钢结构平台
设计说明书
设计：
校核：
太原市久鼎机械制造有限公司
二零一四年十月
目录
1．设计资料 (3)
2．结构形式 (3)
3．材料选择 (3)
4．铺板设计 (3)
5．加劲肋设计 (5)
6．平台梁 (6)
6.1 次梁设计 (6)
6.2 主梁设计............................................................................................. .. (7)
7．柱设计 (9)
8. 柱间支撑设置 (11)
9. 主梁与柱侧的连接设计 (11)
钢结构平台设计
1．设计资料
1.1厂房内装料平台，平面尺寸为5.2×3.6m（平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm）,
台顶面标高为5.2m。平台上平均布荷载为52
kN/m，不考虑水平向荷载，设计全钢工作平台。
1.2参考资料：
1) 钢结构设计规范
2) 建筑结构荷载规范
3) 钢结构设计手册
4) 建筑钢结构焊接规范
2．结构形式
平面布置主次梁，主梁跨度 3530 mm ，次梁跨度 2790 mm ，次梁间距1260mm ，铺板下设加劲，间距900mm 。柱间支撑按构造设计，铰接连接；梁柱铰接连接。确定结构布置方案及结构布置形式如图所示
3．材料选择
铺板采用5mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235 ，手工焊，E4 型焊条，钢材弹性模量E =2.06×105N/mm2，钢材密度ρ=7.85?103Kg/m3，基础混凝土强度等级
为C30, fc= 14.3N/mm2。
4．铺板设计
4.1 荷载计算
已知平台均布活荷载标准值q1k = 5kN/m2，5mm厚花纹钢板自重
q Dk = 0.005×9.8×7.85= 0.38kN / m2，恒荷载分项系数为1.2 ，活荷载分项系数为1.4 。
均布荷载标准值q k = 5kN/m＋0.38kN/m = 5.38kN/m 2
均布荷载设计值 qd=1.2×0.38＋1.4×5= 7.46KN/m2
4.2 强度计算
花纹钢板b / a =1260/900=1.4＜2 ，取α= 0.08 ，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：
Mmax =αqa2= 0.08×7.46×0.92= 0.48kN·m
Mmax γ×W =6Mmax
γt
=6×0.48
1.2×0.005
=96000 KN/m2 = 96 N/mm2＜215 N/mm2
4.3 挠度计算
取β=0.110,E=2.06×105 N/mm2
v
a
=β
q k a 3Et 3
=0.110×
5.38×10?3 ×90032.06×105 ×53
=0.01126＜1 /150=0.0067
设计满足强度和刚度要求。
5．加劲肋设计 5.1 计算尺寸：
肋板的高度取跨度的1/15~1/12，即取84~105 ，选用钢板 - 100 ×10 ，钢材为Q235 。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸4mm ，每焊150 mm 长度后跳开50mm 。此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的 T 形截面，铺板计算宽度为30t=150mm ，跨度为0.9 m 。 5.2 荷载计算：
分布在一 T 形截面简支加劲肋上的设计荷载应为900mm 范围内的荷载，加劲肋自重为 0.1× 0.01×78.5= 0.079kN / m ，按均布荷载考虑。 均布荷载标准值 q k = 5.38×0.9+0.079 =4.92 kN / m 均布荷载设计值 q d =7.46 ×0.9+ 1.2× 0.079= 6.8kN / m 5.3 内力计算：
简支梁跨中最大弯矩设计值
Mmax = 1
8
ql 2
= 1
8
×6.8×1.262
= 1.35kN·m
支座处最大剪力设计值 V =6.8 ×1.26 / 2 =4.28kN 5.4 截面特性计算： 加劲肋计算简图如下 截面形心位置
y c =
(150×5×102.5+100×10×50)
150×5+100×10
=72.5mm
截面惯性矩
I =150×53
/12+150×5×(102.5-72.5)2
+10×1003
/12+100×10(72.5-50)2
=576145mm 4
支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取100mm 范围，则 A V =100×10 = 1000mm 2
5.5 强度计算:
受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.20 ，
M γxW nx =1.35×106×72.5
12×576145
=14.16N / mm2＜215N / mm2
受剪计算：
VS It =1.5V
Av
=1.54.28×103
1000
=6.42 N / mm2＜125N / mm2
5.6 变形计算：
挠度计算
v l =5q x l3
384EI x
=5×4.92×12603
384×2.06×10×576145
=0.001＜1/150 =0.0067
设计满足强度和刚度的要求。
6．平台梁
6.1 次梁设计
选用热轧普通槽钢，设置主次梁，次梁与主梁做成刚接。主梁与柱子做成铰接连接。
6.1.1 中间次梁计算
将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨2.79m。次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔1.26m 分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。
