一、課程設計的目的和任務
《鋼結構設計原理》課程設計是土木工程專業的理論實踐課。本實踐課的主要目的和任務是：
1、文件資料的查詢、收集，并初步學習各相關規范的查找及使用；
2、掌握鋼屋架荷載的計算；
3、掌握桿件內力的計算和組合，桿件的計算長度，截面型式，截面選擇及構造要求，填板的設置及節點板的厚度；
4、掌握普通鋼屋架節點設計的原則和要求，主要節點的設計和構造；掌握鋼屋架施工圖的內容和繪制。
二、課程設計題目和內容
1、設計題目：梯形鋼屋架結構設計
2、設計資料：
�。�1）結構形式
某單層單跨廠房柱距為6m，總長度為90m，屋架下弦標高為18m。地區計算溫度高于-200C，無侵蝕性介質。屋面采用1.5m×6.0m預應力鋼筋混凝土大型屋面板，20mm厚水混砂漿找平層，三氈四油防水層，屋面坡度為。桁架采用梯形鋼屋架，屋蓋采用無檁方案，屋架鉸接于鋼筋混凝土柱上，上柱截面尺寸為400mm×400mm，混凝土強度等級為C30。屋架采用的鋼材為Q235-B鋼，焊條為E43型，手工焊。本設計抗震設防烈度為6度，屋架不進行抗震驗算。
�。�2）荷載標準值（按水平投影計算）
1）永久荷載：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.4 kN/m2
水泥砂漿找平層 0.4 kN/m2
保溫層 kN/m2(按分組表取值)
一氈二油隔氣層 0.05 kN/m2
水泥砂漿找平層 0.3 kN/m2
預應力混凝土大型屋面板 1.45 kN/m2
屋架及支撐自重：按經驗公式， kN/m2(按分組表取值)
2）可變荷載：
屋面活荷載標準值： 0.7kN/m2
雪荷載標準值： 0.5kN/m2
�。ㄓ嬎銜r屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，而是取兩者的較大值）
積灰荷載標準值： kN/m2(按分組表取值)
注：屋面坡度不大，對荷載影響小，可不予考慮；風荷載對屋面為吸力，重屋蓋可不予考慮。
3、設計內容
1）作屋蓋結構及支撐的布置圖。主要考慮：上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐和系桿，并在計算書上畫出屋蓋支撐布置圖，包括：上弦支撐布置圖、下弦支撐布置圖及垂直支撐布置圖。
2）屋架荷載計算，將屋面分布荷載轉化為屋架節點荷載。
3）鋼屋架桿件內力計算，需給出各種荷載組合下的內力表。
4）桿件截面設計，桿件截面規格不宜過多，最后應列在截面匯總表內。
5）節點設計，要求完成一個下弦節點、一個上弦節點、支座節點、屋脊節點及下弦中央節點的完整設計計算內容及構造詳圖。設計的節點應尺寸齊備，滿足構造要求。在計算書中繪出節點大樣圖（比例1:5）。
6）繪制施工圖，使用A2圖紙，用鉛筆繪制，包括：
a.屋架幾何尺寸和內力簡圖（比例1:100）
b.構件詳圖：屋架正立面圖，上、下弦平面圖，端部側面圖。（18m跨屋架軸線圖比例1：30，節點與桿件比例1:15；24m跨屋架軸線圖比例1：40，節點與桿件比例1:20）
c.材料表
d.設計說明
4、設計基本要求
1）計算書統一用A4紙張書寫，對所規定的計算項目要有完整的計算公式、計算過程和計算結果，并且要求附上計算簡圖。除圖外，其余文字均使用黑色簽字筆書寫，不得用鉛筆，以便存檔。插圖用鉛筆繪制，做到工整清晰，文圖配合。
2）完成一張A2圖紙，圖紙應符合《房屋建筑制圖統一標準（GB/T 50001-2010）》和《建筑結構制圖標準（GB/T 50105-2010）》的要求，圖面整潔、布置勻稱、比例適當。
3）各小組組長應督促組員完成階段設計，統計每次按時提交檢查的同學名單，這將作為平時考核成績的依據。
4）每周兩次檢查設計進度，望各小組組長督促組員按時完成。
三、參考資料
1．中華人民共和國國家標準. 鋼結構設計規范（GB50017-2003）[S].北京：中國建筑工業出版社,2003.
2．中華人民共和國國家標準. 建筑結構荷載規范(GB 50009-2012)[S].北京：中國建筑工業出版社,2012.
3．陳紹蕃. 鋼結構[M]. 北京：中國建筑工業出版社,2003.
4．戴國欣. 鋼結構[M].北京：武漢理工大學出版社,2015.
附圖一：屋架尺寸及內力系數
18米跨屋架幾何尺寸（mm）
18米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內力值
18米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內力值
24米跨屋架幾何尺寸（mm）
24米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內力值
24米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內力值
