云南工程职业学院钢结构工程施工课程设计教学大纲.docx

云南工程职业学院建筑工程分院13级监理专业钢结构工程施工课程设计教学大纲【课程名称】钢结构工程施工【学时、学分】总学时：68总学分：3【开课学期】2016年秋季学期（一）本课程设计的性质、目的和任务本课程设计提出的设计内容和要求指出了设计中应考虑的原则和应注意的问题，对其中某些问题作了必要的说明，更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。课程设计是一个重要的教学过程，对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在知道教师的指导下，参考已学过的课本及有关资料。综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识、进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。（二）本课程设计的基本理论、基本方法1、荷载计算：屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算；由于屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。2、荷载组合：设计屋架时，可考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载；（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载；（3）全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载本课程设计任务要求至少计算第一种荷载组合。3、内力计算：按图解法、数解法、点算法均可计算屋架各杆内力。先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即，内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，求求出三种荷载组合下的杆件内力。取其中不利内力（正负最大值）作为设计屋架的依据，可列表计算。跨中附近斜腹杆的内力发生变号，由于考虑了施工图阶段荷载的不利分布。如果按照正确的施工方法，屋面板采用对称吊装，就不会出现杆件内力的变号。4、杆件截面设计：桁架杆件采用等截面杆，按最大内力设计。上弦杆计算长度，在屋架平面内，为节间轴线长度，在平面屋架外，根据支撑布置和内力变化情况（按大型屋面板与屋梁保证三点焊，故取两块屋面板宽度），其计算长度大于屋面平面内计算长度，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并。节点板厚度需根据腹杆最大内力选用轴心拉杆，可按照强度要求选择截面，对轴心压杆，可先假定长细比（弦杆，腹杆）选择截面再进行验算。屋架所有杆件还应满足长细比限制要求。5、节点设计节点设计一般步骤是：先根据腹杆内力计算腹杆与节点板连接焊缝的焊脚尺寸和绗缝长度，然后根据此焊缝长度的大小按比例绘出节点板的形状和大小，最后验算弦杆与节点板的连接焊缝。用作图法求节点板的形状和大小时，应按角度准确画出各杆件的轴线和轮廓线，各杆件形心线应尽量与杆件轴线重合并取5mm的整数，再考虑杆件之间应有的间隙和制作装配误差，按比例绘出各杆件端部及腹杆焊缝的位置，在此基础上作出节点详图。节点板形状应尽可能简单、规则，至少有两边平行，如矩形、梯形、直角梯形等。（三）设计步骤和要求屋架施工图是指导钢结构构件制造和安装的技术文件，同时也是编制工程预算的依据和工程竣工后的存档资料，因此，务必做到清晰、明确、准确无误、表达详尽。（1）屋架施工图一般按运输单元绘制，当屋架对称时，可仅绘制半榀屋架。施工图应包括屋架正面图、上弦和下弦平面图以及必要的侧面图、剖面图和零件图。（2）图纸左上角用适当比例绘制屋架简图（单线图）。右半跨注明杆件的几何轴线尺寸，左半跨注明杆件的内力设计值。图纸正中为屋架正面和上下弦平面图，右上角为材料表，把所有材料和零部件的编号、规格、长度、数量及重量等均填入表中。（3）屋架施工图通常采用两种比例尺绘制。屋架杆件的轴线一般用1:20~1:30，而节点尺寸和杆件截面尺寸用1:10~1:15的比例尺绘制，对重要节点和特殊零部件还可以加大些，以清楚地表达节点细部尺寸。（4）施工图应注明各零部件的型号和主要几何尺寸，包括加工尺寸（宜取5mm倍数）、定位尺寸、孔洞位置以及对工厂制造和工地安装的要求，定位尺寸有：节点中心至各杆件端和至节点板边缘（上下和左右）的距离、轴线至角钢肢背的距离等。螺栓孔位置要求符合螺栓排列要求。工厂制造和工地安装要求主要包括：零部件切角、切肢、削棱、孔洞直径和焊缝尺寸等均应在施工图注明。（5）施工图中零部件应加以详细编号，其次序按主次、上下和左右排列，完全相同的零部件用同一个编号，如另个零部件形状和尺寸完全一样，仅因开孔位置或切角等不同，使梁构件成镜面对称时，可采用同一编号而仅需在材料表中用正反字样注明，以示区别。（6）施工图还应有文字说明。其内容主要有：钢材钢号、焊条型号和焊接方法、质量要求，图中未注明的焊缝和螺栓孔尺寸，防锈处理方法，以及运输和制造要求等。此外，对一些施工图难以用图而宜用文字表达清楚的内容可用文字加以说明。（四）主要参考文献钢结构设计规范（GB50017—2003）.