钢结构屋架课程设计
陕西广播电视大学
课程设计
课程名称：钢结构
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目录
1、设计资料 (1)
2、结构形式及布置 (1)
3、荷载计算 (3)
3.1 永久荷载设计值 (3)
3.2 可变荷载设计值 (3)
3.3 荷载组合 (3)
4、内力计算 (3)
5、截面选择········································································································
4
5.1 上弦杆截面选择 (4)
5.2 下弦杆截面选择 (4)
5.3 腹杆截面选择 (5)
6、节点设计 (9)
6.1 下弦节点设计 (9)
6.2 上弦节点设计 (14)
7、附图 (16)
1、设计资料
2.1某车间，长240m，跨度27m，柱距6m，车间内无吊车、无天窗、无振动设备。采用梯形钢屋架， 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4 kN/m2），二毡三油加绿豆沙防水层（0.4 kN/m2），20mm厚水泥砂浆找平层（0.4 kN/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0.70 kN/m2。
2.2屋架计算跨度
0270.326.7()
l m
=-=
2.3跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度
01990
h mm
=中部高度3325
h mm
=（为
0/8.0
l）。
2 、结构形式与布置
屋架形式及几何尺寸如图所示：
图2-1 梯形钢屋架形式和几何尺寸图
根据厂房长度（240m>60m）、跨度及荷载情况，设置五道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：
图2-2 屋架上弦支撑布置图
图2-2 屋架下弦支撑布置图
图2-3 屋架垂直支撑布置图
3、荷载计算
3.1永久荷载设计值
预应力钢筋混凝土大型屋面板：2
?=
1.2 1.4 1.68/
kN m 二毡三油防水层及找平层（20mm）：2
?+?=
kN m
1.20.4 1.20.40.96/
支撑重量：2
?=
kN m
1.20.070.084/
3.2可变荷载设计值
屋面活荷载：2
?=
1.40.70.98/
kN m
3.3荷载组合
永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：
[]
=+++??=
F kN
(1.680.960.084)0.98 1.5633.336
4、内力计算
考虑全跨静荷载和半跨活荷载的组合，在单位力作用下各屋架杆件的内力图如下：
图4-1 单位力作用下各屋架杆件的内力图
当F=33.336 kN时，各屋架杆件的内力图如下：
图4-2 F作用下各屋架杆件的内力图
5 、截面选择
腹杆最大内力为251.4kN -，选用节点板厚度为8t mm =。
5.1 上弦杆截面选择
上弦杆采用相同截面，按最大内力计算：
max 387.4N kN =-，0150.8x l cm =，0300.0y l cm =（1l 取两块屋面板宽度）。
选用两个等肢角钢21008?，231.28A cm = ， 3.08, 4.41x y i cm i cm ==
[]150.8
50.0=1503.08
ox x x l i λλ=
==< 0.866x ?= []300
68.0=1504.41
oy y y
l i λλ=
=
=< 0.780y ?=（b 类） 双角钢T 型截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比yz λ
00.58100.58300
12.517.40.8
10
y
l b t b
?===
=， 4
4
22
2200.4750.47510=168.0173.63000.8yz y y y b l t λλλ????
?+=?+= ? ? ????
??
故由max 73.6yz λλ==，按b 类查表得0.729y ?=
截面验算：3
222387.410169.89/215/0.72931.2810
N N mm f N mm A ??==<=?? 大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。
填板每个节间放一块（满足1l 范围内不少于两块），
75.44040 3.08123.2a l cm
i cm ==?=
5.2 下弦杆截面选择
下弦杆也采用相同截面，按最大内力计算：
max 383.4N kN =，0300x l cm =，0450y l cm =
选择两个不等肢角钢2908?，227.88A cm =，
2.76x i cm =， 4.02y i cm =
[]300108.7=3502.76
ox x x l i λλ=
==< []450
111.9=3504.02
oy y y
l i λλ=
=
=< 322
2
383.410137.5/215/27.8810
N N mm N mm A σ?===
①杆件A-a ：16.67N kN =-，cm l l oy ox 199== 选用两个等肢角钢2635?，组成T 型截面
截面几何特性：212.29A cm =，cm i x 94.1=，cm i y 89.2=
15010294.1199
<==
x λ，542.0=x ? 1509.6889
.2199<==y λ，758.0=y ?
截面验算：322
2
min 16.671025.03/215/0.54212.2910
N
N mm f N mm A ??==<=?? ②杆件B-a ：251.4N kN =-，251.8ox oy l l cm == 选用两个不等肢角钢2100637??，长肢相并。 截面几何特性：222.22A cm =，cm i x 20.3=，cm i y 58.2=
251.8
79.11503.2x λ=
=<，693.0=x ?， 251.898.11502.58
y λ==<，567.0=y ?
