钢结构设计专业课程设计指导书.doc
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1、河北工业大学土木工程学院土木工程专业钢构造设计课 程 设 计 指 导 书 5 月一、设计课题阐明钢构造是土木工程专业重要专业课,为了加强学生对基本理论理解和钢构造设计规范条文应用,培养学生独立分析问题和解决问题能力,必要在讲完关于课程内容后,安排1周课程设计,以提高学生综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽重要过程,也是对学生综合素质与工程实践能力全面锻炼,是实现本科培养目的重要阶段。通过课程设计,着重培养学生综合分析和解决问题能力以及严谨、夯实工作作风。为学生将来走上工作岗位,顺利完毕设计任务奠定基本。钢屋架设计采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容涉及:屋架内力计算、屋架杆件设计;节点设计
2、;施工图绘制以及材料用量计算等。以上课题安排一周时间,完毕设计成果涉及:构造设计计算书一份,施工图13张(2号加长)。二、设计基本过程(一)、材料选取依照荷载性质,钢材可采用Q235-A.F,规定保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯实验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接办法采用焊接,焊条可选用E43型,手工焊。(二)、屋架形式及几何尺寸因屋面采用混凝土大型屋面板,屋面坡屋i,故宜采用梯形屋架。屋架计算跨度应取l。= l-2150=24000-300=23700mm。屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度有关,国内常将H。取为1.82.1m等较整洁数值,以利多跨屋架时屋面构造。 为使屋架上弦只受节
3、点荷载,腹杆体系采用节间为3m人字形式,屋面板传来荷载,正好作用在节点上,使之传力更好。屋架跨中起拱l500 ,可取50mm。(三)、支撑布置依照车间长度,屋架跨度,荷载状况,以及吊车设立状况,宜布置三道上、下弦横向水平支撑,垂直支撑和系杆,屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设立刚性系杆,屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接屋架可编号为GWJ2,其他编号均为GWJl。(四)、荷载和内力计算1、荷载计算屋面活荷载与雪载普通不会同步浮现,可取其中较大者进行计算。屋架沿水平投影面积分布自重(涉及支撑)可按经验公式计算。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,因此各荷载
4、均按水平投影面积计算。2荷载组合设计屋架时,应考虑如下三种荷载组合:(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(3) 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载3. 内力计算按图解法、解释法、电算法均可计算屋架各杆内力。先求出单位荷载作用于各节点时内力,即内力系数,然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时杆件内力,并求出三种荷载组合下杆件内力取其中不利内力(正、负最大值)作为设计屋架根据。可列表计算。跨中附近斜腹杆内力发生变号,由于考虑了施工阶段荷载不利分布。如果按照对的施工办法,屋面板采用对称吊装,就不会浮现杆件内力变号。(五)、杆件截面设计屋架跨度不不不大
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