钢结构设计原理课程设计

1、精品钢结构设计原理课程设计专业：土木工程班级：2013级1班_姓 名： _刘银霞_学 号： 201326551112_-指导教师：刘亚丽提交日期：2016年06_月12日一土木建筑工程学院2016年5月制精品目录目录.错.误. ! 未定义书签、设计资料 资料2:某跨度为6m的焊接组合截面梁，设计年限为 50年，其受力如图2 所示（作用在梁的上翼缘），某厂房工作平台简支焊接钢梁（主梁）设计，平 台上无动力荷载，梁上铺有 110mm 厚的钢筋混凝土预制板（混凝土预制板与 平台梁上翼缘板连接牢固）。钢材采用 Q235。工作平台活荷载为11kN/m 2。一、次梁内力计算及验证一)、次梁内力计算查荷载规

2、范，钢筋混凝土自重25KN/m 3,。则平台板和面层的重力标准值为： 0.1125=2.75 KN/m.求荷载组合值，即取由可变荷载效应控制的组合值进行计算，且平台活荷载标准值大于4 KN/m 2,因此取q=1.3, g=1.2。故次梁承受的线荷载设计值为：q=1.2 2.75 4+1.3 4 11 =69.21 2 1 最大弯矩设计值为：Mmax=-ql =- 69.2 62=311.4 KN m8 8支座处的最大剪力设计值为：(69.2 6)/2=207.6KN设计要求采用焊接钢梁，则净截面模量为：6M max 311.4 103WX= max =1379401.993mmxf 1.05

3、215A.跨中截面选择1)梁高梁的最小高度：根据表 5.3得工作平台次梁挠度容许值Vt/I 1/250,vq/I1/300.查表3-2，得Q235钢hmin 丄24250mm600024min24梁的经济高度：he 7 3 Wx 30 7 3 1379 30 47.91cmh h min，且 hhe 取次梁腹板高度600mm .腹板高度tw1.2 1.2 hw207.6 103600 1253.3mm. hw11.60110.704cm取 tw 6mm故腹板采用600 6的钢板。b 丄丄h2.5 6丄 1 6002.5 6100 240mm按照构造要求,b不能小于180mm,故取b 180mm

4、， t16991809.44mm ,翼缘外伸宽t10mm度与其厚度之比为 VF2 8713满足可按截面部分发展塑性进行抗弯强度计算。翼缘选用一一18010钢B.跨中截面验算截面几何特征:截面惯性矩为:twh；122btho0.6 603122 18 1.0160cm221.04=44289 cmI 442893截面模量为：Wx说甘1429cm截面面积:A 2bt twh010 180 2 6 6007200mm ）整体稳定梁自重: 单位长度梁的质量为 72 X7.85 X1.2=67.82kg/m梁的自重为 g=67.82 X9.8=665N/m考虑自重后的最大弯矩设计值:Mgql280.66

5、5 62 1.283.591KN mVg 吐 1.2 1 665 6 1.2 2394N2.4KN2 21 ）抗弯强度6210.0N/mm2 f215N/mm2 （满足）Mmax 314.991 10x Wx 1.05 1429 103mm3次梁可作为主梁的侧向支撑，而由于次梁上放置楼板，防止其侧向位移。故不 需计算整体稳定性。3 ）抗剪强度面积距:S S1 S 1.0 1830 1.0230 0.6 6024414cm3次梁的最大剪力设计值为:Vmax 207.6 2.4 210KN截面的最大剪应力为:Vmaxs 210 103 414 103"CtT44289 632.7N/mm

6、2fV 125N / mm2（满足）4）刚度:分别计算全部荷载和活荷载标准值作用下的挠度荷载标准值：qk 2.5 4 11 3 0.665 43.665KN / m5ql4384EI5 43.665 60004384 206 103 442898.08cm莎24cm v v故刚度满足要求二）、主梁内力计算:A .跨中截面选择假定平台主梁与平台柱铰接连接，次梁传下来的荷载值:标准值:Fk43.665 62130.995KN设计值:2 2主梁的支座反力（不含自重）：R 1.5F1.5 207.6311.4KN梁端的次梁压力取为中间梁的一半最大剪力设计值（不含自重）：VmaxR |311.4 207

7、.6 207.6KN2最大弯矩设计值（不含自重）：M max 2076 5 2076 2 6228KN .m需要的净截面模量为:Mx622.8 1061.05 2152759cm31）梁高梁的最小高度：根据表 5.3主梁容许挠度灯/I 1/400，按Q235钢查表5.10 得：hi丄min158000 533.33mm15梁的经济高度:he 73Wx 300 7 3 2759 30 68.18mm取腹板高度：hw 600mm2）腹板厚度:,C Vmax1.2207.6 103tw3.32mmhwfV600 125t w.hw. 6002.23cm取 tw 6mm11 11故腹板采用800 6的

8、钢板3）翼缘尺寸AWctw hw2759000 6 600600 623998.3mm丄亠2.56-600 100 240mm2.5 6取翼缘宽度230mm，厚度18mm.2A 230 18 4140mm3998.3mm翼缘外伸宽度与其厚度之比为空叱 6.2 13满足2 18可按截面部分发展塑性进行抗弯强度计算B.跨中截面验算截面面积：A 2 230 18 600 611880mm2单位长度梁的质量为：118.8 X7.85 X1.2=112.0Kg/m梁自重：G=112.0 X9.8=1097.6N/m考虑次梁自重产生的跨中最大弯矩设计值和剪力设计值;Mg ql2-扩 81097.6 82

9、1.210536.96N ?m10.54KN /m1Vg严 1.2最大剪力设计值11097.6 8 1.22（支座 处）：5268.48N ?m5.3KNM'max 622.8 10.54633.34 KNV'max 5.3 207.6212.9KN处）最大弯矩设计值（跨中截面的几何特性:lxtw hw122bt 1 hw2121.816021.8489858.27cmW<lx89858.27h/260 1.8 /22908.0cm31 ）抗弯强度Mx633.34 106x Wc1.05 2908.03207.4N / mm2103215N/mm2 （满足）2）整体稳定性

10、tb321.8 233y 21212121W_I yh3650.155主梁整体稳定性验算43650.1cm2 6966727864.32cm（公式来源于附表16）It1233傀 2bt 1b2576t21 96 0.63 - 23 1.8333232576 1.82121.68cm4次梁作为主梁的侧向支撑，由附表15得,C1=1.84C2=0.89C3=0M cr C1n Ely2C?a C3 y . (C?a C3 y)l'Iw 1l2GhIt n2EIw2n1.84 2.06 1073650 0.89 12.74002(0.89 12.7)2672786432121.684002

11、7.9 106 121.681n2 2.06 107 672786432101.1 10 Ncmb2n由 P114表4-7得3 201052908.0235000.631010116 1.81.1b00.3b(12nb12n 一n b0 )2 1 23(1 0.30.632 1 230.95 1)1.23Mx633.34 1060.95 1.05 2908.0 103 2151.02 1结合例题4-7得：由于超出不太多故不需加大截面3 )抗剪强度201225.26cm3Vmax S212.9 103 122526 103max1 x tw89858273)刚度：恒载标准值+2.5 410 2 2.5 4 6 2 11 4面积距离：S 238 2°9 30 0-629.02N/m2fv 12