钢结构设计任务书2013.doc

SY-027
课程设计任务书
系部名称
土木工程学院
专业
建筑工程
班级、学号

指导教师姓名

职称

从事专业
结构工程
题目名称
钢结构屋架设计
一、课程设计的目的、意义
本课程是土木工程专业的一门专业教育实践（专业技能）课。本课程的教学目的是培养学生运用钢结构的基本设计理论和设计方法，进行钢结构的一榀屋架的设计，从而进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计，了解钢结构单层工业厂房设计内容、程序和基本原则，熟悉钢结构构件的布置原则，掌握钢结构屋架的选型、支撑的布置和节点的设计计算，以巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点，为学生毕业设计和毕业后从事设计或施工工作打下良好的基础。课程设计的目的主要体现在以下几个方面：
　　1．巩固与运用理论教学所学习的基本概念和基础知识
　　2．培养学生使用各种规范、查阅手册和资料的能力
　　3．培养学生概念设计的能力
4．熟悉设计步骤与相关的设计内容
　 5．学会设计计算方法
　　6．培养学生图纸表达能力

二、课程设计的主要内容、技术要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）
（一）设计原始资料
1、车间建设地点：哈尔滨、北京、上海、成都、包头、乌鲁木齐、南京、天津、佳木斯
2、车间的长度120m，钢柱柱距为6m。钢吊车梁，车间内设有一台起重量30吨的中极工作制桥式吊车。厂房为梯形钢屋架，屋架的跨度18m、24m、30m、36m。尺寸和形式如图所示。屋架上弦坡度起拱前为1／10，起拱后为1／9．6，屋架端部轴线处中心线高度2.0m，外包尺寸(上弦角钢面至支座板底)为2.2m。
3、屋架及屋架上下弦支撑布置如下图

屋架上弦支撑布置图

屋架下弦支撑布置图
4、结构材料及连接：杆件采用Q235钢，E43焊剂系列。钢材和焊缝的强度设计值按钢材的性能表选用。
5、半跨屋架及杆件长度如下图所示（18m、24m、30m、36m ）