6.1.2 选取型钢梁截面：
次梁上最大弯矩设计值
q BS 6.8×1.26 / 0.9= 9.52kN/m
次梁跨中弯矩设计值
M max = 9.52×2.792 /8=9.26kN m 最小截面模量
w x,min=M max
γ×f y =9.26×10
6
1.05×215
=41019 mm3=41.0 cm3
试选槽钢[18b ，截面几何特征如下
h =180，b=70，t w=9,t=10.5, r=10.5, r1=5.25, γ= 22.99kg/m ,I x= 1369.9cm4, W x=152.2cm3, S x= 91.6cm3
均布荷载设计值
q BS =9.52 + 1.2×0.23= 9.8kN/m
因次梁构造较为简单，不计入构造系数
6.1.3 内力计算：
M max =9.8 ×2.792 /8 =9.54kN m
V max = 9.8 ×2.79 /2 =13.67kN
6.1.4 强度计算
M max γxW x =9.54×106
1.05×15
2.2×10
=59.7N / mm2＜215N / mm2
受剪计算：
VS It =13.67×91.6×106
1369.9×9×104
=10.06 N / mm2＜125N / mm2
6.1.5 变形计算：
q BSk = 1.26/ 0.9×4.92+ 0.23= 7.12kN/m
v l =5q x l3
384EI x
=5×7.12×27903
384×2.06×10×1369.6×10
=0.0007＜1/150 =0.0067
设计满足强度和刚度要求
6.2 主梁设计
平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁可看作是两端支承在平台柱上的简支梁，承受着平台次梁传来的荷载。
恒荷载标准值：q1k=(6.2+22.9×9.8×10-3)×2=12.85KN
活荷载标准值：q k=5×1.26×2=12.6KN
主梁支座反力：R=3/2(1.2×12.85+1.4×12.6)=49.59KN 6.2.1主梁跨中最大弯矩：
M max = 49.59×1.765 -49.59×1.26=25.04kN m
Vmax=R=49.59KN
主梁的最小截面模量
w x,min=M max
γ×f y =25.04×10
6
1.05×215
=110919 mm3=111 cm3
选取型钢梁截面：
试选槽钢[18b ，截面几何特征如下
h =180，b=70，t w =9,t=10.5, r=10.5, r1=5.25, γ= 22.99kg/m ,
I x= 1369.9cm4, W x=152.2cm3, S x= 91.6cm3
6.2.2梁截面验算
①截面承载力验算
梁自重标准值：q=22.99×9.8×1.05=0.24 kN/m
这里的系数1.05为考虑加劲肋，焊缝等引起的自重增加
考虑梁自重后跨中最大弯矩和最大剪力分别为：
Mx=39.64+1/8×0.24×1.2×2.5652=25.28 kN m
Vmax= 49.59+0.24 ×1.2 ×2.565=50.32KN
弯曲正应力验算
M max γxW
x =25.28×106
1.05×15
2.2×103
=158N / mm2＜215N / mm2
剪应力验算
VS It =50.32×91.6×106
1369.9×9×10
=37.03 N / mm2＜125N / mm2
设计满足强度要求
②整体稳定验算
次梁可作为主梁的侧向支撑，因此把主梁侧向支撑点的距离
l1=2.79/2=1.395m,l1/b=1395/180=8<16能满足截面简支梁不需要验算整体稳定的条件，整体稳定得以保证。
③钢度验算
跨中最大挠度：
v max =
M max l 10EI x
2=
25.28×103×2.565210×2.06×108×1370×10?8
=5.9mm
[V ]=
l =2565=6.4mm v max ＜[V ] (设计满足刚度要求)
7.平台柱设计
平台柱承受平台主梁传来的荷载，平台柱承受平台主梁采用铰接。 平台柱承受的轴心力的设计值为
N=5F+ql=5×49.59/2+0.24×1.2×1.765=124.48KN 7.1确定柱截面尺寸
由于作用支柱的压力很小，假定柱的长细比100=λ 按b 类截面查轴心受压稳定系数555.0=? 平台柱所需的截面面积
A =
N φf
=
124.28×1030.555×215×10=1.04×10-3=1040 mm 2
按结构要求取柱为工钢I20b,截面几何特征如下
h =200，b=102，t w =9, t=11.4, r=9.0, r 1=4.5, γ= 31.05kg/m ,I x = 2502cm 4
, W x =250.2cm 3
, S x= 146.1cm 3
A=39.55cm
2
ix=7.95cm , iy=2.07cm
7.2验算平台柱截面的承载力、整体稳定和钢度
因柱截面没有削弱，若柱整体稳定能满足要求，则柱的承载力也能满足要求。因此，只需验算柱的整体稳定。
平台高5200mm ，两端铰接，平台内与平台外的计算长度均为5200mm ，则 lox=loy=5200mm
λox=lox/ix=5200/79.5=65.4＜[λ]=350 λoy=loy/iy=5200/20.7=251＜[λ]=350 柱刚度能满足要求。
按b 类截面查得轴心受压稳定系数：408.00min ==y ?? 平台柱自重标准值：
N=7.85×9.8×0.003955×5×1.2=1.83KN
这里的系数1.2为考虑焊缝及柱头、柱脚等引起的自重增加。柱承受的轴心力的设计值
