课程设计务书
课程名称： 钢结构课程设计
实践时间： 周
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
2013年X月X日
钢结构课程设计务书
题目
某厂房总长度90m跨度18m屋盖体系檩屋盖柱距6m
1 结构形式：钢筋混凝土柱梯形钢屋架柱混凝土强度等级C30屋面坡度iL10L屋架跨度区计算温度高200C侵蚀性介质屋架弦标高18m
2 屋架形式荷载：屋架形式尺寸力系数（节点荷载P作杆件力）附图示屋架采钢材焊条：Q345钢焊条E50型
3屋盖结构荷载
（1）檩体系：采×预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作）
荷 载：①屋架支撑重：验公式q+L屋架跨度m单位q屋架支撑重kNm2单位
②屋面活荷载：施工活荷载标准值m2雪荷载基雪压标准 值S0m2施工活荷载雪荷载时考虑取两者较值积灰荷载m2
③屋面构造层荷载标准值：
三毡四油（铺绿豆砂）防水层 m2
水泥砂浆找层 m2
保温层 kNm2(附表取)
预应力混凝土屋面板 m2
附 图
(a) 18米跨屋架
(b)18米跨屋架全跨单位荷载尺寸作杆件力值
(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作杆件力值
二 设计容
1屋架形式尺寸材料选择支撑布置
根车间长度屋架跨度荷载情况设置弦横水支撑垂直
支撑系杆见图连接孔连接零件区图中出W1W2W3 三
种编号
（a）弦横水支撑布置图
（b）屋架弦水支撑布置图
1122 剖面图
2荷载计算
三毡四油防水层 kNm2
水泥砂浆找层 m2
保温层 m2
预应力混凝土屋面板 m2
屋架支撑重 +m2
恒荷载总 m2
活荷载 m2
积灰荷载 m2
变荷载总 m2
屋面坡度荷载影响未予考虑风荷载屋面吸力重屋面考虑
3荷载组合
1全跨永久荷载+全跨变荷载
变荷载效应控制组合：
F×+×+××××6
永久荷载效应控制组合：
F’×+××+××××6
F
2全跨永久荷载+半跨变荷载
全跨永久荷载设计值：
F1×××6
半跨变荷载设计值：
F2×+××××6
屋架杆件力组合表
杆件名称
杆件编号
单位力作时力系数
组合1
组合2
计算里
全跨A
左半跨B
右半跨C
F×A
F1×A+F2×C
F1×A+F2×B
弦
AB
BCCD
DEEF
FG
弦
ac
ce
eg
44164
斜腹杆
aB
Bc
cD
De
eF
Fg
竖杆
Aa
Cc
Ee
Gg
4 截面选择
腹杆力N查表选中间节点板厚度t10mm荷载支座节点板厚度t12mm
1 弦
整弦改变截面里计算：
假定λ60双角T形钢绕轴失稳时属类b截面附表查
ψx 需截面量：
ANψminf ×310)²
ixloxλ90
iyloyλ30090
附表选2L80×10A²ixiy
λxloxix
λyloyiy300<[λ]150
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt λyzλy（1+⁴loy²t²）>λy
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局部
稳定填板节间放块（满足l1范围少两块）la<40i40
×
2弦
弦改变截面力计算：
Nmaxlox300cmloy900cm连接支撑螺栓孔中心节点板边缘
距离约100cm(eg节间)考虑螺栓孔削弱需截面量：
ixlox[λ]300350
iyloy[λ]1500350
附表选2L75×7A²ixiy
λxloxix300<[λ]350
λyloyiy900<[λ]350
σNAmm²填板节间放块l1150cm<80i80×184cm
3斜腹杆
（1）杆件aBNloxloy
假设λ80双角T形钢绕轴失稳时属类b截面附表
查ψx 需截面量：
ANψminf ×310)²
ixloxλ80
iyloyλ
附表选2L100×6A²ixiy
λxloxix<[λ]150
λyloyiy
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt λyz×b(1+loy²×t²⁴)t<λx
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局
部稳定填板放两块la<40i40×124cm
(2)杆件BcNlox×loy
需截面量：
ixloxλ350
iyloyλ350
附表选2L63×4A²ixiy
λxloxix<[λ]350
λyloyiy<[λ]350
σNAmm² 填板放两块l1<80i80×