截面验算：322
2
min 251.410199.5/215/0.56722.2210
N
N mm N mm A ??==
n N A cm f =
== 选用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面
截面特性：229.618.48n A cm cm =>，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=
208.1136.63501.53x λ=
=<，260.1
109.83502.38
y λ==<
④杆件C-b ：33.3N kN =-，.
0.80.8227.5182ox l l cm ==?=，227.5oy l cm =
选用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面。
截面几何特性：29.61A cm =，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=
182
=119.71501.53x λ=
<，438.0=x ? 227.596.21502.38
y λ==<，580.0=y ?
截面验算：322
2
min 33.31079.1/215/0.4389.6110
N
N mm N mm A ??==
截面几何特性：214.82A cm =， 2.32x i cm =， 3.36y i cm =
228.1
98.31502.32x λ=
=<，566.0=x ? 285.185.21503.36
y λ==<，652.0=y ?
截面验算：322
2
min 139.010165.7/215/0.56614.8210
N
N mm f N mm A ??==<=?? ⑥杆件D-c ：86.0N kN =，0.80.8285.1228.1ox l l cm ==?=，285.1oy l cm = 所需截面：286.0400215
n N A mm f =
== 选用两个等肢角钢2505?，组成T 型截面
截面几何特性：229.64A cm cm =>，cm i x 94.1=，cm i y 89.2=
228.1117.63501.94x λ=
=<， 285.1
98.73502.89
y λ==< ⑦杆件E-c ：50N kN =-，0.80.8257.5206ox l l cm ==?=，257.5oy l cm =
采用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面
截面几何特性：29.61A cm =，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=
206
134.61501.53x λ=
=<，364.0=x ? 257.5108.81502.38
y λ==<，501.0=y ?
截面验算：322
2
min 50.010142.9/215/0.3649.6110
N
N mm f N mm A ??==<=?? ⑧杆件E-f 及H-g ：内力N 小于杆件D-c ，杆长l 同样小于杆件D-c ， 故采用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面时，可满足受力要求。 杆件F-f 及I-g ：内力N 小于杆件E-c ，杆长l 同样小于杆件E-c ， 故采用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面时，可满足受力要求。 ⑨杆件G-f 及f-c ：max 33.3N kN =-，207.8ox l cm =，207.8oy l cm = 选用两个等肢角钢2505?，组成T 形截面 截面特性：29.61A cm =，cm i x 53.1=，cm i y 38.2=
207.8
135.81501.53x λ=
=<，0.388x ?= 207.887.31502.38
y λ==<，0.665y ?=
截面验算：322
2
min 33.31089.3/215/0.3889.6110
N
N mm f N mm A ??==<=?? ⑩杆件J-g 及g-d ：max 129.7N kN =，223.9ox l cm =，223.9oy l cm = 所需截面:2129.7 6.03215
n N A cm f =
== 选用两个等肢角钢2635?，组成T 形截面
截面特性：2212.2960.32n A cm cm =>， 1.94x i cm =， 2.89y i cm =
223.9115.43501.94x λ=
=<，223.977.53502.89
y λ==< 杆件J-e ：选用2635?，中央竖杆采用十字形截面，其斜截面计算长度
00.9332.5=299.3l cm =?
各杆件截面选择结果列表如下表5-1：
表5-1 屋架杆件截面选择表
6 、节点设计
各节点的节点板厚一律取8mm ，各杆内力如图4-2所示。
6.1 下弦节点设计（图6-1）
6.1.1 下弦节点b 设计
首先，计算腹杆与节点板连接焊缝尺寸，然后按比例绘出节点板形状和尺寸，最后验算下弦与节点板的连接焊缝。已知焊缝的抗拉、抗压和抗剪的强度设计值：
2/160mm N f
f
w =
设杆B-b 的肢背和肢尖焊缝分别是mm h f 6=和mm h f 5=，则所需焊缝长度为： 肢背：31
2/3182.31026102.420.76160w l mm ??=+?=???，取110mm 肢尖：32
1/3182.3102554.320.75160
w l mm ??=+?=???，取80mm 设杆D-b 和肢尖焊缝分别是mm h f 6=和mm h f 5=，则所需焊缝长度为 肢背：31
2/313910268120.76160
w l mm ??=+?=??? 取100mm 肢尖：32
1/3139102551.420.75160
w l mm ??=+?=??? 取80mm C-b 杆内力较小，焊缝按构造采用。
根据上述腹杆焊缝长度，并考虑杆件之间应留有间隙，按比例绘出节点大样图。
图6-1 下弦节点图
从而确定节点板尺寸为3152758mm ??。 其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差
314.3139.7174.6bc ab N N N kN ?=-=-=。
实际节点板长度是31.5 cm ，下弦与节点板连接的角焊缝计算长度
31.520.530.5w l cm =-?=
采用5f h mm =，肢背焊缝应力为：
3
22/3174.61054.8/160/20.75305
w f N mm f N mm τ??==<=???