N=1.2448×105+1.2×1.83×103=126676N
于是有σ=
N
φmin A
=126676
0.408×3955
= 78.5N / mm2＜125N / mm2
柱整体稳定能满足要求。
7.3平台柱柱脚设计
平台柱承受的轴心力较小，柱脚采用平板式钢接构造形式如图所示。基础混凝土强度等级为C30，抗压强设计值fc 14.3N/mm2。
底板需要面积
A=N
fc =126676
14.3
=8858.46mm2
按构造要求,考虑底板加劲，取柱底板尺寸为-440×440×20
底板浄面积：440×440=193600 mm2＞A=8858.46 mm2
即取的底板尺寸满足要求
7.4平台柱柱顶设计
平台柱承受的轴心力较小，柱顶采用平板式钢接构造形式如图所示。
考虑柱顶与平台主梁接触稳定，柱顶上部设置加强斜撑，材料选用工钢I20b。
取柱顶板尺寸为-400×300×20
8. 柱间支撑设置
由于没有水平荷载且竖向荷载较小，所以柱间支撑可按构造设置。
柱间交叉支撑采用槽钢，如图所示。最大计算长度为5.15m ，允许长细比为200 ，则i= 5150/200=26mm 选用槽钢[18 。支撑的连接采用焊缝连接，焊缝尺寸为8 ，同时在连接处设置10.9级M16的安装螺栓。
9．梁与柱的连接计算
由于平台不考虑水平向荷载，主梁与柱的连接的螺栓为构造要求，不必进行计算。连接处设置10.9级M20的安装螺栓。
《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目：焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法；能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识，对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m，檐口高度15m。厂房为单层单跨结构，内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择： 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1）属有檩体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨中设一根拉条φ10。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? ：厚 ：厚 ：厚 g：厚 ：厚 钢屋架及支撑重（0.12+0.011?跨度）kN/m2 可变荷载：屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1
2.2 梯形钢屋架 1）属无檩体系：采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/m 2 找平层（2cm 厚水泥砂浆）0.02?20＝0.4kN/m 2 保温层（泡沫混凝土）：222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? ：厚：厚：厚 预应力大型屋面板： 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重： (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载：屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注：1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
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哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书 姓名：田英鹏 学1 指导教师：钱宏亮 二零一五年七月 土木工程系
钢结构平台设计计算书 一、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标 高为 +，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺 板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ?=，钢材密度 33kg/mm 1085.7?=ρ。 （2）荷载计算 平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =
6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K = 恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。 均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值： 235.174.1122.146.0q m kN k =?+?= （3）强度计算 花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为： （4）挠度计算 取520.110, 2.0610/E N mm β==? 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 （1）型号及尺寸选择 选用钢板尺寸680?—，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm ，每焊150mm 长 度后跳开50mm 。此连接构造满足铺板与加 劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T 形截面，铺板计算宽度为15t=180mm ，跨度为。 （2）荷载计算 加劲肋自重: m kN 003768.05.7866.008.0=?? 均布荷载标准值： m kN k 51.7003768.06.05.12q =+?= 均布荷载设计值： m kN d 455.1003768.02.16.035.17q =?+?= （3）内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
