钢铝组合结构在幕墙设计中应用分析论文
钢铝组合结构在幕墙设计中的应用分析
摘要：本文首先介绍了钢铝组合结构的优点，然后阐述了钢铝组合结构的发展以及存在的问题，重点分析钢铝组合结构在幕墙设计中应用计算机辅助计算，最后提出了幕墙设计的发展方向。
关键词：钢铝组合结构，幕墙设计，优点，计算机辅助计算。
中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：
一、钢铝组合结构的优点
1、钢铝组合结构的质量轻
相同面积下，将钢铝组合的立柱型材应用于幕墙结构中，同陶板幕墙、瓷板幕墙、微晶玻璃幕墙、混凝土板幕墙、千思板幕墙相比，能够减轻幕墙的质量，也就减轻了建筑物的质量。
2、钢铝组合结构的强度大
同铝合金立柱型材在幕墙结构设计中的应用相比，铝合金弹性模量是0.7×105mpa，强度设计值85.5mpa，在风荷载较大或楼层数较多的建筑物上，往往不能达到幕墙的使用要求；而钢材的弹性模量是2.1×105mpa，强度设计值为215mpa，其弹性模量是铝合金的3倍，而强度是铝材的2.5倍，所以，在幕墙设计中应用钢铝组合，其荷载承重力将得到加强。
3、钢铝组合结构设计灵活
钢铝组合结构应用于幕墙结构设计中是将钢材与铝材这两种建
筑物的材料有机结合起来，钢材主要承担幕墙荷载，而铝材主要重外表的装饰效果，这种设计既发挥了钢材的高强度、高弹性、价格
钢结构课程设计--三角形钢屋架设计
三角屋架设计 1 设计资料及说明 1、单跨屋架，平面尺寸为60m×18m，S=6m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为6m。 2、屋面材料：规格长尺压型钢板。 3、屋面坡度i=1：3。活（雪）载为0.35kN/m2,基本风压为0.70kN/m2。 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C30，柱顶标高8m。 5、钢材标号为Q235-B，其设计强度值为f=215N/mm2。 6、焊条型号为E43型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ =1.4。 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487 屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm 上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 图2屋盖支撑布置 4 荷载计算 屋架支撑0.3（kN/m2） 压型钢板015*3.16/3=0.158（kN/m2） 檩条和拉条0.13（kN/m2） 合计g k=0.588（kN/m2） 可变荷载q k=0.3（kN/m2） 檩条的均布荷载设计值q=γG g k+γQ q k=1.2×0.588+1.4×0.35=1.20kN/m2 节点荷载设计值P=qa＇s=1.13×1.475×6=10.62kN 5 屋架的内力计算 5.1 杆件的轴力 芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下，腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。根据《建筑结构静力计算手册》，对于十二节间芬克式桁架，n=17700/2950=6。先差得内力系数，再乘以节点荷载P=10.62kN,屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。计算出的内力如表1所示。
钢结构课程设计
中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍
（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短
幕墙铝合金立柱+型钢内芯组合构件的设计计算方法