焊缝强度满足要求。
6.1.2 下弦节点c 的设计
设节点所有焊缝为mm h f 5=，所需焊缝长度如下： 杆D-c 内力86.0N kN = 肢背：31
2/386102559.420.75160
w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/386102534.720.75160
w l mm ??=+?=??? 杆E-c 内力50N kN =- 肢背：31
2/350102539.920.75160
w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/386102525.020.75160
w l mm ??=+?=??? 杆f-c 内力33.3N kN =- 肢背：31
2/333.3102529.920.75160w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/386102520.020.75160
w l mm ??=+?=??? 所有焊缝均按构造（节点板尺寸）确定，焊缝长度均需大于60mm 。
下弦与节点板连接的焊缝长度为32cm ，焊缝所受的力为左右两下弦杆内力差
383.4314.369.1N kN ?=-=
下弦与节点板连接的角焊缝计算长度
3220.531w l cm =-?=
采用mm h f 5=，所受较大的肢背处焊缝应力为：
3
22/369.11021.3/160/20.75310
w f N mm f N mm τ??==<=???
焊缝强度满足要求。
6.1.3 下弦节点d 的设计
设节点所有焊缝为mm h f 5=，所需焊缝长度如下： 杆g-d 内力86.0N kN = 肢背：31
2/3105102572.820.75160
w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/3105102541.420.75160
w l mm ??=+?=??? 杆H-d 内力50N kN =- 肢背：31
2/350102539.920.75160
w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/386102525.020.75160
w l mm ??=+?=??? 杆G-d 内力28N kN =- 肢背：31
2/328102526.820.75160
w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/328102518.320.75160
w l mm ??=+?=??? 除g-d 杆肢背外，所有焊缝均按构造（节点板尺寸）确定，焊缝长度均需大于60mm 。 下弦与节点板连接的焊缝长度为32cm ，焊缝所受的力为左右两下弦杆内力差
383.4298.584.9N kN ?=-=
下弦与节点板连接的角焊缝计算长度
3220.531w l cm =-?=
采用mm h f 5=，所受较大的肢背处焊缝应力为：
3
22/384.91026.2/160/20.75310
w f N mm f N mm τ??==<=???
焊缝强度满足要求。
6.1.4 下弦节点e 的设计
下弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施焊，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直肢的一部分宽度（一般
mm h t h f f 5++=），拼接角钢这部分削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝
长度按弦杆内力计算。
设焊缝mm h f 6=，则所需一条焊缝计算长度为:
3
298.510111.040.76160
w l mm ?==???
拼接角钢的长度取400111.02222.1mm mm >?=
屋架分成两个运输单元，设置工地焊缝长度拼接，左半边的弦杆和腹杆与节点板连接用工厂焊缝，而右半边的弦杆与腹杆与节点板连接用工地焊缝。中间竖杆跟左半边在工厂焊牢再出厂，为便于工地拼接，在拼接的角钢与右半边斜杆上，设置螺栓孔5.21Φ。作为安装施焊前的定位之用。下弦杆与节点板之间用mm h f 5=焊缝满焊。 竖杆J-e 的内力均很小，肢背与肢尖焊缝mm h f 5=，施焊长度均可按构造采用，至少60mm ，采用390×290×8mm ，所有焊缝均满焊，焊缝长度均大于所需长度。 6.1.5 支座节点a 设计
为了便于施焊，下弦板与支座底板的距离取130mm ，在节点中心设置加劲肋，加劲肋高度与节点板高度相等。 ① 支座底板计算
支座反力：9933.336300.0R F kN ==?=
混凝土强度C20，29.6/c f N mm =，所需底板净面积：
3
230010312509.6
n A mm ?==
锚栓直径取25d mm =，锚栓直径取50mm ，则所需底板毛面积：
20 3.145
312.5245372.134
n A A A cm ?=+=+??+
= 按构造要求采用底板面积为
222828784372.13a b cm cm ?=?=>，
垫板采用–10010020??，孔径26mm .实际底板净面积为：
23.145
=784245724.44
n A cm ?-??-
= 底板实际应力：3
22
30010 4.14/724.410
q N mm ?==?
118.9a cm == 113.4
13.39.4318.9
b cm =?
=
119.430.518.9
b a ==，查表得0.056β=，则 220.056 4.141898282M qa N mm β==??=?
所需底板厚度：
15t mm === 取20mm
故底板尺寸为–28028020??
