鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書2013GWJ

1、鋼 結(jié) 構(gòu) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書班級(jí)： 學(xué)號(hào)：組別： 姓名：一、題目某廠房總長度60m，跨度根據(jù)不同的組別從附表中取，屋蓋體系可從以下所給的類型中選取?？v向柱距6m。1.結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土柱，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，梯形屋面坡度i=L/10（L為屋架跨度），三角形屋架坡度1:3。地區(qū)計(jì)算溫度高于-200C，無侵蝕性介質(zhì)，地震設(shè)防烈度為7度，屋架下弦標(biāo)高為18m；廠房?jī)?nèi)橋式吊車為2臺(tái)150/30t（中級(jí)工作制），鍛錘為2臺(tái)5t。2. 屋架形式及荷載:屋架跨度m(根據(jù)分組按附表取)、形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點(diǎn)荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附圖所示。屋架采用的鋼材、焊條為：1）Q

2、235鋼，焊條為E43型，無檁體系，梯形鋼屋架，；2）Q345鋼，焊條為E50型，有檁體系，梯形鋼屋架；3）Q235鋼，焊條為E43型，有檁體系，三角形屋架。有檁體系的同學(xué)要求選擇檁條型號(hào)及計(jì)算。3.屋蓋結(jié)構(gòu)及荷載（1）無檁體系：采用1.5×6.0m預(yù)應(yīng)力混凝土屋板（考慮屋面板起系桿作用）荷載：屋架及支撐自重：按經(jīng)驗(yàn)公式q=0.12+0.011L，L為屋架跨度，以m為單位，q為屋架及支撐自重，以為單位；屋面活荷載：施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7，雪荷載的基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值為S0=0.35，施工活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，而是取兩者的較大值；積灰荷載(根據(jù)分組按附表取)。屋面各構(gòu)造層的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

3、 三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.4 水泥砂漿找平層 0.4 保溫層 (按附表取) 一氈二油隔氣層 0.05 水泥砂漿找平層 0.3 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 1.45（2）有檁體系：采用冷彎薄壁型鋼檁條，彩色夾芯板作屋面板。荷載：屋架及支撐自重：按經(jīng)驗(yàn)公式q=0.12+0.011L，L為屋架跨度，以m為單位，q為屋架及支撐自重，以為單位；基本風(fēng)壓為0.50 ，雪荷載為0.3 ；二、設(shè)計(jì)內(nèi)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(shè)計(jì)；3屋架設(shè)計(jì)計(jì)算：包括荷載及內(nèi)力計(jì)算、桿件截面的設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)一個(gè)下弦節(jié)點(diǎn)、一個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)、屋脊節(jié)點(diǎn)及下弦中央節(jié)點(diǎn)）；4編寫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份；

4、5繪制屋架施工圖一張1號(hào)或1號(hào)加長圖。三、設(shè)計(jì)要求1.計(jì)算書須用鋼筆書寫，計(jì)算書封面統(tǒng)一印刷，用紙統(tǒng)一購買，有目錄頁并編寫詳細(xì)目錄；正文要求書寫工整，必要的圖表不可缺少，注明所用參考文獻(xiàn)；插圖應(yīng)用鉛筆按一定比例繪制，做到眉目清晰，文圖配合；2. 按照制圖規(guī)定繪制屋架施工圖，圖紙應(yīng)符合房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 500012010）和建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 501052010）的要求；3.屋架跨度、保溫層及積灰荷載取值見附表所示。請(qǐng)將自己的取值填入設(shè)計(jì)任務(wù)書中。附表 鋼屋架跨度、保溫層及積灰荷載的取值（單位：）組 號(hào)123456跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（

5、15）24（18）保溫層0.40.450.50.550.60.65積灰荷載0.70.80.91.01.11.2組 號(hào)789101112跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.70.650.550.60.50.7積灰荷載1.31.31.21.21.01.3組 號(hào)131415161718跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.70.650.650.60.50.45積灰荷載0.70.80.91.01.11.2組 號(hào)192021222324跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）2

6、4（18）保溫層0.450.50.40.50.450.55積灰荷載1.31.31.21.21.01.3組 號(hào)252627282930跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.70.650.650.60.50.45積灰荷載1.31.01.21.21.31.1組 號(hào)313233343536跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.450.50.40.50.450.55積灰荷載1.20.90.80.71.21.0組 號(hào)373839404142跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）2

7、4（18）保溫層0.40.450.50.550.60.65積灰荷載1.31.01.21.21.31.1組 號(hào)434445464748跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.50.60.70.70.650.55積灰荷載1.11.21.31.21.31.1組 號(hào)495051525354跨 度18（12）21（15）24（18）18（12）21（15）24（18）保溫層0.50.60.70.70.60.5積灰荷載不考慮不考慮不考慮不考慮不考慮不考慮組 號(hào)555657跨 度18（12）21（15）24（18）保溫層0.450.50.4積灰荷載不考慮不考慮

8、不考慮注：括號(hào)內(nèi)為三角形屋架跨度數(shù)值a . 18米跨屋架幾何尺寸b . 18米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值c . 18米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值d . 21米跨屋架幾何尺寸e . 21米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值f . 21米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值g . 24米跨屋架幾何尺寸h . 24米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值i . 24米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值j.12米跨三角形屋架全跨荷載作用下各桿件的內(nèi)力值k.15米跨三角形屋架全跨荷載作用下各桿件的內(nèi)力值l.18米跨三角形屋架全跨荷載作用下各桿件的內(nèi)力值（四）設(shè)計(jì)進(jìn)度第一

