钢筋结构基本原理课程设计报告书

1、.2013 级土木工程专业钢结构 课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节 ，是对学生知识和能力的总结。 通过钢结构课程设计 ，使学生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 。 要求在老师的指导下 ，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 ，进行基本的钢结构设计计算 ，并绘制钢结构施工图 。设计题目 ：钢结构平台梁板柱的设计设计资料 ：(a)(b)(a) 梁格布置(b) 次梁布置简图钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永

2、久荷载 （包括铺板重力 ）为 5kN/m 2 ，荷载分项系数为1.2 ，可变荷载分项系数为1.5kN/m 2，荷载分项系数为1.4 ；活荷载 F=552.9kN, 钢材采用 Q235 ， E43 型焊条 ，焊条电弧焊 。 试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子 （包括柱脚 ）进行设计 。要求：1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用 A4 纸张；3.完成并提交期限时间为第15 周周五 （ 12 月 9 日）。专业 .专注.提示：可以参考教材P131 例题 4-2 ， P135 例题 4-4 ， P149 习题 4-1

3、0 ， P186 习题 5-2 。专业 .专注.课程设计说明书 格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后 。评定成绩必须有教师签名并写出评语。二、正文规范1、字体字号要求 设计标题用小三号黑体、居中 ，英文标题对应用小三号TimesNew Roman 、居中，“摘要 ”用 5 号黑体，中文摘要内容用5 号宋体，“Abstract ”用 5 号黑体 ，英文摘要内容用5 号 Times NewRoman 。课程设计正文内容第一级标题用四号黑体 、靠左；第二级标题用小四号黑体 、靠左；正文全文用小四号宋体 、英文用 Times New Roman 12 。 页码用小五号居中 ，页码两边不加修饰

4、符 ，页码编号从正文开始。图表标题用小五号黑体 ，居图表幅宽中间位置 。2、内容要求正文必须按照 湖南农业大学学报 （自然科学版 ）要求，即包括完整的标题 、作者 、指导教师 、中英文摘要 、前言、方案比较分析、设计计算 、讨论、小结、参考文献 、致谢、附录含计算数据 、参考手册相关计算表格等 。文理通顺 、说理有据 。图表中文标题下必须有英文对照。三、课程设计说明书 的装订1、用 A4 纸单面打印 ，页面上边距2.5cm ，下边距2cm ，左边距2.5cm ，右边距 2cm （左边装订 ），单倍行距 ，段前 0 行，段后 0.5行。2、装订顺序专业 .专注.封面课程设计任务书正文图纸（或程序

5、清单 ）湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称 ：钢结构 课程设计题目名称 ：钢结构平台梁板柱的设计班级：20 13级土木工程专业班姓名：学号：指导教师 ：杨敬林评定成绩 ：教师评语 ：专业 .专注.指导老师签名 ：2016年11月日钢结构平台梁板柱的设计设计资料 ：见教材 P186 例题 5-2 图。(a)(b)(a) 梁格布置(b) 次梁布置简图钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力 ）为 5kN/m 2，荷载分项系数为 1.2，可变荷载分项系数为 1.5kN/m 2，荷载分项系数为 1.4 ；活荷载 F=552.9kN, 钢材采用 Q235

6、 ，E43 型焊条，焊条电弧焊 。试对此钢结构平台的次梁 、主梁和柱子 （包括柱脚 ）进行设计 。1. 由于预制钢筋混凝土板与次梁上翼缘焊接，可保证整体稳定性 ，故只需考虑刚度和强度 。1）.最大弯矩设计值M max15 1.2 2.5 52 11.5 1.4 2.5 5263.28kN m 2 ） . 型钢需88专业 .专注.要的净截面抵抗矩 WnreqWnreqM max63.28106280.31 103 mm3280.31cm3rx f1.05215选用 I40b, 自重 g 073. 80 9. 8723. 24N0. 723 kNmmW1139cm3，Ix22780cm4, tw1

7、2. 5mm,I x33. 6xcmSxr=14.4cm,t=16.5mm,b=144.0mm加上自重后的最大弯矩设计值（跨中） M m ax 和最大剪力设计值 （支座） Vmax 如下：M max63.2810.723 1.25265.94kNm18Vmax1.21.5 1.42.55 0.7231.2 5 52 .79kN523）.截面验算 ：（ 1） .强度抗弯强度 ：M max65.94 10655.14N / mm2f 215N / mm2 满足FX WX1.05 1139 103抗剪强度 ：Vmax SX52.7910312.62N / mm2f v125N / mm2 满足I X