② 加劲肋与节点板的连接焊缝计算
加劲肋与节点板的链接焊缝计算与牛腿焊缝相似，假定一个加劲肋的受力为屋架支
座反力的四分之一，即：1
300754V kN =?=，弯矩：75 6.65498.8M kN cm =?=?。
加劲肋高度、厚度取与中间节点板相同（即–49514012?? ）。采用5f h mm =，验算焊缝应力：
对V 3
2751022.2/20.75(49512)
f N mm τ?=
=???- 对M 42
2
6498.81018.3/20.75(49512)
f N mm σ??==???-
2226.8/160/w f N mm f N mm ==<= ③节点板，加劲肋与底板的连接焊缝计算
设焊缝传递全部支座反力R=300kN ，其中每块加劲肋各传11
3007544
R kN =?=，节
点板传11
300105.722R kN =?=
节点板与底板的连接焊缝mm l w 540)10280(2=-?=，所需焊脚尺寸为
3
/215010 2.480.75401600.7f w
w f
R h mm l f ?===??∑ 采用mm h f 5= 每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为：(1402010)2220w l mm ∑=--?=，
所需焊脚尺寸为3
/47510 3.040.72201600.7f w
w f R h mm l f ?===??∑ 取5f h mm = ④下弦杆与支座斜杆和竖杆焊缝计算
下弦杆a-b 内力 139.7N kN =，肢背和肢尖焊缝均为mm h f 6=，则所需焊缝长度为：
肢背：31
2/3139.7102681.620.76160w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/3139.7102646.820.76160
w l mm ??=+?=??? 斜杆B-a 内力251.4N kN =- 肢背和肢尖焊缝均为mm h f 6=，则所需焊缝长度为： 肢背：31
2/3251.41026137.320.76160w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/3251.4102671.720.76160
w l mm ??=+?=??? 竖杆A-a 内力16.67N kN =-，肢背和肢尖焊缝均为mm h f 5=，则所需焊缝长度为： 肢背：3
1
2/316.67102520.020.75160w l mm ??=+?=??? 肢尖：32
1/316.67102515.020.75160
w l mm ??=+?=??? 根据节点板尺寸所确定的焊缝长度均大于所需焊缝长度，全部焊缝满焊。
6.2 上弦节点设计（图6-2）
6.2.1 上弦节点B 设计
为了便于在上弦搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm ，用塞焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。槽钢作为两条焊缝计算，这时，强度设计值应乘以0.8的折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度的影响，且假定集中荷载F 与上弦垂直。
图6-2 上弦节点图
242.0N kN ?=，上弦肢背槽焊缝的mm h f 4=，节点板的长度为435mm ，其应力为：
11
f w
71.520.8128/w f f N mm ==<=
上弦肢尖角焊缝的应力为：
22
f w
33.40.8128/w f f N mm ==<=
腹杆与节点板连接焊缝已在下弦节点中计算，可不必再计算，节点板尺寸就是根据腹杆焊缝长度按比例绘制确定。上弦为了便于搁置屋面板，在角钢再肢间设置肋板。 6.2.2 上弦节点D 的设计 两个节点的弦杆内力差值较小，腹杆与节点板的焊缝连接已在下弦节点计算中解决，根据腹杆焊缝长度决定节点板尺寸，假定节点荷载由槽钢焊缝承受，可不必计算，仅验算肢尖焊缝。
D 节点：12361242119N N kN -=-= 32121191054.0/20.720.75(32510)
N f
f w N N N mm h l τ
-?===????- 32
1222
6()6119106061.7/20.720.75(32510)
M
f
f w N N e N mm h l σ
-???===????-
22
81.99/160/w f
N mm f N mm ==<= 6.2.3 上弦节点C 、E 、F 、G 、H 、I 的设计
这三个节点的弦杆内力或弦杆两内力差值均等于零或很小，仅承受节点荷载，故均可采用构造焊缝而不必计算。腹杆焊缝已在下弦节点中计算过，节点构造如图所示。 6.2.4 上弦节点J 设计
屋脊节点构造与下弦跨中节点相似，用同号角钢进行拼接，接头一边的焊缝长度按弦杆的内力计算，采用mm h f 6=
3
387.410144.640.7616040.7w w
f f
N l mm h f ?===????? 拼接角钢的长度取4002144.6289.2mm mm >?=
上弦与节点板之间的塞焊，假定承受节点荷载，可不验算。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦内力的15%计算，设肢尖焊缝mm h f 6=，节点板长度为400mm ，
则节点一侧角焊缝的计算长度为2002010170w l mm =--=，焊缝应力为：
320.15387.41040.7/20.76170
N f
N mm τ
??==??? 3222
60.15387.4106086.2/160/20.76170
M w f
f N mm f N mm σ
????==<=???