（3）杆件EeNlox×loy里较
[λ]选择截面需截面量：
ixlox[λ]150
iyloy[λ]150
附表选2L50×6A²ixiy
λxloxix<[λ]150
λyloyiy<[λ]150
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt λyzλy（1+⁴loy²t²）<λx
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局
部稳定填板放四块la<40i40×
余杆件截面选择见表注意连接垂直支撑中央竖杆采十字形截面斜
面计算长度lo腹杆Aa外lox
物价杆件截面选表
杆件名称
杆件号
里设计值（kN）
计算长度(cm)
截面
截面积(cm²
）
计算应力(Nmm²)
容许长细[λ]
杆件端部角钢肢背肢尖焊缝
填板数
lox
loy
弦
FG
2L80×10
150
_____
节间1
弦
eg
2L75×7
350
_____
节间1
斜腹杆
aB
2L100×6
150
6160
4120
2
Bc
2L63×4
350
4170
490
2
cD
2L90×6
150
690
470
3
De
2L30×4
350
470
440
3
eF
2L56×8
150
640
430
4
Fg
2L56×8
150
640
430
4
竖杆
Aa
2L45×6
150
640
430
3
Cc
2L45×6
150
640
430
3
Ee
2L50×6
150
640
430
4
Gg
289×
╇36×5
200
640
430
3
5节点设计
（1）弦节点设计c
先算腹杆节点板连接焊缝：Bc杆肢背肢尖焊缝焊脚尺寸取
hf1hf24mm需焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）：
肢背 lw1257940(3××4×200)+2×4 170mm
肢尖 lw2257940(6××4×200)+2×490mm
腹杆CccD杆端焊缝理计算次验算弦杆节点板连接焊缝
力差Δ NNceNac 斜腹杆焊缝决
定节点板量节点板长度角焊缝计算长度lw采hf6mm肢背焊缝应力：
τ1244500(3××6×508)mm²
线节点c
（2）线节点B
腹板aBBc杆端焊缝计算里验算线节点板连接焊缝：节点
板缩进8mm 肢背采塞焊缝承受节点荷载：
Qhft25mmlw1lw2 σ54430(2××5×470)mm²<βff×200244Nmm²
ΔN：τ338120(2××10×508)mm²
M：σf6M(2×he×lw²)6×(2××10× 508²)mm²
焊缝强度：√（αfβf）²＋τf²mm²
弦节点B
（3）屋脊节点G
腹杆杆端焊缝计算略弦杆节点板连接焊缝受力构造求决定
焊缝尺寸计算里进行拼接计算拼接角钢采弦杆相截
面2L80×10倒棱外竖肢需切Δt+hf+510+10+525mm线坡
度热弯拼接角钢弦连接焊缝接头侧总长度（设hf10mm）
∑lwN×ff)
四条焊缝认均受力条焊缝实际长度：
lw4+20
拼接角钢总长度：
l2lw+20 ＜600mm
取拼接角钢长度600mm
屋脊节点a
（4） 支座节点a
（5）
支座节点a
杆端焊缝计算略出底板等计算
①底板计算
支反力Rd混凝土强度C30fcmm²需底板净面积：
An327180²²
锚栓直径取d25mm锚栓孔直径50mm需底板毛面积：
AAn+Ao+2×4×5+×5²4²
构造求采板面积a×b28×28784cm²>²垫板采100
×100×12孔径26mm实际底板净面积
An7842×4××5²4²
底板实际应力：
qmm²
a1√²+²
b1×
b1a1查表β：
Mβqa²×ײ·mm
需底板厚度：
t≥√6Mmaxf√6×205
t18mm底板尺寸﹣280×280×18
②加劲肋节点板连接焊缝计算
加劲肋连接焊缝承受力取VR44
MVe×·cm加劲肋高度厚度中间节点板相
(378×140×10)采hf6mm验算焊缝应力：
V τf81800(2××6×483)mm²
M σf6×5439700(2××6×483²) Nmm²
√(αfβf)²+τ²√（）²+²mm²
③节点板加劲肋底板连接焊缝计算采hf8mm实际焊缝总长度：
Σlw2×(28+×2)12×
焊缝设计应力：
σf327180×8×936)mm²<βfff×200244Nmm²
(5)弦中央节点g
腹杆杆端焊缝计算略弦杆节点板连接焊缝受力构造求决定
焊缝尺 寸 计算里进行拼接计算拼接角钢采弦杆相
截面2L75×7 倒棱外竖肢需切Δt+hf+57+8+520mm拼接角钢
弦连接焊缝接头侧总长度（设hf8mm）
