為3m的人字形式，僅在跨中考慮到腹杆的適宜傾角，可能採用再分式杆。
3．屋架及屋蓋支撐的布置
屋架上、下弦橫向水平支撐沿抗震縫分開的兩部分的端柱間設定，當山牆採用封閉結合及考慮構件統一化，亦可將房屋兩端的橫向水平支撐設定在第二柱間。下弦縱向水平支撐根據具體情況可不設定，豎向支撐布置在橫向水平支撐所在柱間，沿屋架兩端及屋脊處共設三道，系杆亦沿屋架兩端及屋脊處通長設定三道。凡與支撐連線的屋架編號為gwj—2，其它編號為gwj—1。
4．荷載和內力計算
①荷載匯集：永久荷載包括屋架和支撐自重、大型屋面板自重、保溫層、防水層、找平層等自重；可變荷載包括屋面活荷、雪荷載，取兩者之間的大值，風荷載及積灰荷載不考慮。
②荷載組合：
使用階段：全跨永久荷載＋全跨可變荷載
全跨永久荷載＋半跨可變荷載
施工階段：全跨屋架和支撐自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷
③內力計算〔不考慮起拱〕：
本設計採用**法計算內力。應用**法求得單位荷載作用於全跨及半跨各節點的各桿內力，即內力係數，然後可求出當荷載作用於全跨及半跨各節點時的桿件內力，並求出荷載組合下的桿件內力，取其中不利內力〔正、負最大值〕作為設計屋架的依據。具體計算如表1。
表一5．桿件截面設計：
1 上弦：整個上弦不改變截面，是受壓桿件，按最大內力即最大壓力設計，選用兩不等邊角鋼短肢相並。主要計算公式：
＜=150 ＜=150
≤2 下弦：整個下弦不改變截面，是受拉桿件，按最大內力即最大拉力設計，選用兩不等邊角鋼短肢相並。主要計算公式：
≤ ＜=350 ＜=350
③端斜桿：選用兩不等邊角鋼長肢相並，驗算要求同上弦杆。
④斜腹杆：選用兩等邊角鋼相並，設計內力有拉力壓力時，按拉桿和壓桿分別驗算。
⑤豎桿：若杆力很小，可按容許長細比選擇截面，再驗算。一般選用兩等邊角鋼相並。
⑥屋脊處豎桿：選用兩等邊角鋼組成的十字形截面，一般受力較小，按容許長細比選擇截面。
6．節點設計：
①下弦節點：
這類節點的設計步驟是：先根據腹杆的內力計算腹杆與節點板連線焊縫的尺寸，即和，然後根據的大小按比例繪出節點板的形狀和大小，最後驗算下弦杆與節點板的連線焊縫。主要計算公式：
≤②上弦節點；設計步驟同下弦節點，但上弦節點受節點荷載作用。主要計算公式：
≤ ③屋脊節點（拼接上弦節點）
弦杆一般採用同號角鋼進行拼接，為使拼接角鋼與弦杆之間能夠密合且便於施焊，需切肢削稜，切肢長度為t++5mm
拼接角鋼與上弦連線焊縫長度
拼接角鋼長
④下弦拼接節點：拼接角鋼計算同屋脊節點，下弦杆與節點板焊縫傳遞15%的下弦設計杆力，按側焊縫分別計算肢尖、肢背長度
⑤支座節點
支座節點計算包括底板計算、加勁肋及其焊縫計算與底板焊縫計算三部分，計算原理與軸壓柱柱腳相同。
7．書寫結構計算書，繪製屋架施工圖
（二）設計指導與答疑：
1．每日上、下午指導教師去一次設計教室答疑
2．指導教師根據情況進行集體答疑或講課，若有需要在每個設計步驟開始前，系統地向學生講述設計過程及重點。
（三）設計的考評
1．依據：結構計算書、施工圖、答辯及課程設計期間的表現；
2．答辯內容：施工圖、計算書及課程中的相關內容
3．成績：按五級分制計算
四、 參考文獻
1．建築結構荷載規範
2．鋼結構設計規範
3．鋼結構設計手冊
4．鋼結構教材
5．工民建專業課程設計指南
6．房屋建築製圖統一標準
7．建築結構製圖標準
鋼結構課程設計指導書
設計指導書 一.材料選用 1.鋼屋架選用的鋼材應為q235b或q345b，應符合 碳素結構鋼 gb t 700 2006 規定的鋼化學成分和機械效能。2.手工焊接用的焊條應符合gb t5117 95的規定。焊接材料的選用，應與主體金屬強度相匹配。當主鋼材為q235b或q345b時，對應焊材分別為e4...
11年鋼結構課程設計指導書
浙江工業大學建築工程學院 2010 2011學年短學期 建築工程2008級專業課程設計指導書 課程名稱 鋼結構設計 題目 30m梯形鋼屋架結構設計 學生姓名 學號班級 建築工程2008 1 2 指導教師 趙滇生吳劍國 2011年7月 鋼結構設計課程設計指導書 課程名稱 房屋鋼結構設計 適用班級 建築...
砌體結構課程設計指導書
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