2295.3/160/w f N mm f N mm =
=<=
7、附图
工程测量实验报告
实验报告 课程名称：工程测量实验报告 专业班级：D测绘131 姓名学号：戴峻2013132911 测绘工程学院 实验报告一、精密角度测量 一、实验名称：精密角度测量 二、实验性质：综合性实验 三、实验地点：淮海工学院苍梧校区 时间：2016.6.02 四、实验目的： 1. 掌握精密经纬仪（DJ1或DJ2）的操作方法。 2. 掌握方向法观测水平角水平角的观测顺序，记录和计算方法。 五、仪器和工具： 全站仪一台，三脚架一个，记录板一块，自备铅笔，记录手薄和观测目标物。
六、实验内容及设计： 在实验之前，需要做的工作是：了解实验内容，以及读数的多种限差，并选择好实验地点，大略知道实验数据的处理。 1．实验步骤： （1）架设全站仪，完成对中、整平； （2）调清楚十字丝,选择好起始方向，消除视差； （3）一个测站上四个目标一测回的观测程序 2. 度盘配置: 设共测4个测回,则第i个测回的度盘位置略大于(i-1)180/4. 3. 一测回观测: （1） 盘左。选定一距离较远、目标明显的点（如A点）作为起始方向，将平读盘读数配置在稍大于0 o处，读取此时的读数；松开水平制动螺旋，顺时针方向依次照准B、C、D三目标读数；最后再次瞄准起始点A并读数，称为归零。
以上称为上半侧回。两次瞄准A点的读数之差称为“归零差”，检核是否超限，超限及时放弃本测回，重新开始本测回。 （2）盘右。先瞄准起始目标A,进行读数；然后按逆时针放线依次照准D、C、B、A各目标，并读数。 以上称之为下半测回，其归零差仍要满足规范要求。 上、下半测回构成了一个测回，检核本测回是否满足各项限差，如超限，重新开始本测回，合限，进行下一测回工作。 4.记录、计算 （1）记录。参考本指南所附的本次实验记录表格。盘左各目标的读数按从上往下的顺序记录，盘右各目标读数按从下往上的顺序记录。 （2）两倍照准误差2C的计算。按照下式计算2C 对于同一台仪器，在同一测回内，各方向的2C值应为一个定值。若有变化，其变化值不超过表1.1中规定的范围 表1.1 水平角方向观测法的技术要求
钢结构课程设计计算纸
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
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。
工程测量学课间实验报告数据版
实习四 全站仪三维坐标放样 一、实习目的及要求 1．熟悉全站仪的基本操作。 2．掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3．要求每组用极坐标法放样至少4个点。 二、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、实习方法与步骤 1．测设元素计算： 如图4-1所示，A 、B 为地面控制点，现欲测设房角点P ，则首先根据下面的公式计算测设数据： （1） 计算AB 、 AP 边的坐标方位角： （2） 计算AP 与AB 之间的夹角： （3） 计算A 、P 两点间的水平距离： 注：以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2．实地测设： （1）仪器安置：在A （2）定向：在B 点安置棱镜，用全站仪照准B 点棱镜，拧紧水平制动和竖直制动。 （3）数据输入：把控制点A 、B 和待测点P 的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据D 及β，并显示在屏幕上。 （4）测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向β上，拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P 的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D 及 △β（仪器自动显示），然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到 的D 和β，或者当△D 及△β为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。 四、注意事项 1．不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样，实际工作中应仔细 AB AB AB x y ??=arctan αAP AP AP x y ??=arctan αAB αβ=22)()(A P A P AP y y x x D =-+-=
钢结构课程设计车间工作平台
目录 一．设计说明 1.本设计为某车间工作平台 2.结构平面布置图如下，间距4m，5跨，共20m，跨度3m，4跨，共12m 3.梁上铺100mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层。 永久荷载为：5KN/mm2，可变荷载为：10KN/m2 荷载分项系数：永久荷载，可变荷载 二．计算书正文 第一节平台铺板设计 依题意并综合分析比较，平台钢结构平面布置如上图，主梁计算跨度为 6m，次梁计算跨度为3m，次梁与主梁采用平接方式连接。 铺板自重为：*20+*24=m2 铺板承受的荷载标准值为：q k=+10=m2 铺板承受荷载设计值：q=*+10*=m2 第二节平台次梁计算 跨中截面选择 查《荷载规范》钢筋混凝土自重按25KN/mm3，素混凝土按24KN/mm3，则 因此取：r q=，r G=; 次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为（暂不考虑次梁自重）：1p=*=m 活荷载标准值：p2=10*=12KN/m 次梁跨中最大弯矩设计值：M ax M=ql2/8=*5*5/8=·m
需要的净截面模量为：W=f r x max M =（*215）=225cm3 初步拟定次梁采用工字型I20a ，A=，X W =237cm2，2370x =I cm 4， cm 2.17x x =S I ，自重m 次梁的抗弯强度验算 考虑次梁自重后，跨中截面最大弯矩设计值：M ax M =8 1*[+*10]*5*5=·m nx w x r W M =4 310*237*05.110*51.69-=mm2<215N/mm2（满足） 抗剪强度验算 次梁最大剪力设计值为：5*]2.1*10*0279.0264.16[*2 12ql max +==V = w x max t I S V =τ=13.2410*17210*41.53 =N/mm2 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。 XX 工程学院 建筑钢结构课程设计 班级： 学号： 姓名： 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/mm2。角焊缝强度设计值为2 f w f 160mm / kN 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+0.01130=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 实习四全站仪三维坐标放样 一、 实习目的及要求 1.熟悉全站仪的基本操作。 2 ?掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3?要求每组用极坐标法放样至少 4个点。 二、 仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、 实习方法与步骤 1?