钢结构平台 设计说明书 设计： 校核： 太原市久鼎机械制造有限公司 二零一四年十月 目录 1．设计资料.................................................................... . (3) 2．结构形式.................................................................... . (3) 3．材料选择.................................................................... (3) 4．铺板设计.................................................................... . (3) 5．加劲肋设
计.................................................................... (5) 6．平台梁.................................................................... .. (6) 次梁设计.................................................................... (6) 主梁设 计 ................................................................... .......................... .. (7) 7．柱设计.................................................................... .. (9) 8. 柱间支撑设置.................................................................... (11) 9. 主梁与柱侧的连接设 计 ................................................................... . (11) 钢结构平台设计 1．设计资料 厂房内装料平台，平面尺寸为×（平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm）, 台顶面标高为。平台上平均布荷载为52 kN/m，不考虑水平向荷载，设计全钢工作平台。
潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39)
潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49)
摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22
多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计
1、工程概况 1.1工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 1.2建设地点：东莞市区某地； 1.3工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 1.4基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 1.5抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。
图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。
图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。
图3-3 顶层平面图
3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1
目录 一．设计说明 (2) 二．计算书正文 (2) 第一节平台铺板设计 (3) 第二节平台次梁计算 (3) 2.1跨中截面选择 (3) 2.2次梁的抗弯强度验算 (4) 2.3抗剪强度验算 (4) 2.4次梁整体稳定性验算 (4) 第三节平台主梁设计 (5) 3.1内力计算 (6) 3.2局部稳定验算 (7) 3.3抗弯强度验算 (7) 3.4抗剪强度验算 (8) 3.5整体稳定性验算 (8) 3.6刚度验算 (8) 3.7翼缘与腹板的连接焊验算 (9) 第四节平台柱计算 (9) 4.1平台柱设为实腹柱轴心受压构件设计 (9) 4.2平台柱强度，刚度，整体稳定验算 (10) 4.3局部稳定性验算 (11) 三.连接点设计 (11)
一．设计说明 1.本设计为某车间工作平台 2.结构平面布置图如下，间距4m，5跨，共20m，跨度3m，4跨，共12m 3.梁上铺100mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层。 永久荷载为：5KN/mm2，可变荷载为：10KN/m2 荷载分项系数：永久荷载1.2，可变荷载1.3 二．计算书正文