8、 tw33612.5局部承压强度 ：hy14. 4 t13. 5 16. 5 30. 9mm假设支承长度a100mm,l zahy10030. 9130. 9mm专业 .专注.F1.055.1410322满足ctwl z12.5 130.933.7N / mm f215N / mm（ 2） .刚度验算 ：按荷载标准值计算 ：gk 52.50.7231.52.516.97kN / mmVmax5g k l4572. 35000412. 5MMl500020mm384EI X384206 10322780 104250250所以满足要求 。2.主梁的设计1）.截面选择次梁传来集中荷载设计值F51.

9、22.51.51.42.550.7231.25105.59kN最大弯矩设计值 （不包括主梁自重 ）为：M max5 105.97500 10 3105.9 5000 250010 31191.38kN m 最大剪2力设计值 ：Vmax15105.9 264.75kN2WXM max1191.38 106103mm33f5541.35541.3cm215梁的最小高度 ：根据容许挠度 v1 , 查表 59得l400hminl15 103151000mm15梁的经济高度为 ：专业 .专注. .22he. W5.17856155. cm3 13 156xh73W30731785630cmex152.

10、7取腹板高度 hW1500, 梁高 约为 1540mmmmh腹板厚度 （按 t w20mm ）t w1.2 Vmax1.2264.75 1041.7mhw fv1500 125t whw15003.5mm1111取t w10mm，需翼缘面积AfWxtwh5541.310310155605515.37mm2h615406b11111590530 318mmh3535取上下翼缘宽为 500mm, 厚度为 20mm, 则Af5002022012. 213 235f y10000mm 则 244 /可按部分截面发展朔性进行抗弯强度计算2)截面验算 ：A1501. 02502350cm2Ix11. 01

11、503250276. 02cm412143645WxI x18655.23hcm2S502 76.075. 01. 037. 5010412. 5cm3梁自重（取刚重力密度为76.86 kN / m3 ） :g 035010 476. 862. 69kN / m最大剪力设计值 （支座处）专业 .专注.Vmax 854.611.2 2.69 1.5 857.02kN2最大弯矩设计值 （跨中）M max1193.38 11.2 2.69 1.521194.3kN8抗弯强度 ：M max1194.310660.94215N/ mm2 满足rxWX1.05 18655.2 103抗剪强度 ：VmaxS

12、 856. 21 1031041. 5010362.06N22143645010410/ mm f v125N / mm 满足I xt w局部承压强度 ：拟设置支承加劲肋 ，不必验算 。3).整体稳定性验算次梁可视为主梁受压的翼缘侧向支撑，所以 l1 /b=2500/500=5<16,所以不必整体稳定性的验算 。专业 .专注.3.柱子的设计设两端铰支柱长9m ，承受轴压力设计值N=900kN （包括自重 ），分支要求选用热轧普通槽钢 ，单缀条体系 ，初定缀条选用 1L45×4，面积 A1=3.49 ，最小回转半径 iy=0.89cm ，缀条倾斜角 45°，焊条选用 E

13、43 型，手工焊，Q235 钢。（ 1） 按绕实轴稳定性选择分肢尺寸 。已知：lox=loy=l=10m ， N=900kN ，假设 =105 ，查表得 =0.523 。y由此得N9000001022l oy900A0. 523 21580. 04cm ， i y8. 6cmfy105选 用2 【25a ， 如 图 所示 ， A=2 ×34.91=69.82cm 2 ,iy=9.81cm 4, 分 肢特 征 ：I1=175.9cm 4,i1=2.24cm,b 1 =78cm,y 0=2.07cm 。验算所选截面 ：l oy900150yi y91.74 9. 81查表得 =0.61

14、。N9000002215N2A211. 32N /mm f/ mm0. 61 6982（ 2） 按虚轴与实轴等稳定性确定分肢间距b0 。2A91. 7422769. 82xy2790. 26Alx2 3.49i xl ox9009. 9790. 3cmx要求分肢间距 ： b02i x2i y229. 9720. 89219. 86cmb=b0+2y0=19.86+2×2.07=24.0cm，取 240mm 。b2y02I xI x2A72364,i x10. 18I 12cmAcm专业 .专注.专业 .专注.（3 ）柱截面验算 。1）整体稳定 ：xl ox90088. 1i x10. 182A90. 2622769. 82o