钢结构基本原理课程设计钢框架设计说明书

中南大学土木建筑学院确定焊缝尺寸，，取：。钢结构在焊焊接时焊条采采用E43系列，焊接接方法为手工工焊。3.主梁验算主梁自重标准值：：（用Q235钢材）主梁自自重设计值：：主梁（包包括自重）所所承担的最大大的弯矩与最最大剪力近似似按下式计算算：（1）整整体稳定验算算：将次梁作为主梁的的侧向支撑，则则故主梁的整体稳定不不必验算。（2）局部稳定性验算算故故次梁不会发发生局部失稳稳。(3)刚度验算算故满足刚刚度要求。（4）抗抗弯强度验算算故抗弯强度度满足要求。（5）抗剪强度验算：：故主梁的抗剪强度度满足要求。（6）翼缘焊缝验算图5-2图5-2故翼缘焊缝折算应应力符合。综上所述：次梁为为实腹式焊接接工字型梁，截截面为2×300×20++910×115，如右图5-2。翼缘与腹板采用焊焊缝连接，hf=8mm，钢结构在焊接时焊焊条采用E43列，焊接方法为手工焊焊。框架主梁短梁段与与框架柱连接接节点的设计计：1.设计资料受力类型：弯矩、剪剪力（轴力较较小忽略不计计）荷载数据：短梁和和柱通过焊缝缝连接，短梁梁长1m。由以上计计算知，梁端端最大弯矩和和最大剪力分分别为：M=9799.485KKNm，V=4388.554KKN。焊缝的强度设计值值：主梁为组合工字型型截面（），材材料Q235钢，焊条为E43型焊条采用用角焊缝焊接接。截面尺寸寸和作用荷载载如图所示。2.连接计算连接采用沿全周施施焊的角焊缝缝连接，转角角处连续施焊焊，没有起弧弧和落弧所引引起的焊口缺缺陷，并假定定全部剪力由由腹板的连接接焊缝承担，不不考虑工字形形翼缘端部绕绕转部分焊缝缝的作用。设沿工字形梁全周周角焊缝的焊焊角尺寸为水平焊缝绕自身轴轴的惯性矩很很小，计算时时忽略，全部部焊缝对x轴的截面惯惯性矩近似地地取：焊缝在最最外面边缘“1”点处的截面面抵抗矩：焊缝在腹板顶部“2”点处的截面面抵抗矩：在弯矩作用下，角角焊缝在最边边缘处“1”点处的最大大应力为：在翼缘和腹板交接接的角焊缝“2”点处的M与V的共同作用用下的应力为为：满足设计要求。3.按构造设置置水平加劲肋肋水平加劲肋应设置置于柱上相连连梁的上下翼翼缘的位置上上，且水平加加劲肋的水平平中心线应与与梁翼缘的水水平中心线相相重合；此时时梁翼缘的内内力作为集中中力作用于柱柱上。为了保保证连接节点点处不致于产产生局部破环环，水平加劲劲肋应按以下下要求分别在在与梁上下翼翼缘对应处柱柱腹板的两侧侧成对地布置置。按水平加劲肋的构构造要求，设设定其厚度为为水平加劲肋的自由由外伸宽度应应满足下式要要求：得出，水平加劲肋采用完完全焊透的坡坡口对接焊接接连接取故，焊缝截面如图图，取。设计框架主梁短梁梁段与梁体工工地拼接节点点（采用高强强度螺栓）1.计算螺栓连连接处的荷载载：：（1）由集中荷载产生生的固端弯矩矩：由上述主梁内力计计算表知：梁端最大弯矩，对应工况下支座最最大剪力为取短梁长度为1..0m，则集中荷荷载在1.0m处产生的内内力计算如下下：弯矩：剪力：（2）由均布荷载产生生的固端弯矩矩：由均布荷载产生的的端部剪力：：均布荷载载在1.2m处产生的内内力计算如下下：弯矩：剪力：（3）由集中、均布荷荷载叠加所得得的弯矩剪力力：弯矩：剪力：2.设计螺栓栓连接：采用精确设计的方方法，即弯矩矩由翼缘和腹腹板共同承担担，剪力仅由由腹板承担，翼翼缘承担的弯弯矩和腹板承承担的弯矩，二二者按刚度成成比例分配：：则：（1）翼缘拼接设计梁单侧翼缘连接所所需的高强度度螺栓数目采用10.9级的M222螺栓：螺栓孔径取25..5mm，翼缘板的的净截面面积积为：翼缘板所能承受的的轴向力设计计值为：采用8个。翼缘外侧拼接连接接板的厚度：：取翼缘外侧板的尺寸寸为：翼缘内侧拼接连接接板的厚度：：如果考虑内外侧拼拼接板截面面面积相等，则则有：取，内拼接板的尺寸寸为：螺栓强度验算上述计算表明螺栓栓强度满足，可可不必进行验验算。故，翼缘拼接采用用八个M22螺栓，拼接接板尺寸为：：外拼接板：外拼接板：（2）腹板拼接设计梁腹板连接所需的的高强螺栓数数目：采用10.9级的M222螺栓：考虑到弯矩作用的的影响，采用用8个M22螺栓，并成成两排布置。腹板两侧连接板的的厚度：取腹板两侧连接板的的尺寸不妨取取为：则梁与梁的的拼接板连接接图如下图：：连接构件的接触面面采用喷砂处处理。螺栓强度验算单个螺栓栓的抗剪承载载力设计值：：剪力在在螺栓群形心心处所引起的的附加弯矩：：修正后的的弯矩：螺栓最大应力故螺栓的连连接强度满足足要求。故，翼缘拼接采用用8个M22螺栓，拼接接板尺寸为：：外拼接板：3.螺栓的净截截面强度验算算：（1）选截面1—1讨讨论：最大正应力最大剪应力对于点b,折算应力为为：满足要求。（2）选截面2—2讨讨论：最大正应力最大剪应力力对于点b,折算应力为为：满足要求。设计规范及参考书书籍1、规范（1）中华人民共和国国建设部.建筑结构制制图标准（GB/T550105－2001）（2）中华人民共和国国建设部.房屋建筑制制图统一标准准（GB/T550001－2001）（3）中华人民共和国国建设部.建筑结构荷荷载规范（GB50009－2001）（4）中华人民共和国国建设部.钢结构设计计规范（GB500017－2003）（5）中华人民共和国国建设部..钢结构工程程施工质量验验收规范（GB502205-20001）2、参考书籍籍（1）沈祖炎等.钢钢结构基本原原理，中国建建筑工业出版版社，2006（2）毛德培.钢结结构，中国铁铁道出版社，1999（3）陈绍藩.钢结结构，中国建