2012.06 １２ 幕墙专栏 摘要：在玻璃幕墙设计中，遇到层高较大，铝合金型材强度、刚度难以满足需要时，设计者往往采用“铝合金立柱＋型钢内芯”组合构件来解决。本文就该种情况下强度及挠度的计算方法进行探讨。 关键词：铝合金立柱；型钢内芯；组合构件；设计计算1 引言 玻璃幕墙是由铝型材与玻璃等材料组成的建筑外围护结构。在抗风、抗震设计中，立柱是主要的受力构件。一般都按简支梁或连续梁模式承受水平风力、地震力和竖向自重等外部作用，并按拉弯构件计算其强度和变形。因此合理选材，对保证玻璃幕墙具有良好的承载力、刚度及稳定性，确保其使用的安全性，无疑有着极其重要的作用。在幕墙工程设计中，遇到层高较大，铝合金型材强度、刚度难以满足需要时，经常采用型钢内芯增强铝合金立柱在抗风压、地震、自重等荷载效应下的强度和刚度值，以满足安全和挠度的要求。 2 计算方法探讨 设定组合构件的不同部件间“紧密相接”，但接触面没有抗剪能力。由于这种方式组成的构件不是“有机”的组合在一起的，各构件所分担的部分荷载必须通过解超静定结构的方法求解，即应该满足静力平衡，力与变形的物理关系—虎克定律，不同部件间的变形协调三个条件下求解。 首先，这种组成的构件内力与变形符合虎克定律—变形与内力成正比的弹性变形范围内，其次，这种组成的构件的各部件因“紧密相接”而变形一致，满足变形协调条件，所以各部件承担的荷载是与各自的刚度成正比。即抗弯构件按抗弯刚度ＥＩ正比分配，抗轴力构件按抗轴力刚度ＥＦ正比分配；抗剪力构件按抗剪切刚度ＧＦ正比分配；（Ｅ为弹性模量，Ｇ为剪切模量，Ｉ为截面惯性矩，Ｆ为截面面积）。幕墙立柱均以风压和地震力作用下的抗弯为主，所以，组合构件的各部件所承担的荷载主要与抗弯刚度成正比。 外荷载（Ｆ）根据铝型材与钢型材的刚度进行分配：铝型材荷载分配系数： μ１＝Ｅ１Ｉ１／ＥＩ＝Ｅ１Ｉ１／（Ｅ１Ｉ１＋Ｅ２Ｉ２）钢型材荷载分配系数： μ２＝Ｅ２Ｉ２／ＥＩ＝Ｅ２Ｉ２／（Ｅ１Ｉ１＋Ｅ２Ｉ２） 式中：ＥＩ＝Ｅ１Ｉ１＋Ｅ２Ｉ２—组合构件截面刚度Ｅ１Ｉ１—铝型材刚度 Ｅ２Ｉ２—钢型材刚度 知道每个构件所承担的荷载值后，就可以根据各个荷载类型的内力和挠度计算公式，叠加每个构件在各种类型荷载作用下的内力和挠度，验证其强度和挠度是否分别满足幕墙的安全和正常使用两个方面的要求。 3 工程应用实例３．１ 工程概况 一幕墙工程位于北京市海淀区，楼层高度（幕墙的层间高度）为Ｈ＝３．６ｍ，幕墙的分格宽度为Ｂ＝１．５ｍ，基本风压按照５０年一遇考虑，ω０＝０．４５ｋＮ／ｍ２，地面粗超度为Ｃ类，８度抗震设防烈度。最危险点标高为Ｈｅ＝１００ｍ。立柱采用“铝合金立柱＋型钢内芯”组合构件，结构如图１所示。铝型材的材料特性及截面特征见表１，型钢的材料特性及截面特征见表２。 表1 铝型材的材料特性及截面特征牌号及状态 ６０６３－Ｔ６ 弹性模量Ｅ１／Ｎ／ｍｍ２ ７００００ 抗拉屈服强度ｆ１／Ｎ／ｍｍ２ １５０ 惯性矩Ｉｘ１／ｍｍ４ ３６７３５００ 抵抗矩Ｗｘ１／ｍｍ３ ４６７１０ 截面面积Ａ１／ｍｍ２ １２２１００ 表2 型钢的材料特性及截面特征 牌号 Ｑ２３５ 弹性模量Ｅ２／Ｎ／ｍｍ２ ２１００００ 抗拉屈服强度ｆ２／Ｎ／ｍｍ２ ２３５ 惯性矩Ｉｘ２／ｍｍ４ ７３４７００ 抵抗矩Ｗｘ２／ｍｍ３ ２２４０ 截面面积Ａ２／ｍｍ２ ６１０５０ 经计算：风荷载标准值Ｗｋ＝１．４６８ｋＮ／ｍ２； ｙ轴方向（垂直于幕墙表面）的地震作用ｑＥｙ＝０．２７ｋＮ／ｍ２。３．２ 刚度计算 “铝合金立柱＋型钢内芯”组合构件所受线荷载和作用组合值为： ｑ＝Ｗｋ×Ｂ＝１．４６８×１．５＝２．２０２ｋＮ／ｍ铝型材荷载分配系数： μ１＝Ｅ１Ｉ１／（Ｅ１Ｉ１＋Ｅ２Ｉ２）＝７００００×３６７３５００／（７００００×３６７３５００＋２１００００×７３４７００）＝０．６３ 钢型材荷载分配系数： μ２＝Ｅ２Ｉ２／（Ｅ１Ｉ１＋Ｅ２Ｉ２）＝２ １００００×７３４７０／（７００００×３６７３５００＋２１００００×７３４７００）＝０．３７ 铝合金立柱所承担的荷载为： ｑ１＝μ１ｑ＝０．６３×２．２０２＝１．３８７ｋＮ／ｍ型钢内芯所承担的荷载为： ｑ２＝μ２ｑ＝０．３７×２．２０２＝０．８１５ｋＮ／ｍ 按单跨简支梁计算，产生的挠度按下式计算： 铝合金立柱ｆ１＝５ｑ１×Ｌ４／３８４Ｅ１Ｉ１＝５×１．３８７×３６００４／３８４×７００００×３６７３５００＝１１．６０ｍｍ 型钢内芯ｆ２＝５ｑ２×Ｌ４／３８４Ｅ２Ｉ２＝５×０．８１５×３６００４／３８４×２１００００×７３４７００＝１１．６０ｍｍ 幕墙“铝合金立柱＋型钢内芯” 组合构件的设计计算方法 宋金虎 山东交通职业学院 a) b) c)图1“铝合金立柱+型钢内芯”组合构件结构示意图a)“铝合金立柱+型钢内芯”组合构件;b)铝合金立柱; c)型钢内芯
完整钢结构课程设计精
贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码：02443 题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级：2 0 1 3 级 专业：建筑工程 层次：本科 姓名：张伟 准考证号：21001181132 衔接院校：贵州大学 指导老师：张筱芸 完成日期： 2015. 4. 24