测设元素计算： 如图4-1所示，A 、B 为地面控制点，现欲测设房角点 :AB =arcta ' ：X AB nA* 图4-1极坐标测设原理 P,则首先根据下面的公式计算测设数据： （1）计算AB、AP边的坐标方位角: :A p =arcta ~X AP （2）计算AP与AB之间的夹角：［八AB—〉AP （3）计算A、P两点间的水平距离： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I D AP= ￡（Xp 一X A）2（yp 一yA）2二：X AP2?F AP2 注：以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2 .实地测设： （1）仪器安置：在A点安置全站仪，对中、整平。 （2）定向：在B点安置棱镜，用全站仪照准B点棱镜，拧紧水平制动和竖直制动。 （3）数据输入：把控制点A、B和待测点P的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据内置程序计算出测设数据D及B,并显示在屏幕上。 （4）测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向B上，拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D及△B （仪器自动显示），然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到的D和B，或者当△D及为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。 四、注意事项 1?不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样，实际工作中应仔细 阅读说明书。 2 ?在实习过程中，测设点的位置是有粗到细的过程，要求同学在实习过程中应有耐心，相互配合。 3 ?测设出待定点后，应用坐标测量法测出该点坐标与设计坐标进行检核。 4 ?实习过程中应注意保护仪器和棱镜的安全，观测的同学不应擅自离开仪器。 全站仪三维坐标放样记录表 日期：____ 年—月—日天气：____________ 仪器型号：_______________ 组号：_________ 观测者： _______________ 记录者：________________ 立棱镜者： _______________________ 已知：测站点A的三维坐标X= 100 m，Y 100 m，H= __________________________ m。 定向点 B 的三维坐标X= 50 m，Y= 135 m，H= __________________________ m。 量得：测站仪器高= _________ m，前视点_______ 的棱镜高= ___________ m。 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 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。 实习四全站仪三维坐标放样 、实习目的及要求 1 .熟悉全站仪的基本操作。 2 ?掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3 ?要求每组用极坐标法放样至少 4个点。 D AP = .(X p -X A )2 (y p - y A )2 二.X AP 2 J AP 2 注：以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2 .实地测设： (1) 仪器安置：在 A 点安置全站仪，对中、整平。 (2) 定向：在B 点安置棱镜，用全站仪照准 B 点棱镜，拧紧水平制动和竖直制动。 (3) 数据输入：把控制点 A 、B 和待测点P 的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据 D 及B,并显示在屏幕上。 (4) 测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向 B 上，拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P 的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值 △)及△ 、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板 1个。 三、实习方法与步骤 1 ?测设元素计算： 如图4-1所示，A 、B 为地面控制点，现欲测设房角 点P ,则首先根据下面的公式计算测设数据： 计算AB 、 AP 边的坐标方位角： (1) (2) 计算AP y AB =arcta n — -：X AB y AP 二 arcta n — 「 X AP (3) 计算A 、 P 两点间的水平距离: 图4-1极坐标测设原理 B (仪器自动显示)，然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到的 D和B，或者当 e 及为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。 四、注意事项 1 ?不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样，实际工作中应仔细阅读说明书。 2 ?在实习过程中，测设点的位置是有粗到细的过程，要求同学在实习过程中应有耐心，相互配合。 3 ?测设出待定点后，应用坐标测量法测出该点坐标与设计坐标进行检核。 4 ?实习过程中应注意保护仪器和棱镜的安全，观测的同学不应擅自离开仪器。 全站仪三维坐标放样记录表 日期：___ 年―月—日天气： _____ 仪器型号： ______________ 号：______ —观测者：_____________ 记录者：_________________ 立棱镜者：_____________________ 已知：测站点A的三维坐标X= 100 m , Y= 100 m , H= ___________________________ m。 定向点 B 的三维坐标X= 50 m, Y= 135 m , H= ____________________________ m。 量得：测站仪器高= ___________ m，前视点 _______ 的棱镜高= ___________ m 钢结构课程设计 学生姓名： 学号： 所在学院：机电工程学院 专业班级： 指导教师： 2013年7月 《钢结构设计》课程设计任务书 1. 课程设计题目普通钢屋架设计 2. 课程设计的目的和要求 课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计内容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 3. 课程设计内容和基本参数（各人所取参数应有不同） （1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10 （2）屋面荷载标准值（kN/m2） （3）荷载组合1）全跨永久荷载＋全跨可变荷载 2）全跨永久荷载＋半跨可变荷载 （4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。 屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） （1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。 （2）陈绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。 5. 课程设计任务 完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规范的设计技术文档。 5.1设计说明书（或报告） （1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。 （2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） （1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等内容。 （2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。 5.3图样、字数要求 （1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分内容。 （2）课程设计计算说明书可以采用手写。 （3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。 6. 工作进度计划（19周～20周） 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。 课程实验报告 学年学期 2012—2013学年第二学期课程名称工程水文学 实验名称河道测深测速实验 实验室北校区灌溉实验站 专业年级热动113 学生姓名白治朋 学生学号 2011012106 任课教师向友珍李志军 水利与建筑工程学院 1 实验目的 （1）了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 （2）掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 （3）了解流速仪测流的基本方法。 2 实验内容 LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器，采用磁电转换原理，无触点式测量，信号采集数多，灵敏度高，防水，防沙性能好，仪器结构紧凑，是一种大量程的流速仪。适用于一般河流，水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标 （1）测速范围： V＝0.04-10 m／s （2）仪器的起转速： Vo≤0.035 m／s （3）临界速度： Vk≤0.12m／s （4）每转四个信号 （5）旋浆水力螺距： K=250mm(理论) （6）检定公式全线均方差：M≤1.5％ （7）信号接收处理：HR型流速仪测算仪(适应线性关系) （8）测流历时： 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 （9）测量数位：四位有效数 （10）显示查询方式：显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 （11）参数设置及保存：可调校时间及设置K、C、T值等参数，设置后参数在掉电状态能长期 2.2仪器结构 本仪器按工作原理可分为：感应，传信，测算，尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆，转轴和测杆等几种。 （1）感应部份为一个双叶螺旋浆，安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。 （2）传信部份由磁钢，接收电子器件一霍尔传感器构成，浆叶旋转带动磁钢转动。 （3）HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成，液晶显示采用的是二线式串行 1 设计资料 梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m，跨中高度为2.89m，屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用 C。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如 20 图1-1所示）。 屋面采用 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（3 r ）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平kg 350m / 层，屋面雪荷载为2 kN，钢材采用3号钢。 .0m 30 / 2 荷载计算 2.1 永久荷载 预应力钢筋混凝土大型屋面板： 2/68.14.12.1m kN =? 三毡四油防水层及及找平层（20mm ）： 2/912.076.02.1m kN =? 120mm 厚泡沫混凝土保温层： 2/504.042.02.1m kN =? 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=18m ） 2/32181.12.11.12.1m kg l P w ≈?+=+= 2/384.032.02.1m kN =? 2.2 可变荷载 屋面雪荷载： 2/77.055.04.1m kN =? 2.3 荷载组合 永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为： []kN F 25.3865.177.0)384.0504.0912.068.1(=??++++= 3 内力计算 桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。 表3-1 4 截面选择 4.1 上弦杆截面选择 上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨杆来选择：kN N 266.348max -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=，屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。 选用两个不等肢角钢6801002??L ，长肢水平。 截面几何特性（长肢水平双角钢组成T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm ）： 2274.21cm A = cm i cm i y x 61.4,40.2== 1508.6240 .28 .150<=== x ox x i l λ 7922.0=x ? 1504.6561 .48 .150<== = y oy y i l λ 778.0=y ? 截面验算： 22min /215/4.2104 .2127778.0348266 mm N f mm N A N =<=?= ? 大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。 4.2 下弦杆截面选择 下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧-O 杆来选择：kN N 578.354max += 在屋架平面内的计算长度：cm l ox 300=，屋架平面外的计算长度：cm l oy 300=。 所需截面面积为：24.1649215 354578 mm f N A n == 选择两个不等肢角钢656902??∠，长肢水平。 