钢结构课程设计学生姓名：李兴锋学号：20094023227所在学院：工程学院专业班级：09级土木(2)班指导教师：目录1、设计资料 (3)2、屋架形式和几何尺寸 (5)3、节点荷载设计 (5)4、屋架荷载 (6)5、杆件截面选择 (6)6、屋架杆件计算总表 (13)7、焊缝计算 (14)8、杆件应力计算 (16)9、节点设计 (19)10、课程设计小结 (25)11、设计手写稿 (27)12、施工图 (28)T型钢架课程设计任务书一、设计资料某车间（或厂房）跨度L，长度96m，柱距6m，屋盖采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距1.5m，屋面坡度i = 1/10，屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，当地基本风压为0.55kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，柱截面400mm×400mm。

其他设计资料如下：A．跨度B．永久荷载注：表中给出的永久荷载尚未包含屋架和支撑自重。

C．雪荷载D．积灰荷载二、题目分配注：土木07-1班执行D1组合；土木07-2班执行D2组合；土木07专升本执行D3组合。

各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。

三、设计要求计算书：内容应详尽，主要内容应包括：设计任务书，材料选择，屋架形式、几何尺寸，支撑布置，荷载汇集，杆件内力计算及组合，杆件截面选择，典型节点设计（屋脊、跨中拼接节点，上下弦节点）等。

图纸：应符合制图规范及要求，表达应完整；绘制要求：主要图面应绘制正面图、上下弦平面图，必要的侧面图、剖面图，以及某些安装节点或特殊零件的大样图；在图的左上角绘制屋架简图，并注明杆件几何长度（左半跨）及杆件内力设计值（右半跨），图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明，如钢材型号、（注：采用A1图纸594mm×841mm）附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。

四、主要参考资料1. 戴国欣主编．钢结构（第三版）．武汉：武汉理工大学出版社，20072. 夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，20043. 张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，20044. 汪一骏等．钢结构设计手册（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，20045. 建筑结构荷载规范（GB50009—2001 ）6. 钢结构设计规范（GB50017—2003）7. 建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）1、设计资料(1）某厂房跨度为24m，总长96m，柱距6m，檩条间距1.5m。

(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）屋面材料为压型钢板复合板。

(4）采用梯形钢屋架。

(5）钢材选用Q345B，焊条为E43型。

(6) 永久荷载标准值0.4kN/㎡，风压0.50 kN/㎡，活荷载标准值0.5 kN/㎡，雪荷载0.30 kN/㎡，积灰荷载0.75 kN/㎡。

2、屋架形式和几何尺寸屋面坡度；i=（3190－1990）/11850=1/10；屋架计算跨度；L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，中部高度取H=3190mm。

屋架几何尺寸如图所示：24米跨屋架几何尺寸3节点荷载设计；由可变效应控制的组合:F＝（1.2×0.784+1.4×0.50+1.4×0.9×0.75）×1.5×6＝23.2722kN由永久荷载效应控制的组合:F＝（1.35×0.784+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.75）×1.5×60＝22.4406 kN节点荷载取为23.2722 kN支座反力为8F=186.1776Kn4.将荷载23.2722kN作用于屋架整个跨度，其受力图如下：5﹑杆件截面选择腹杆最大内力N=15.25×23.2722=354.9KN,选中间节点板厚度为10mm ，支座节点板厚度12mm 。