附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2， 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。
钢结构课设计算书完整版.
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
钢结构课程设计计算书
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
铝合金结构与钢结构对比分析
铝合金结构与钢结构对比分析 比较内容比较项目钢结构铝合金结构组合形式以钢网架、桁架或其它形式作为主体结构，主要采用工厂预制，现场焊接的方式连接。平方耗材量大，自重较重。以单层铝合金网架为主体结构，主要采用工厂精密加工，现场螺栓连接的方式组装。平方耗材量大概是钢结构的1/2-1/3，自重轻。结构对比1、结构用钢量较大2、大部分节点须采用现场焊接连接3、钢的密度为7850KG/m31、结构用量约为18KG/㎡2、全部采用不锈钢螺栓连接3、铝合金密度为2780KG/m3跨度依目前技术水平单层结构最大跨度在100M左右。（屋面凸出部分跨度大，矢高9米，钢结构很难一次性跨过，须在下部金属屋面上做大量密集的支撑，对下部钢结构荷载及屋面的防水影响极大，支撑用量大。依目前技术水平单层结构最大跨度在300M左右。（铝合金结构只需在四周适当位置设立支撑，可一次性跨过，这样减少了屋面大量的钢结构支撑，既减少了对金属屋面的破坏，减轻了下部钢结构的荷载，同时大大增加了建筑美观度。安装形式需要大型机械配合吊装，道路场地要求高，施工半径大。现场焊接量大，耗时长，现场焊接工艺难以控制。（会展场馆单体宽度为70米，在70米宽的屋面上安装钢结构需要大型的机械设备。采用现场焊接，现场工作量大，工期长，品质难以控制。）属高
空散装、不需大型机械，对道路场地要求低，施工半径小。现场全部采用螺栓连接。（铝合金杆件单支重量轻，采用高空散装，螺栓连接，轻便，快速。）施工工艺总体建筑约65000个节点，现场大量焊接、修改，施工管理及质量控制很复杂。（曲面形状的钢结构节点焊接复杂，外观美观差。）现场全部采用螺栓连接，由一家单位一次性施工完成。施工环节单一，大大降低了施工管理及质量控制难度。钢结构铝合金结构工期该网架是设立在铝镁锰屋面上，只有当下部结构完成后方可施工，而钢结构需要大型机械参与施工，约束条件多，现场焊接量大，所以整体工期较长。无大型机械，无现场焊接。现场安装工期大概可节约60%。维护维修该场馆位于嘉陵江边，重庆雾多，空气潮湿，再加上还有酸雨天气，所以钢结构采用树脂油漆防腐，湿气、酸碱腐蚀严重。一般使用5年后需翻新。铝合金结构母材的防腐性能就很好，湿气、酸碱抵蚀力均很强。要是进行阳极氧化，防腐性能更佳。使用生命期内不需翻新。下部结构钢结构自重较重，对下部结构反力较大，下部结构应满足上部结构的自重要求。铝合金结构自重轻，同等跨度下，大概是钢结构的1/2-1/3，大大减轻了下部结构的荷载。下部结构可节省5%-8%的直接造价。节能环保属传统结构形式，没有节能环保的新概念。在结构上耗用的原材料大大降低。同时铝合金型材在再生利用率上比钢材高出30%。
中南大学钢结构课程设计
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
钢结构课程设计word版
1.1.1设计资料 某机床加工车间，厂房跨度21m或24m，长度96m.设计对象为厂房内的钢操作平台，其平面尺寸为27.0m×22.5m，室内钢结构操作平台建筑标高为4.500m。房屋安全等级为二级，设计使用年限50年，耐火等级二级，拟采用钢平台。 (1)钢平台楼面做法：采用花纹钢板或防滑带肋钢板。 (2)楼面活荷载标准值：根据工艺要求取为7.3KN/m (3)钢平台结构连接方式：平台板与梁采用焊接（角焊接）；次梁与主梁采用高强度螺栓连接；主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接，定位螺栓采用粗制螺栓。 (4)材料选用：型钢、钢板采用Q235- A. F；焊条采用E43 ××型。粗制螺栓采用Q235钢材。 (5)平台柱基础混凝土强度等级C25。 试对铺板、次梁、主梁、钢柱以及次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚及钢楼梯进行设计。 1.1.2结构布置 1. 梁格布置 采用单向板布置方案，柱网尺寸为9.0m×4.5m；主梁沿横向布置，跨度为9m；次梁沿纵向布置，跨度为4.5 m。间距为1.5m；单块铺板的平面尺寸为1.5m×9.0m。