第一节 平台铺板设计 依题意并综合分析比较，平台钢结构平面布置如上图，主梁计算跨度为 6m ，次梁计算跨度为3m ，次梁与主梁采用平接方式连接。 铺板自重为：0.1*20+0.03*24=2.72KN/m 2 铺板承受的荷载标准值为：q k =2.72+10=12.72KN/m 2 铺板承受荷载设计值：q=1.2*2.72+10*1.3=16.264KN/m 2 第二节 平台次梁计算 2.1跨中截面选择 查《荷载规范》钢筋混凝土自重按25KN/mm 3，素混凝土按24KN/mm 3，则 因此取：r q =1.3，r G =1.2; 次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为（暂不考虑次梁自重）： 1p =2.72*1.2=3.264KN/m 活荷载标准值：p 2=10*1.2=12KN/m 次梁跨中最大弯矩设计值：M ax M =ql 2/8=16.264*5*5/8=50.825KN ·m 需要的净截面模量为：W= f r x max M =50.825/（1.05*215）=225cm 3 初步拟定次梁采用工字型I20a ，A=35.5cm 2，X W =237cm 2， 2370x =I cm 4 ， cm 2.17x x =S I ，自重27.9Kg/m
哈尔滨工业大学（威海）土木工程 钢结构课程设计计算书 姓名：田英鹏 学1 指导教师：钱宏亮 二零一五年七月 土木工程系
钢结构平台设计计算书 、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18X 9m2（平台板无开洞），台顶面标高为+4.000m,平台上均布荷载标准值为12kN/mf,设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm次梁跨度6000mm次梁间距1500mm铺 板宽600mm长度1500mm铺板下设加劲肋，间距600mm共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用6mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43型焊条，钢材弹性模量E 2.06 105N/mm 2，钢材密度 7.85 103kg/mm3。 （2）荷载计算 平台均布活荷载标准值：q LK12 kN m2
6mn厚花纹钢板自重：q D I K 0.46 kN m2 恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为 1.3。 均布荷载标准值：q k0.46 1212kN m2 均布何载设计值：q k0.46 1.212 1.4 17.35kN m2 (3)强度计算 花纹钢板ba 1500 600 2.5 2.0，取0.100，平台板单位宽度最大 弯矩设计值为： (4)挠度计算 取0.110,E 2.06 105N /mm2 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 (1)型号及尺寸选择 选用钢板尺寸一80 6，钢材为Q235加劲肋与铺板采用单面角焊缝， 焊角尺寸6mm每焊150mn长度后跳开50mm此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T形截面，铺板计算宽度为15t=180mm跨度为1.5m。 (2)荷载计算 加劲肋自重：0.08 0.66 78.5 0.003768kN m 均布荷载标准值：q k12.5 0.6 0.003768 7.51kN m 均布荷载设计值：q d17.35 0.6 1.2 0.03768 10.455kN. m (3)内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值
单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日
结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。
《钢结构设计原理》课程设计指导书 （钢结构平台） 土木工程与建筑学院
《钢结构设计原理》课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 《钢结构设计原理课程设计》是土木工程专业学生在学习《钢结构设计原理》课程后一个重要的综合实践性教学环节，目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。通过基本的设计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。 第一节《钢结构设计》课程设计题目 一、设计题目 冶炼车间检修钢结构平台。 二、设计任务 要求每位同学在一周内完成指定的课程设计内容，并提供相应计算书、施工图纸及相关总结报告： 1）计算书 （1）平台铺板设计； （2）平台梁（次梁、主梁）设计； （3）平台柱设计； （4）连接（次梁与主梁、梁与柱和柱脚）设计。 2）画出平台平面布置图、平台主梁施工图（包括与次梁连接和与柱连接节点详图）、平台柱施工图（包括柱脚大样），要求： （1）标注尺寸，要全部注明板件的定位尺寸和孔洞位置等； （2）施工图上还应有文字说明，说明的内容包括钢材的钢号、焊条的型号、加工精度要求、焊缝质量要求、图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸及防锈处理的要求等。 三、设计资料 某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸、活荷载见《钢结构设计原理》课程设计任务书。不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。平台上三个有直径1 m检修洞口，位置不限。平台顶面标高为6m，平台下净空至少4m，梁柱铰接连接。平台平面内不考虑楼梯设置。