6、屋面类型
1）有檩屋面 由双层压型钢板(上层压型钢板、下层带小肋)中间夹保温层的复合板面，沿板的纵向由钢檩条支承；
2）无檩屋面 1.5m×6.0m或3.0m×6.0m太空轻质大型屋面板，不设檩条，板直接搁置于屋架上弦节点上。
7、本屋架设计实例适用于地震设防烈度8度。抗震设防烈度为9度及以下地区，对于屋架不需进行强度验算，屋盖结构的纵向水平地震作用由屋架端部垂直支撑承受。
8、屋面荷载
1） 恒载 屋面板：（1）压型钢板QK=0.3kN／m2（10-01）QK=0.4kN／m2（10-02）
（2）太空轻质大型屋面板QK=0.5kN／m2（10-19）QK=0.6kN／m2（10-20）
（3）大型屋面板QK=1.2kN／m2（10-12）
（4）大型屋面板QK=1.3kN／m2（10-13）
（5）大型屋面板QK=1.4kN／m2（10-14）
（6）大型屋面板QK=1.5kN／m2（10-15）
（7）大型屋面板QK=1.6kN／m2（10-16）
（8）大型屋面板QK=1.8kN／m2（10-17）
20厚防水层0.75 kN／m2
80厚保温层0.25 kN／m2
2） 活荷载（水平投影面）0.6 kN／m2
3） 雪荷载（水平投影面）见下表
4） 风荷载 基本风压见下表
5） 屋架及支撑自重，用经验公式（水平投影面） q=0.12+0.011L.
9、每个学生一题，见下表
学生选题表
题号
地点
跨度(m)
荷载（kN/m2）
18
24
30
36
基本雪压
基本风压
北京
1
10
19
28
0.30
0.35
哈尔宾
2
11
20
29
0.45
0.45
上海
3
12
21
30
0.20
0.55
成都
4
13
22
31
0.10
0.25
南京
5
14
23
32
0.50
0.45
乌鲁木齐
6
15
24
33
0.75
0.60
包头
7
16
25
34
0.40
0.50
天津
8
17
26
35
0.35
0.55
佳木斯
9
18
27
36
0.65
0.65
（二）设计技术要求
1 钢屋架荷载的计算。
　　2 杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，截面型式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点扳的厚度；
　 3普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计及计算和构造；钢屋架施：屋架施工图的内容和绘制。
（三）设计任务要求
1、编制设计说明书，设计说明书包括以下各项内容：
1）屋架形式选择
2）荷载计算，计算屋架单位荷载内力，计算屋架荷载作用内力
3）内力组合
4）杆件截面选择
5）屋架节点设计（下弦支座节点、下弦跨中节点、屋脊节点、其他各节点）
2、绘制钢结构屋架施工图1张2﹟图
（四）注意事项
1 设计说明书编制顺序：
①封面（打印）：按照规范填写；
②任务书：教师提供；
③目录（手写）：包括论文全部章节的标题（要求编到3级标题，例如：1；1.1；1.1.1）、参考文献及附录；
④正文（手写）：要求思路清晰，步骤完整，内容正确，字迹工整；
⑤参考文献（手写）；
2设计说明书撰写要求
（1）正文：正文应按照目录所定的顺序依次撰写，要求计算准确，论述清楚、简练、通顺，插图清晰，书写整洁。文中图、表及公式应规范地绘制和书写。物理量名称、符号与计量单位一律采用国际单位制（SI）。
（2）插图：插图序号用阿拉伯数字分章依序连续编排，每一插图都应有简短确切的题名，连同图序置于图下，图序与图名之间空一格，图名中不允许使用标点符号，图名后不加标点符号。
（3）插表：插表序号用阿拉伯数字分章依序连续编排，每一插表都应有简短确切的题名，表序与表名书写于表的正上方，表序与表名之间空一格，表名不允许使用标点符号，表名后不加标点符号。
（4）参考文献：
著作图书文献书写格式如下：
[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型标志].其他责任者.版本项.出版地：出版者，出版年.
学术刊物文献书写格式如下：
[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型标志].年.卷(期)-年.卷(期).出版地：出版者，出版年.
（5）页码
设计说明书（论文）页码一律用阿拉伯数字连续编码，页码由第一章的首页开始作为第1页。封面、任务书、目录不编排页码。
（6）其他要求
说明书应有必要的计算过程；计算内容应给出其来源；在确定设计方案时应有一定的技术、经济比较说明；内容应分章节，重复计算尽量采用表格方式，参考资料应列出。要求设计说明书文理通顺、叙述清晰、内容完整、观点明确、论据正确，应将建筑概况和设计方案交待清楚。
3、设计图纸
设计图纸要求图面整洁，图纸内容布置合理，图文全部采用工程字体，尽量选用标准图号，标题栏按照统一规定格式绘制，图例及绘图方法执行国家有关制图规范。
三、课程设计完成后应提交的成果
1、课程设计计算书一份；
内容包括：设计资料结构形式与布置，荷载计算，内力计算，杆件设计，节点设汁，
2、绘制钢屋架施工详图及节点安装图（2#图一张）(594mx420 mm)
图纸内容：屋架索引图(画在图面的左上角)，屋架正立面图（画对称的半榀)，上、下弦杆俯视图，必要的剖面图(端竖杆、中竖杆、托架及垂直支撑连接处)，屋架支撑详图及零件详图，材料表，施工图说明，标题栏(写明：题目、指导教师、姓名、班级、日期)；绘图要求：采用铅笔绘图，图面布置合理，文字规范线条清楚并符合制图标准，达到施工图要求。
四、课程设计的进度安排
本实践课程的计划学时为2周，共10天，具体学时分配如下：
1、熟悉资料，查阅文献（0.5天）
2、选择屋架，合理布置支撑（1.5天）
3、荷载计算（1天）
4、内力计算机内力组合（2天）
5、杆件截面选择（1天）
6、节点设计（1.5天）
7、绘制施工图（2.5天）
五、主要参考资料
[1] 陈绍番．钢结构（上下册）．北京：中国建筑工业出版社，2006．
[2] 中华人民共和国国家标准，钢结构设计规范（GB50017-2010）
[3] 中华人民共和国国家标准，冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）
[4] 实用钢结构设计手册．北京：中国建筑工业出版社，2004．
[5] 黎钟.钢结构．北京：高等教育出版社，2000．
[6]《钢结构》.钟善桐主编.中国建筑工业出版社,1988
[7] 周俐俐,姚勇.大学生课程设计指南丛书.钢结构课程设计指南
[8] 沈祖炎,陈杨冀,陈以一.钢结构基本原理.中国建筑工业出版社,2000。
[9] 钟善桐.《钢结构》,武汉大学出版社,2001。
[10] 中华人民共和国国家标准，建筑钢结构制图标准（GB2003）

六、备注

指导教师签字：

年 月 日
教研室主任签字：

年 月 日