2.连接方案 次梁与主梁采用高强螺栓侧面铰接连接，次梁与主梁的上翼缘平齐；主梁与柱采用侧向铰接连接；柱与基础采用铰接连接；平台板与主（次）梁采用焊接（角焊缝）连接。 3. 支撑布置 钢平台柱的两端均采用铰接连接，并设置柱间支撑，以保证结构几何不变。在轴线②、⑤和轴线○B 处分别布置纵、横向支撑，采用双角钢，如图1-2所示。 图1-2 1-1剖面 因无水平荷载，支撑磕按构造要求选择角钢型号。 受压支承的最大计算长度mm mm l 9750)2009000()2804500(220=-+-=，受压支撑的允许长细比[λ]=200，要求回转半径 i ≥,75.48200/9750]/[0mm mm l ==λ选用2L125×8（节点板厚度6mm ，mm i y 4.35=,y 为对称轴）。 1.1.3 铺板设计 1.初选铺板截面 在铺板的短跨方向设置8道加劲肋，间距m m 1000l 1=。平板厚度 m m 8t m m 03.8~67.6120l ~150l t 11==≥，取。
钢结构课程设计
. . XX 工程学院 建筑钢结构 课程设计 班级： 学号： ：
目录 前言 (2) 某车间刚屋架设计 1.设计资料 (3) 2.荷载计算 (5) 3.荷载组合 (5) 4.内力计算 (6) 5.杆件设计 (7) 6.节点设计 (11) 参考文献 (19)
前言 本书意在完成钢结构设计课的作业，以及对自己两学期来钢结构设计课所学知识的一次检验。本书主要对一个单层厂房的屋盖进行设计验算，。编撰过程由于疏忽或个人知识面的局限性，难免会产生一些失误以及错误，望各位老师批评改正。
某车间钢屋架设计 1. 设计资料 １.１屋面类型 无檩屋面，屋面采用1.5X6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。 １.２杆件及连接 杆件采用Q235钢，钢材强度设计值f =215N/mm 2。角焊缝强度设计值 为 2/160mm kN f w f １.３屋架主要尺寸 Ⅰ.跨度30ｍ Ⅱ.屋架上弦坡度１/１０ Ⅲ.架端架高度1990ｍｍ Ⅳ.屋架跨中高度3340ｍｍ １.４其他设计资料 Ⅰ.厂房长度２４０ｍ Ⅱ.屋架支撑于钢筋混凝土柱顶 Ⅲ.柱距６ｍ Ⅳ.柱网布置如图
Ⅴ.架几何尺寸 Ⅵ.屋架支撑布置
2.荷载计算 预应力混凝土大型屋面板 1.0?1.4 kN/m2=1.4 kN/m2 屋架自重0.12+0.011?30=0.45 KN/m2 永久荷载 2.2 KN/m2 共 4.05 kN/m2屋面活载 1.0 kN/m2 3. 荷载组合 由永久荷载控制的荷载组合值为 q=1.35×4.05＋1.4×0.7×1.0=6.45KN／㎡ 由可变荷载控制的荷载组合值为 q=1.2×4.05+1.4×1.0=6.26KN／㎡ 故永久荷载控制的组合起控制作用。 Ⅰ.全垮永久荷载加全垮可变荷载 F=6.45×1.5×6=58.05KN Ⅱ.全垮永久荷载加半跨可变荷载
浅析钢铝组合结构在幕墙设计中的应用
浅析钢铝组合结构在幕墙设计中的应用 发表时间：2019-08-23T16:55:27.580Z 来源：《建筑细部》2018年第28期作者：罗玲霞 [导读] 随着幕墙在建筑中的广泛应用，其建筑材料也在不断更新，钢铝结构的型材一出现就受到市场追捧，本文就重点探讨一下钢铝组合结构在幕墙设计中的应用。 上海华艺幕墙系统工程有限公司上海 200000 摘要：钢铝结构的型材投放市场以来，深受建筑工程用户喜爱，因为它承重力好、耐腐蚀、寿命长、易操作、重量轻等特点一举击败传统型材占领了建筑市场。但是钢铝组合也不是无懈可击的，所以在应用中要了解它的特点扬长避短，才能发挥出它的潜能，下文就是笔者对钢铝结构在幕墙设计中的应用的研究。 关键词：钢铝组合结构；幕墙设计；计算机辅助计算 随着建筑市场的持续升温，幕墙这种新兴建筑形式也在不断地发展更新，这种保温、美观、安全防火的建筑形式现在被普遍应用在建筑项目中。现代建筑已经不满足其简单的固有属性，而是向美观性、实用性、欣赏性发展。幕墙技术恰恰迎合了这种要求，得以迅猛发展壮大起来。随着幕墙在建筑中的广泛应用，其建筑材料也在不断更新，钢铝结构的型材一出现就受到市场追捧，本文就重点探讨一下钢铝组合结构在幕墙设计中的应用。 