∑lwN×ff)
四条焊缝认均受力条焊缝实际长度：
lw4+16
拼接角钢总长度：
l2lw+16 ＜600mm
取拼接角钢长度600mm
弦中央节点g
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课程设计务书
课程名称： 钢结构课程设计
实践时间： 周
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
2013年X月X日
钢结构课程设计务书
题目
某厂房总长度90m跨度18m屋盖体系檩屋盖柱距6m
1 结构形式：钢筋混凝土柱梯形钢屋架柱混凝土强度等级C30屋面坡度iL10L屋架跨度区计算温度高200C侵蚀性介质屋架弦标高18m
2 屋架形式荷载：屋架形式尺寸力系数（节点荷载P作杆件力）附图示屋架采钢材焊条：Q345钢焊条E50型
3屋盖结构荷载
（1）檩体系：采×预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作）
荷 载：①屋架支撑重：验公式q+L屋架跨度m单位q屋架支撑重kNm2单位
②屋面活荷载：施工活荷载标准值m2雪荷载基雪压标准 值S0m2施工活荷载雪荷载时考虑取两者较值积灰荷载m2
③屋面构造层荷载标准值：
三毡四油（铺绿豆砂）防水层 m2
水泥砂浆找层 m2
保温层 kNm2(附表取)
预应力混凝土屋面板 m2
附 图
(a) 18米跨屋架
(b)18米跨屋架全跨单位荷载尺寸作杆件力值
(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作杆件力值
二 设计容
1屋架形式尺寸材料选择支撑布置
根车间长度屋架跨度荷载情况设置弦横水支撑垂直
支撑系杆见图连接孔连接零件区图中出W1W2W3 三
种编号
（a）弦横水支撑布置图
（b）屋架弦水支撑布置图
1122 剖面图
2荷载计算
三毡四油防水层 kNm2
水泥砂浆找层 m2
保温层 m2
预应力混凝土屋面板 m2
屋架支撑重 +m2
恒荷载总 m2
活荷载 m2
积灰荷载 m2
变荷载总 m2
屋面坡度荷载影响未予考虑风荷载屋面吸力重屋面考虑
3荷载组合
1全跨永久荷载+全跨变荷载
变荷载效应控制组合：
F×+×+××××6
永久荷载效应控制组合：
F’×+××+××××6
F
2全跨永久荷载+半跨变荷载
全跨永久荷载设计值：
F1×××6
半跨变荷载设计值：
F2×+××××6
屋架杆件力组合表
杆件名称
杆件编号
单位力作时力系数
组合1
组合2
计算里
全跨A
左半跨B
右半跨C
F×A
F1×A+F2×C
F1×A+F2×B
弦
AB
BCCD
DEEF
FG
弦
ac
ce
eg
44164
斜腹杆
aB
Bc
cD
De
eF
Fg
竖杆
Aa
Cc
Ee
Gg
4 截面选择
腹杆力N查表选中间节点板厚度t10mm荷载支座节点板厚度t12mm
1 弦
整弦改变截面里计算：
假定λ60双角T形钢绕轴失稳时属类b截面附表查
ψx 需截面量：
ANψminf ×310)²
ixloxλ90
iyloyλ30090
附表选2L80×10A²ixiy
λxloxix
λyloyiy300<[λ]150
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局部
稳定填板节间放块（满足l1范围少两块）la<40i40
×
2弦
弦改变截面力计算：
Nmaxlox300cmloy900cm连接支撑螺栓孔中心节点板边缘
距离约100cm(eg节间)考虑螺栓孔削弱需截面量：
ixlox[λ]300350
iyloy[λ]1500350
附表选2L75×7A²ixiy
λxloxix300<[λ]350
λyloyiy900<[λ]350
σNAmm²
3斜腹杆
（1）杆件aBNloxloy
假设λ80双角T形钢绕轴失稳时属类b截面附表
查ψx 需截面量：
ANψminf ×310)²
ixloxλ80
iyloyλ
附表选2L100×6A²ixiy
λxloxix<[λ]150
λyloyiy
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局
部稳定填板放两块la<40i40×124cm
(2)杆件BcNlox×loy
需截面量：
ixloxλ350
iyloyλ350
附表选2L63×4A²ixiy
λxloxix<[λ]350
λyloyiy<[λ]350
σNAmm²
（3）杆件EeNlox×loy里较
[λ]选择截面需截面量：
ixlox[λ]150
iyloy[λ]150