第二节钢结构平台设计 一、平台钢结构的组成和布置 1.1 平台钢结构的组成 平台钢结构通常由铺板、主次梁、柱、柱间支撑及梯子和栏杆组成，不同类型的平台组成的方式一般不同。 轻型平台钢结构因作用荷载较小，一般由轧制型钢梁和铺板用焊接或螺栓连接组成，也常用三脚架、吊架、支承托等直接支承在厂房及其他结构上；中型普通操作平台一般由平台主梁、平台次梁及平台铺板等组成，平台梁常采用轧制型钢，当跨度较大时，可采用焊接工字形梁；重型操作平台除活载作用外，还可能直接承受动力荷载，因此，这类平台钢结构通常由独立的柱网、主梁及铺板等组成。 1.2 平台钢结构的布置要求 用于工业生产的平台机构，其结构布置一般（包括平台尺寸、标高、梁格及柱网布置等）应满足下列要求： （1）满足使用功能和生产工艺操作的要求，保证足够的通行和操作净空。一般通行净空高度不应小于1.8 m，宽度不宜小于0.9m，局部最小宽度不应小于0.6 m。 （2）满足受力性要求。平台钢结构铺板、梁、柱等应分别满足强度、稳定性和刚度的要求；对直接承受动力荷载的平台梁或平台桁架以及它们的连接，尚应满足疲劳强度的要求。 平台梁柱布置时应考虑将固定设备荷载、大直径工业管道的吊挂和其他较大的集中荷载直接作用在平台梁、柱上，力求传力路径直接、明确。 （3）满足经济性要求。应将平台的梁、板尽量直接支承于厂房柱、大型设备或其他结构上。另外，充分利用铺板的允许跨距合理布置梁格，平台钢结构的梁、柱应优先选用轧制型钢，并力求构件尺寸统一，以方便制造、运输和安装。 1.3 平台梁格的布置形式 钢结构平台通常由若干梁平行或交叉排列而成梁格。根据平台梁排列方式不同，梁格布置可分为下列三种类型： （1）单向梁格 这种梁格仅有主梁，适用于跨度较小的情况，一般采用型钢梁。 （2）双向梁格 这种梁格有主梁及一个方向的次梁，次梁由主梁支承，是最为常用的梁格形式。 （3）复式梁格 这种梁格除主梁和纵向次梁外，还有支承于纵向次梁的横向次梁。复式梁格荷载传递层次多，构造较复杂，应用较少，只适用于荷载重和主梁间距很大的情况。
8米高广告牌钢结构设计计算书 1 基本参数 1.1广告牌所在地区： 福州地区; 1.2地面粗糙度分类等级： 按《建筑结构荷载规范》(ＧB50０09－2001) A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 依照上面分类标准，本工程按Ｂ类地形考虑。 2 广告牌荷载计算 2.1广告布广告牌的荷载作用说明: 广告牌承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载. （1)自重:包括广告布、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照4０0N/ｍ２估算： (2)风荷载:是垂直作用于广告牌表面的荷载,按GＢ50009采用; (３)雪荷载：是指广告牌水平投影面上的雪荷载，按GＢ500０9采用； （4)活荷载:是指广告牌水平投影面上的活荷载,按GB50009,可按500N/m２采用; 在实际工程的广告牌结构计算中，对上面的几种荷载,考虑最不利组合，有下面几种方式,取用其最大值: Ａ:考虑正风压时: ａ。当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合： S k＋=1。35G k ＋0.6×１。4w k ＋0.7×1。4S k (或Q k ) ｂ.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：
S k+＝1。2Ｇ ｋ +1。4×w ｋ +0.7×1.4S k (或Ｑ k ） B:考虑负风压时： 按下面公式进行荷载组合: Ｓ k-＝1。0G ｋ +1。4w ｋ 2.2风荷载标准值计算: 按建筑结构荷载规范（ＧB50０0９—2001)计算： ｗ ｋ+=β gｚ μ ｚ μ s1＋ w ……7.1.1—２[GB5０0０9-２001 2006年版］ w k-＝β gz μ z μ s１－ ｗ ０ 上式中： ｗ k+ ：正风压下作用在广告牌上的风荷载标准值(ＭPa)； w k- :负风压下作用在广告牌上的风荷载标准值（MPａ); Z：计算点标高：8m; β gz :瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算（高度不足5m按５m计算): β ｇz =Ｋ(1＋2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数,μ f 为脉动系数 A类场地：β gz =０。9２×(1+2μ f ）其中:μ f =０.38７×(Z／10）—0。12 B类场地：β gｚ=0.89×（１＋2μ f ) 其中：μ ｆ =０.5（Z/10)-０。16 C类场地：β gz =0.8５×(1+2μ f ) 其中:μ f =０．７３４(Z／10)-０.22 D类场地：β gz =０。８0×(１+2μ f ) 其中：μ f ＝1。2２48（Z/１0）—0.3 对于B类地形，８ｍ高度处瞬时风压的阵风系数: β gz =0.８９×（１+2×(0。5(Z／1０）—０。1６）)=1.8１２3 μ z :风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： Ａ类场地：μ z ＝1。379×(Ｚ/10）0。2４ 当Z〉30０m时，取Z=300m,当Z〈５m时，取Z=5m; B类场地：μ z =(Z/10)0.32
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载