一、钢铝组合结构应用于幕墙设计中的技术优势 1、钢铝组合的综合优势强 同样面积的幕墙型材类型进行比较，幕墙工程选用钢铝组合结构的建材的话，和单纯铝型材结构，单纯钢件结构等建筑材料相比的话，钢铝结构在价格方面，承重方面，加工方面综合下来的话是最有优势的，市场上铝锭的价格大概1万4千多一吨，而碳素钢则为5800多一吨，钢铝组合既避免了大量使用铝型材造成的成本过量，又避免全部使用钢型材造成的运输及施工难度，钢铝结构相对减轻了很多重量，所以就可以更加紧密的固定在建筑外表，给建筑减轻了负担本身也更加安全耐用了，最重要的是满足结构要求的条件下节省了工程费用。 2、钢铝组合的强度大 如果用单纯的铝型材做建筑幕墙的话，那么铝合金的弹性是0.7X103MPa，强度是85.5MPa在高层建筑中和大风天气下，很难达到设计要求；而钢材的弹性模是2.1x103MPa，强度设计是215MPa其强度是铝合金的三倍，所以幕墙采用钢铝结构以后强度上来了、质量降低了所以受到欢迎。 3、钢铝组合设计灵活 钢铝组合型材在幕墙中应用的时候，选择了两种金属的优点进行组合，使其特点是既有坚韧性又质量轻。钢材用于幕墙的称重部分，铝型材比较美观就用在幕墙外面做装饰。这样的设计既可以用到刚才坚固耐用，又兼顾了铝材质量轻、耐腐蚀、不生锈还美观的特点，真是相得益彰完美的组合，这样的应用在幕墙上比较经济实惠还坚固耐用。 4、钢铝组合结构设计的防火性能强 铝合金在建筑中承重方面的性能偏弱一点，因为这种型材不耐高温随着温度升高，它的承重能力就会下降直到全部丧失承重能力。而钢材却恰恰相反，钢材在高温条件下，其承重能力不降反升。所以建中工程中一定要采用钢材作为承重之用，建筑幕墙就是看中了钢材的这种特点，采用钢材做承重部分既安全又可靠。 二、钢铝组合结构应用于幕墙设计中存在的问题 目前钢铝结构的组合在幕墙工程的应用中由于缺少规范所以比较混乱，钢铝组合幕墙因其明显的优势被广泛的应用在建筑幕墙施工中，国家也作了相应的规定，但是由于钢铝组合占领市场时间不长，相对应的数据指标还在检测阶段，所以职能机构目前没有比较规范的指标来对钢铝组合幕墙进行规范，这种情况下就不能对钢铝结构幕墙进行有效的管理工作，会直接影响到工程质量。 三、钢铝组合结构在幕墙设计中应用计算机进行计算 为了分析钢铝结构能否符合设计要求，可不可以应用在建筑幕墙施工中，就要对幕墙的承重、质量等指标进行检测。在目前我国对这种型材的检测还处在实验阶段，方法还不成熟接下来跟大家分享一个检测方法。 1、计算机辅助计算方法的假设条件的设定 （1）由于钢铝结构在幕墙应用中是紧密结合在一起的，所以它们垂直的受力是相等的。 （2）经过过分析认为，轴向力的影响很小所以就忽略不计了。 2、等效形心轴的求解 通过公式进行验算，我们看到钢材和铝材的受力是按钢度分担的，所以先算出钢度然后再根据弹性模量和惯性的计算然后求出等效形心轴。 3钢铝组合结构的计算机辅助计算方法 在得出了等效形心轴以后，就可以对钢铝结构的面积进行计算了，在计算中要用到布尔运算定律和质量特性，来进行求解最后得出基于等效形心轴的数据。 挠数是一个比较重要的参数，在大型幕墙施工中钢铝组合的总重要的指标就是挠数。借助计算机辅助计算钢铝结构的参数地方法，也会有一定的误差但是它已经不会对始终造成什么影响了，因为已经比较细微可以忽略不计了。 四、加强幕墙结构技术的对策研究 1、增强幕墙结构设计的质量意识，提高质量管理水平 工程设计人员在设计幕墙结构以后还要反复核查，幕墙在设计中要兼顾很多因素，必须做出合理的解释。在施工中相关承建单位要设立行之有效的质量管理体系，严把施工质量关对关键控制性环节指派专人进行质量把关，因为幕墙施工是一个建筑物的“门面”所以必须做
钢结构课程设计参考示例
参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
钢结构课程设计-例题
钢屋架设计计算 一、设计资料 屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上（砼等级C20）。钢屋架材料为Q235钢，焊条采用E43型，手工焊接。该厂房横向跨度为24m，房屋长度为240m，柱距（屋架间距）为6m，房屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。 二、屋架布置及几何尺寸 屋架几何尺寸图 屋架计算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。 二、支撑布置
