一、课程设计的目的和任务
《钢结构设计原理》课程设计是土木工程专业的理论实践课。本实践课的主要目的和任务是：
1、文件资料的查询、收集，并初步学习各相关规范的查找及使用；
2、掌握钢屋架荷载的计算；
3、掌握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，填板的设置及节点板的厚度；
4、掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计和构造；掌握钢屋架施工图的内容和绘制。
二、课程设计题目和内容
1、设计题目：梯形钢屋架结构设计
2、设计资料：
（1）结构形式
某单层单跨厂房柱距为6m，总长度为90m，屋架下弦标高为18m。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质。屋面采用1.5m×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，20mm厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度为。桁架采用梯形钢屋架，屋盖采用无檩方案，屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm×400mm，混凝土强度等级为C30。屋架采用的钢材为Q235-B钢，焊条为E43型，手工焊。本设计抗震设防烈度为6度，屋架不进行抗震验算。
（2）荷载标准值（按水平投影计算）
1）永久荷载：
三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 kN/m2
水泥砂浆找平层 0.4 kN/m2
保温层 kN/m2(按分组表取值)
一毡二油隔气层 0.05 kN/m2
水泥砂浆找平层 0.3 kN/m2
预应力混凝土大型屋面板 1.45 kN/m2
屋架及支撑自重：按经验公式， kN/m2(按分组表取值)
2）可变荷载：
屋面活荷载标准值： 0.7kN/m2
雪荷载标准值： 0.5kN/m2
（计算时屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值）
积灰荷载标准值： kN/m2(按分组表取值)
注：屋面坡度不大，对荷载影响小，可不予考虑；风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不予考虑。
3、设计内容
1）作屋盖结构及支撑的布置图。主要考虑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆，并在计算书上画出屋盖支撑布置图，包括：上弦支撑布置图、下弦支撑布置图及垂直支撑布置图。
2）屋架荷载计算，将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载。
3）钢屋架杆件内力计算，需给出各种荷载组合下的内力表。
4）杆件截面设计，杆件截面规格不宜过多，最后应列在截面汇总表内。
5）节点设计，要求完成一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点的完整设计计算内容及构造详图。设计的节点应尺寸齐备，满足构造要求。在计算书中绘出节点大样图（比例1:5）。
6）绘制施工图，使用A2图纸，用铅笔绘制，包括：
a.屋架几何尺寸和内力简图（比例1:100）
b.构件详图：屋架正立面图，上、下弦平面图，端部侧面图。（18m跨屋架轴线图比例1：30，节点与杆件比例1:15；24m跨屋架轴线图比例1：40，节点与杆件比例1:20）
c.材料表
d.设计说明
4、设计基本要求
1）计算书统一用A4纸张书写，对所规定的计算项目要有完整的计算公式、计算过程和计算结果，并且要求附上计算简图。除图外，其余文字均使用黑色签字笔书写，不得用铅笔，以便存档。插图用铅笔绘制，做到工整清晰，文图配合。
2）完成一张A2图纸，图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001-2010）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105-2010）》的要求，图面整洁、布置匀称、比例适当。
3）各小组组长应督促组员完成阶段设计，统计每次按时提交检查的同学名单，这将作为平时考核成绩的依据。
4）每周两次检查设计进度，望各小组组长督促组员按时完成。
三、参考资料
1．中华人民共和国国家标准. 钢结构设计规范（GB50017-2003）[S].北京：中国建筑工业出版社,2003.
2．中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)[S].北京：中国建筑工业出版社,2012.
3．陈绍蕃. 钢结构[M]. 北京：中国建筑工业出版社,2003.
4．戴国欣. 钢结构[M].北京：武汉理工大学出版社,2015.
附图一：屋架尺寸及内力系数
18米跨屋架几何尺寸（mm）
18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
24米跨屋架几何尺寸（mm）
24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