附表选2L50×6A²ixiy
λxloxix<[λ]150
λyloyiy<[λ]150
双角T钢型截面绕称轴（y）轴应弯扭屈曲计算长细λyz
bt
截面孔眼削弱验算强度轧制钢翼缘腹板验算局
部稳定填板放四块la<40i40×
余杆件截面选择见表注意连接垂直支撑中央竖杆采十字形截面斜
面计算长度lo腹杆Aa外lox
物价杆件截面选表
杆件名称
杆件号
里设计值（kN）
计算长度(cm)
截面
截面积(cm²
）
计算应力(Nmm²)
容许长细[λ]
杆件端部角钢肢背肢尖焊缝
填板数
lox
loy
弦
FG
2L80×10
150
_____
节间1
弦
eg
2L75×7
350
_____
节间1
斜腹杆
aB
2L100×6
150
6160
4120
2
Bc
2L63×4
350
4170
490
2
cD
2L90×6
150
690
470
3
De
2L30×4
350
470
440
3
eF
2L56×8
150
640
430
4
Fg
2L56×8
150
640
430
4
竖杆
Aa
2L45×6
150
640
430
3
Cc
2L45×6
150
640
430
3
Ee
2L50×6
150
640
430
4
Gg
289×
╇36×5
200
640
430
3
5节点设计
（1）弦节点设计c
先算腹杆节点板连接焊缝：Bc杆肢背肢尖焊缝焊脚尺寸取
hf1hf24mm需焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）：
肢背 lw1257940(3××4×200)+2×4 170mm
肢尖 lw2257940(6××4×200)+2×490mm
腹杆CccD杆端焊缝理计算次验算弦杆节点板连接焊缝
力差Δ NNceNac 斜腹杆焊缝决
定节点板量节点板长度角焊缝计算长度lw采hf6mm肢背焊缝应力：
τ1244500(3××6×508)mm²
线节点c
（2）线节点B
腹板aBBc杆端焊缝计算里验算线节点板连接焊缝：节点
板缩进8mm 肢背采塞焊缝承受节点荷载：
Qhft25mmlw1lw2 σ54430(2××5×470)mm²<βff×200244Nmm²
ΔN：τ338120(2××10×508)mm²
M：σf6M(2×he×lw²)6×(2××10× 508²)mm²
焊缝强度：√（αfβf）²＋τf²mm²
弦节点B
（3）屋脊节点G
腹杆杆端焊缝计算略弦杆节点板连接焊缝受力构造求决定
焊缝尺寸计算里进行拼接计算拼接角钢采弦杆相截
面2L80×10倒棱外竖肢需切Δt+hf+510+10+525mm线坡
度热弯拼接角钢弦连接焊缝接头侧总长度（设hf10mm）
∑lwN×ff)
四条焊缝认均受力条焊缝实际长度：
lw4+20
拼接角钢总长度：
l2lw+20 ＜600mm
取拼接角钢长度600mm
屋脊节点a
（4） 支座节点a
（5）
支座节点a
杆端焊缝计算略出底板等计算
①底板计算
支反力Rd混凝土强度C30fcmm²需底板净面积：
An327180²²
锚栓直径取d25mm锚栓孔直径50mm需底板毛面积：
AAn+Ao+2×4×5+×5²4²
构造求采板面积a×b28×28784cm²>²垫板采100
×100×12孔径26mm实际底板净面积
An7842×4××5²4²
底板实际应力：
qmm²
a1√²+²
b1×
b1a1查表β：
Mβqa²×ײ·mm
需底板厚度：
t≥√6Mmaxf√6×205
t18mm底板尺寸﹣280×280×18
②加劲肋节点板连接焊缝计算
加劲肋连接焊缝承受力取VR44
MVe×·cm加劲肋高度厚度中间节点板相
(378×140×10)采hf6mm验算焊缝应力：
V τf81800(2××6×483)mm²
M σf6×5439700(2××6×483²) Nmm²
√(αfβf)²+τ²√（）²+²mm²
③节点板加劲肋底板连接焊缝计算采hf8mm实际焊缝总长度：
Σlw2×(28+×2)12×
焊缝设计应力：
σf327180×8×936)mm²<βfff×200244Nmm²
(5)弦中央节点g
腹杆杆端焊缝计算略弦杆节点板连接焊缝受力构造求决定
焊缝尺 寸 计算里进行拼接计算拼接角钢采弦杆相
截面2L75×7 倒棱外竖肢需切Δt+hf+57+8+520mm拼接角钢
弦连接焊缝接头侧总长度（设hf8mm）
∑lwN×ff)
四条焊缝认均受力条焊缝实际长度：
lw4+16
拼接角钢总长度：
l2lw+16 ＜600mm
取拼接角钢长度600mm
弦中央节点g
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