三、荷载计算 1、荷载 永久荷载 预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝） 1500N/m2 =1.5 KN/m2 屋架自重（120+11×24）=0.384 KN/m2 防水层 380N/m2 =0.38 KN/m2 找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2 保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2 支撑自重 80N/m2 =0.08 KN/m2 小计∑3.714 KN/m2 可变荷载 活载 700N/m2=0.70 KN/m2 以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 永久荷载设计值：1.2×3.714=4.457kN/m2 可变荷载设计值：1.4×0.7=0.98kN/m2 2、荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P=（4.457+0.98）×1.5×6=48.93kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN （3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P3=1.2×（0.384+0.08）×1.5×6=5.01kN 作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载 P4=（1.2×1.5+1.4×0.7）×1.5×6=25.02kN 以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。 四、内力计算 按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架的依据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。 全跨荷载布置图
钢结构课程设计论文
钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划，继《钢结构》课程结束后，进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力，使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了，轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆（偏心受拉）压弯杆（偏心受压）材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围；理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设计表达式的应用；初步了解钢结构的主要结构形式；了解钢结构在我国的发展趋势；为进一步深入学习钢结构知识打下基础。
钢结构的材料关系到钢结构的计算理论，同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成，重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响；钢材的种类、规格及选择原则。 1.了解钢结构的两种破坏形式； 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标； 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素； 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法； 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格； 6.