(1) 上弦整个上弦杆采用等截面，按最大内力N=-15.25×23.2722=354.9KN 计算 在屋架平面内：计算长度 l ox =l 。

=150.8cm, l oy =300cm 选用2 ∟ 110 ×14A=2 ×29.06 =58.12 cm 2 i x =3.34cm i y =5cm截面验算：刚度：x λ＝l ox / i x ＝150.8/3.32=45.42<［λ］＝150 y λ＝l oy / i y =300/5=60<［λ］＝150双角钢T 形截面绕对称轴y 轴应按弯扭屈曲计算长细比yz λ b/t=110/10=11<0.58 l oy / b=0.58×300/11=15.8 则：(6002.601430011475.018.50475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ 故由max λ＝y λ＝60.02查附表得ϕ＝0.807 整体稳定：223/215/206)10034.21807.0/(109.354/mm N mm A N <N =⨯⨯⨯==ϕσ填板每节间放一个：l=95.5㎝<40i=40×2.79=111.6㎝故上弦杆采用2∟110×14截面形式（2）下弦整个下弦杆采用等截面，按最大内力N=15.17×23.2722=353KN 计算选2 ∟100×80×8l ox ＝300cm l oy =1200cm, A ＝2×13.9＝27.8 cm 2，i x ＝2.37cm ，i y ＝4.73cmx λ＝l ox / i x ＝300/2.37=126.6<［λ］＝350y λ＝l oy / i y =1200/4.73=253.7<［λ］＝350n A /N ＝σ=353×103/(27.8×102)= 127N/ 2m m < f=215N/mm ² 填板每节间放一个：l=150㎝<80i=80×2.379=189.6㎝故下弦杆采用2 ∟100×80×8短肢相并（3）腹杆3,4,8选一个人截面，内力最N ＝8.87×23.2722=206.42KN l ox ＝286.4×0.8=229.12cm l oy =286.4 cm 选用2 ∟90×6 A=21.28 cm 2 i ＝2.79cm ，i y ＝4.05cmx λ＝l ox / i x ＝229.12/2.79=82.12<［λ］＝150y λ＝l oy / i y =286.4/4.05=70.7<［λ］＝150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 b/t=90/6=15<0.58*loy/ b=0.58×286.4/90=18.46(6016.786.04.2869475.017.70475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλyz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ＝0.68982则=A ϕ/N 413.28×1000/(0.472*27.88*100)= 314.058N/ 2m m < f填板放两个：l=95.5㎝<40i=40×2.79=111.6㎝采用2∟90×6截面形式(4) 9, 13 ,14 , 19选用一个截面，内力最大值为3.70×23.2722=86.1 KN 选用2∟80×5 A ＝2 l×7.91＝15.82 cm 2，i x ＝2.48cm ，i y ＝3.63cm l ox ＝339×0.8=271.2cm l oy =339cmx λ＝l ox / i x ＝271.2/2.48=109.3<［λ］＝150y λ＝l oy / i y =339/3.63=93.46<［λ］＝150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 b/t=80/5=16<0.58 l oy /b=0.58×339/5=24.58(4.937.995.03398475.014.93475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ＝0.6708则=A ϕ/N 86.1×1000/(0.6708*15.82*100)= 97.7N/ 2m m < f=215N/㎜²填板放三个：l=90.4㎝<40i=40×2.48=99.2㎝采用280×5截面形式（5）1， 6， 11， 16， 18， 选一个截面，内力最大值为：1*23.2722=23.2722kN 选用2∟80×5 A ＝2 l×7.91＝15.82 cm 2，i x ＝2.48cm ，i y ＝3.63cm l ox ＝339×0.8=271.2cm l oy =339cmx λ＝l ox / i x ＝271.2/2.48=109.3<［λ］＝150y λ＝l oy / i y =339/3.63=93.46<［λ］＝150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 b/t=80/5=16<0.58 l oy /b=0.58×339/5=24.58(4.937.995.03398475.014.93475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ＝0.6708则=A ϕ/N 23.2722×1000/(0.6708*15.82*100)= 26.4N/ 2m m < f=215N/mm填板放三个：l=84.75㎝<40i=40×2.48=99.2㎝采用2∟80×5截面形式（6）21杆 内力：1.94*23.2722=45.15kN 选用2∟70×8 A ＝21.34 cm 2，i x ＝2.68cm ，i y ＝2.68cml ox ＝319×0.9=287.1cm l oy =287.1cmx λ＝l ox / i x ＝287.1/2.68=107.1<［λ］＝150y λ＝l oy / i y =287.1/2.68=107.1<［λ］＝150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 b/t=70/8=8.75<0.58 l oy /b=0.58×319/8=23.8(1.1074.1098.03197475.011.107475.01224224==⎪⎪⎭⎫⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y oy y yz t l b λλλ yz λ>x λ,由yz λ查表得ϕ＝0.4966则=A ϕ/N 45.15×1000/(0.4966*21.34*100)= 42.6N/ 2m m < f=215N/ 2m m 放两块填板:L=106.3<40i=40*2.68=107.2cm采用2∟70×8截面形式6.屋架杆件计算总表7、焊缝计算在确定节点板的形状和尺寸时，需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。