截面几何特点：22494.16114.17cm cm A >= 2013级土木工程专业 《钢结构》课程设计任务书 钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 设计题目： 钢结构平台梁板柱的设计 设计资料： (a) (b) (a) 梁格布置(b) 次梁布置简图 钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为，可变荷载分项系数为m2，荷载分项系数为；活荷载F=,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计。 要求： 1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格； 2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张； 3.完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。 提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。 《课程设计说明书》格式规范 一、封面要求 学生提交的正稿封面样式附后。评定成绩必须有教师签名并写出评语。 二、正文规范 1、字体字号要求 ①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times New Roman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。 ②课程设计正文内容 第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。 ③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。 ④图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。 2、内容要求 ①正文必须按照《湖南农业大学学报（自然科学版）》要求，即包括完整的标题、作者、指导教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参考文献、致谢、附录含计算数据、参考手册相关计算表格等。 ②文理通顺、说理有据。 ③图表中文标题下必须有英文对照。 建筑钢结构课程设计 专业班级 学号 姓名 指导老师 完成时间 1 设计基本资料 1.1设计题目：**集团轻钢结构设计 1.2建设地点：武汉市 1.3工程概况 **集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下： 1）长度为122.4m ，跨度24m ，柱网为5.1m ，檐口高度为8m ，屋面坡度为1/12，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料单层彩板或夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。 2）荷载：静荷载当有吊顶时为0.45 kN/m 2；活荷载为0.3 kN/m 2（计算刚架时）、0.5 kN/m 2（计算檩条时）；基本风压0.35 kN/m 2，地面粗糙度为B 类；雪荷载为0.5 kN/m 2；地震设防烈度为6度。 1.4设计原始资料 1）材料规格 钢材：门式刚架采用Q345-B 钢，楼面梁、屋面檩条、墙架、檩条采用Q235-B 螺栓：采用扭剪型高强度螺栓10.9级,普通螺栓采用六角头螺栓（C 级）； 焊条：手工焊、自动埋弧焊和CO 2气保护焊； 基础混凝土C20，垫层混凝土 C10； 钢筋：直径12mm ?≥为Ⅱ级钢筋，直径10mm ?≤为Ⅰ级钢筋。 2）地震设防烈度6度； 1.5建设规模以及标准 建筑规模：建筑面积约212024m ?，为单层钢结构建筑。 1.6设计依据 建筑结构荷载规范（GB50009—2001） 钢结构设计规范（GB50017—2003） 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018—2002） 建筑制图标准（GBJ104—87） 2 建筑设计 2.1建筑设计指导思想 1）设计满足生产工艺的要求，这是对设计的基本要求。 2）应创造良好的操作环境，有利于保证工人健康和提高劳动生产率。 3）应满足有关技术要求： (1) 厂房应具有必要的坚固耐久性能，使在外力、温湿度变化、化学侵蚀等各种不利因素作用下可以确保安全； (2) 厂房建筑应具有一定的灵活应变能力，在满足当前使用的基础上，适当考虑到以后设备更新和工艺改革的需要，使远近期结合，提高通用性，并为以后的厂房改造和扩建提供条件； (3) 设计厂房时应遵守国家颁布的有关技术规范与规程。 4）设计要注意提高建筑的经济、社会和环境的综合效益，三者间不可偏废。 5）工业建筑在适用、安全、经济的前提下，把建筑美与环境美列为设计的重要内容，美化室内外环境，创造良好的工作条件。 2.2建筑布置 考虑工艺、结构和经济三方面要求，按照设计规范，厂房可不设置伸缩缝。 2.3构造简要说明 1）屋面及墙面构造 屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。屋面的坡度为1：12的双坡屋面，采用内天沟有组织排水。 2）地面构造 厂房的地面用素土夯实后铺80厚C10混凝土，然后用20厚1：2水泥砂浆抹面。室内地坪标高为0.000，室外地坪为-0.3m，进厂房门的室内外做成斜坡。 3）刚架防锈处理 用各色硼钡酚醛防锈漆F53-9打底，在选用各色醇酸磁漆C04-42作面漆。 3 结构设计计算书 实习四全站仪三维坐标放样 一、实习目的及要求 1．熟悉全站仪的基本操作。 2．掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3．要求每组用极坐标法放样至少4个点。 二、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、实习方法与步骤 1．测设元素计算： 如图4-1所示，A、B 为地面控制点，现欲测设房角 点P，则首先根据下面的公式计算测设数据： （1）计算AB、AP边的坐标方位角： y AB arctan AB x AB y AP arctan AP x 图4-1极坐标测设原理 AP （2）计算AP与AB之间的夹角：AB AP （3）计算A、P 两点间的水平距离： 22 D AP (x P x A ) (y P y A)2x AP y A P2 注：以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2．实地测设： （1）仪器安置：在A点安置全站仪，对中、整平。 （2）定向：在B点安置棱镜，用全站仪照准B点棱镜，拧紧水平制动和竖直制动。 （3）数据输入：把控制点A、B和待测点P的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据D及β，并显示在屏幕上。 （4）测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向β上，拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D 及△β（仪器自动显示），然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到的D和β，或者当△D△及β为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。 四、注意事项 1．不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样，实际工作中应仔细中南大学钢结构课程设计
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