理解钢材选择的依据，做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；理解对接焊缝及角焊缝的工作性能，掌握各种内力作用下，焊接连接的构造和计算方法；了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法；理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式，掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法，熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法；了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念，理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施；熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前，我就了解到，《钢结构设计原理》是多么重要的一门课，特别在毕业设计时,你现在不
钢结构设计原理的课程设计报告
XX 工学院 课程实训 课程名称：钢结构设计原理专业层次：土木工程（卓越）
1、设计资料 1）某厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。 2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。 3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。 4）该车间所属地区西安。 5）采用梯形钢屋架。 考虑静载：①预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1400N/m2 ②二毡三油防水层400N/m2 ③20mm厚水泥砂浆找平400N/m2 ④支撑重量70N/m2 考虑活载：活载700N/m2
6）钢材选用Q345钢，焊条为E50型。 2、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。 屋面坡度 i=1/10； 屋架计算跨度L 0＝24000－300＝23700mm ； 端部高度取H=1990mm ，中部高度取H=3190mm （为L 0/7.4）。 屋架几何尺寸如图1所示： 1拱50 图1：24米跨屋架几何尺寸
三、支撑布置 由于房屋长度有6米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。 上弦平面支撑布置
屋架和下弦平面支撑布置
垂直支撑布置 4、设计屋架荷载 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2，故不考虑风荷载的影响。沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosα=√1+102/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（ P=0.12+0.011 跨度）计 w 算，跨度单位为m。 标准永久荷载： 二毡三油防水层
钢结构课程设计
土建专业 钢结构 课程设计 钢结构课程设计 一、课程设计的性质和任务 《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下： 1、时间要求。一般不少于2周； 2、任务要求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。 3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分
析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。 三、课程设计的内容 《钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。 题目：钢屋架设计 采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容包括：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。 完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。 普通钢屋架设计 案例及设计指导 参考题目： 一、题目：普通梯形钢屋架设计 （一）设计资料 郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm，20mm 厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）24m （2）27m 2、屋面积灰荷载标准值（1）m2（2）m2