9、日：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，借閱參考資料，屋蓋支撐布置； 第二日：荷載計(jì)算，荷載組合，內(nèi)力計(jì)算； 第三日：桿件截面設(shè)計(jì)計(jì)算；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算； 第四日：繪制施工圖； 第五日：整理結(jié)構(gòu)計(jì)算書；鋼 結(jié) 構(gòu) 課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書（一）設(shè)計(jì)步驟1材料選擇根據(jù)該地區(qū)的冬季計(jì)算溫度和荷載性質(zhì)，鋼材采用或，焊條采用或型，手工焊。2屋架形式及屋架幾何尺寸的確定 確定屋架的計(jì)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(jié)點(diǎn)荷載，腹桿體系采用節(jié)間為3m的人字形式，僅在跨中考慮到腹桿的適宜傾角。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(shè)

10、置，當(dāng)山墻采用封閉結(jié)合及考慮構(gòu)件統(tǒng)一化，亦可將房屋兩端的橫向水平支撐設(shè)置在第二柱間。下弦縱向水平支撐根據(jù)具體情況可不設(shè)置，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(shè)三道，系桿亦沿屋架兩端及屋脊處通長設(shè)置三道。凡與支撐連接的屋架編號(hào)為GWJ2，其它編號(hào)為GWJ1。4荷載和內(nèi)力計(jì)算荷載匯集：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(fēng)荷載及積灰荷載不考慮。荷載組合： 考慮全跨荷載：全跨永久荷載全跨可變荷載，在設(shè)計(jì)桿件截面的時(shí)候，將跨中斜腹桿均按壓桿考慮并控制其長細(xì)比不大于150（按此處理后一般不必考慮半

11、跨荷載作用的組合）。內(nèi)力計(jì)算不考慮起拱： 本設(shè)計(jì)采用圖解法計(jì)算內(nèi)力。應(yīng)用圖解法求得單位荷載作用下的各桿內(nèi)力，即內(nèi)力系數(shù)，然后可求出當(dāng)荷載作用時(shí)的桿件內(nèi)力，并求出荷載組合下的桿件內(nèi)力。 5桿件截面設(shè)計(jì)： 上弦：整個(gè)上弦不改變截面，是受壓桿件，按最大內(nèi)力即最大壓力設(shè)計(jì)，選用兩不等邊角鋼短肢相并。主要計(jì)算公式：=150 =150 下弦：整個(gè)下弦不改變截面，是受拉桿件，按最大內(nèi)力即最大拉力設(shè)計(jì)，選用兩不等邊角鋼短肢相并。主要計(jì)算公式：=350 =350端斜桿：選用兩不等邊角鋼長肢相并，驗(yàn)算要求同上弦桿。斜腹桿：選用兩等邊角鋼相并，設(shè)計(jì)內(nèi)力有拉力壓力時(shí)，按和壓桿驗(yàn)算。豎桿：若桿力很小，可按容許長細(xì)比選擇

12、截面，再驗(yàn)算。一般選用兩等邊角鋼相并。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(xì)比選擇截面。 6節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：下弦節(jié)點(diǎn)： 這類節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)步驟是：先根據(jù)腹桿的內(nèi)力計(jì)算腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的尺寸，即和，然后根據(jù)的大小按比例繪出節(jié)點(diǎn)板的形狀和大小，最后驗(yàn)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫。主要計(jì)算公式：上弦節(jié)點(diǎn)；設(shè)計(jì)步驟同下弦節(jié)點(diǎn)，但上弦節(jié)點(diǎn)受節(jié)點(diǎn)荷載作用。主要計(jì)算公式：屋脊節(jié)點(diǎn)（拼接上弦節(jié)點(diǎn)）弦桿一般采用同號(hào)角鋼進(jìn)行拼接，為使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合且便于施焊，需切肢削棱，切肢長度為t+5mm拼接角鋼與上弦連接焊縫長度 拼接角鋼長 下弦拼接節(jié)點(diǎn)：拼接角鋼計(jì)算同屋脊節(jié)點(diǎn)，下弦桿與節(jié)點(diǎn)板焊縫傳遞15%的下弦設(shè)計(jì)桿力，按側(cè)焊縫分別計(jì)算肢尖、肢背長度支座節(jié)點(diǎn) 支座節(jié)點(diǎn)計(jì)算包括底板計(jì)算、加勁肋及其焊縫計(jì)算與底板焊縫計(jì)算三部分，計(jì)算原理與軸壓柱柱腳相同。 7書寫結(jié)構(gòu)計(jì)算書，繪制屋架施工圖（二）設(shè)計(jì)指導(dǎo)與答疑：1每日指導(dǎo)教師去一次設(shè)計(jì)教室答疑2指導(dǎo)教師根據(jù)情況進(jìn)行集體答疑或講課，若有需要在每個(gè)設(shè)計(jì)步驟開始前，系統(tǒng)地向?qū)W生講述設(shè)計(jì)過程及重點(diǎn)。（三）設(shè)計(jì)的考評(píng)1依據(jù)：結(jié)構(gòu)計(jì)算書、施工圖及課程設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)；2成績(jī)：按五級(jí)分制計(jì)算（優(yōu)秀、良好、