一、目的

　　建筑工程專業(yè)(獨立本科段)實踐性環(huán)節(jié)的目的是通過鋼結(jié)構(gòu)的設計使同學掌握鋼結(jié)構(gòu)設計的基本過程，并可以獨立完成簡單的鋼結(jié)構(gòu)設計。通過鋼結(jié)構(gòu)的設計還可以使得同學進一步掌握鋼結(jié)構(gòu)的連接和構(gòu)件的設計與計算，有助于對以前學到的鋼結(jié)構(gòu)知識的融會貫通。

　　二、鋼結(jié)構(gòu)設計的基本過程

　　1、根據(jù)建筑要求和方案設計的內(nèi)容，進行結(jié)構(gòu)的選型與布置。

　　2、確定選用的鋼材牌號。

　　3、建立結(jié)構(gòu)的計算簡圖，確定其所受的各類荷載。

　　4、按不同的荷載分別進行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，然后進行內(nèi)力的組合，確定各購進的在最不利組合下的最大內(nèi)力。

　　5、各構(gòu)件的截面設計。

　　6、構(gòu)件與構(gòu)件的連接設計。

　　7、繪制施工詳圖。

　　三、鋼屋蓋設計的基本內(nèi)容

　　1、結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置：選定屋蓋的組成，確定屋架間距、形式和腹桿體系，布置支撐系統(tǒng)。

　　2、檁條設計(對有檁體系的屋蓋)。

　　3、屋架的內(nèi)力分析：荷載計算、內(nèi)力計算和內(nèi)力組合。

　　4、屋架的桿件截面設計：鋼材牌號、構(gòu)件截面形式和尺寸的選用，強度和穩(wěn)定的計算。

　　5、屋架的節(jié)點設計：節(jié)點大樣圖和節(jié)點中的連接計算，構(gòu)件的拼接。

　　6、施工詳圖的繪制

　　四、學習要點

　　下面根據(jù)設計過程列出學習要點：以下給出的頁碼均參考鐘善桐編寫的《鋼結(jié)構(gòu)》(2005版)(全國高等教育自學考試指定教材)，武漢大學出版社，2005年出版

　　1、結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置的學習要點

　　了解屋蓋的組成，支撐系統(tǒng)的組成和作用。(P.252-P.255)

　　掌握屋蓋支撐系統(tǒng)的布置，包括布置的原則和布置的位置(P.255-P.258)

　　了解屋架外形的選擇，腹桿的布置的要求。學會確定屋架的尺寸。(P.267-P.270)

　　2、檁條設計(對有檁體系的屋蓋)

　　掌握檁條和拉條的布置和構(gòu)造(P.260-P.262)

　　掌握檁條的設計過程。檁條為雙向受彎構(gòu)件，注意它的受力簡圖和彎矩圖。(P.262-P.266)

　　計算中還要注意對強度穩(wěn)定驗算時用荷載的設計值，對撓度驗算時用荷載的標準值

　　3、屋架的內(nèi)力分析。(P.270-P.273) (P.295-P.297)

　　了解屋蓋所受的荷載和荷載的傳遞路徑。

　　掌握荷載統(tǒng)計的過程和不同的荷載組合：一般考慮三種荷載組合。

　　掌握屋架內(nèi)力計算過程：圖解法、靜力法、有限元法。

　　掌握節(jié)點荷載和節(jié)間荷載(如果有)的計算方法。

　　掌握內(nèi)力組合的過程。

　　4、屋架的桿件截面設計

　　了解鋼材的選擇依據(jù)，學會選擇鋼材。

　　了解屋架構(gòu)件截面形式的選用。節(jié)點板厚度的確定。(P.277-P.279)

　　掌握構(gòu)件計算長度的確定方法。(P.273-P.276)

　　掌握構(gòu)件的截面尺寸的確定，強度和穩(wěn)定的計算。

　　5、屋架的節(jié)點設計(P.281-P.290) (P.301-P.306)

　　節(jié)點設計前的準備工作：腹桿的端部焊縫計算、構(gòu)件的重心線的確定。

　　掌握節(jié)點大樣圖的繪制方法：繪制過程和尺寸標注。

　　掌握節(jié)點中的連接計算：主要是弦桿與節(jié)點板的焊縫的傳力和計算。

　　掌握拼接節(jié)點的設計和計算：拼接角鋼的制作和計算，拼接后弦桿與節(jié)點板的焊縫的傳力和計算。

　　掌握支座節(jié)點的設計和計算。

　　6、施工詳圖的繪制

　　施工圖的內(nèi)容包括：(P.290-P.291)

　　(1)屋架桿件的軸線長度及起拱、桿件的內(nèi)力設計值。

　　(2)屋架的正面圖、上弦桿的俯視圖、下弦桿的俯視圖、左右端視圖及必要的剖面圖和特殊的零件圖。注意軸線繪制比例一般為1/20～1/30、節(jié)點和桿件繪制比例一般為1/10～1/15。

　　(3)材料表。

　　(4)必要的文字說明。