中南大学《钢结构课程设计计算书》优秀

实用标准文案精彩文档《钢结构基本原理》课程设计计算书题目：钢框架结构的主次梁设计姓名：XX班级：土木11XX学号：120811XXXX指导老师：周凌宇建筑工程系实用标准文案精彩文档目录一．设计构件...................................................................................................2二．设计内容要求...........................................................................................2三．设计参数...................................................................................................3四、设计次梁截面CL-1.................................................................................3五、设计框架主梁KL-1.................................................................................8六、框架主梁短梁段与框架柱连接节点的设计...........................................14七、设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点（采用高强螺栓）...........16八、设计规范及参考书籍.................................................................实用标准文案精彩文档.............23一、设计构件某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2m/k6N，楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。框架梁按连续梁计算。实用标准文案精彩文档图2框架柱截面图图1结构平面布置图3054030500CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1CL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1LL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-1KL-154321ABCD9000900090009000900090009000450045004500450045004500二、设计内容要求（1）设计次梁截面CL-1。（2）设计框架主梁截面KL-1。（3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。（4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。（5）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图，KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸一张)。（6）计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。三．设计参数混凝土自重：325/kNm厚度：150mm粉刷层：317/kNm厚度：15mm找平层：320/kNm厚度：20mm楼面活荷载的标准值：26/kNm水磨石楼面：20.65/kNm实用标准文案精彩文档钢材（Q235）强度设计值：2215/dfNmm钢材（Q235）抗剪强度设计值：2125/vfNmm钢材（Q235）的弹性模量：522.0610/ENmm四、设计次梁截面CL-11.设计荷载（1）恒载—标准层楼面（标准值）水磨石面层楼面粉刷层找平层结构层：150mm单向钢筋混凝土楼板23/k75.3/k2515.0mNmNm合计：2m/k055.5N（2）活载楼面活载标准值2/k6mN（3）内力计算a.荷载标准值楼面板传恒载=mNmmN/k7475.225.4/k055.52楼面传递活载=mNmmN/k275.4/k62b.荷载设计值mNqqq/k097.654.12.1活恒c.最大弯矩与剪力设计值次梁架于主梁之上，相当于简支结构，计算简图如下：mNqlM·k107.6599097.65818122max2m/k305.1N次梁计算简图m/k097.65qN实用标准文案精彩文档NqlVk934.2929097.652121max2.确定次梁的截面尺寸由于设计初钢梁自重未知（考虑安全因素），故取：mkNMM·289.672107.65902.102.1max次梁所需的截面抵抗矩：3610127.3215289.672mmfMWdx计次梁选用工字形截面。（1）确定腹板尺寸梁的经济高度：mmWhxe72430073取：)(760ehhmmh腹板厚度:mmhtew69.75.3取：mmtw12若翼缘的厚度取：20mmt则mmthhw6902（2）确定翼缘尺寸每个翼缘所需的截面面积：249.30066mmhthWAwxf翼缘板的宽度：232.150mmtAbff暂取：300fbmm（3）次梁截面尺寸特征（如右图）4933100164.21272028812760300mmIx36910306.52760100164.22mmhIxWx3299760037020300236012360mmSx实用标准文案精彩文档43390103680212300201212720mmIy22064012720203002mmAmmAIiyy07.66206409010368022.13607.669000yyil793.076030020900013.069.0b2ybbb2yy432023514.4xtAhWhf235235]0])7604.42022.136(1[10306.57602064022.1364320793.0262704.0由于b0.6，则：669.0704.0282.007.1'b（4）确定焊缝尺寸NVVmmNfwfk93.292',/160max231216000036020300mmSmmIVSfhxwff58.74.111minmax1.51.5206.71fhtmmmmthf242minmax故取8fhmm，钢结构在焊接时焊条采用E43列，焊接方法为手工焊。3.次梁验算次梁自重标准值：（用Q235钢材）m/k59.18.985.710)12720203002(6Nq自次梁自重设计值：kN/m908.159.12.12.1自’qq次梁（包括自重）所承担的最大的弯矩与最大剪力：实用标准文案精彩文档NqlMMk426.6789908.181107.6598122max'maxNlqqVk523.30129)908.1097.65(2)'(max（1）整体稳定性验算1889.021510306.5669.010426.678''66maxdxbfWM故次梁的整体稳定满足要求。（2）局部稳定性验算翼缘：301520300tb腹板：84235846012720ywwfth故次梁不会发生局部失稳。(3)刚度验算mmEIlqxk56.10100164.21006.23849000)59.1277475.22(538459544mmmml56.10362509000250][故满足刚度要求。（4）抗弯强度验算2266max/215/3.11810306.505.110107.659'mmNfmmNWMdxx故抗弯强度满足要求。（5）抗剪强度验算2293maxmax/125/29.3612100164.2299760010934.292mmNfmmNtISVvwxx故抗剪强度满足要求。实用标准文案精彩文档（6）支座处局部承压应力验算由于未知主梁的截面尺寸，故先假设mma100，则mmhalyz2002051005。223/215/6.1251220010523.301mmNfmmNtlFwzc满足要求，且不需要设置支承加劲肋。（7）翼缘焊缝验算31216000036020300mmS2931max/15.2612100164.2216000010934.292mmNtISVwx296/674.117100164.236010107.659mmNIyMxx2122222/176/09.12615.263674.1173mmNfmmN故翼缘焊缝折算应力符合。综上所述：次梁为实腹式焊接工字型梁，截面为2012300720I，如右图。翼缘与腹板采用焊缝连接，hf=8mm，钢结构在焊接时焊条采用E43列，焊接方法为手工焊。五、设计框架主梁KL-11.设计荷载由题图，板荷载传递给次梁，次梁传递给主梁。主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载。其中边缘主梁①⑤受力是主梁②③④受力的一半。则以主梁②③④进行研究设计。实用标准文案精彩文档主梁计算简图如下图：主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载。荷载标准值：恒载：NGk038.2199)59.17475.22(k活载：NQk243965.4k荷载设计值：恒载：NGGk846.2622.1k活载：NQQk2.3404.1k（1）荷载分析由于此结构具有对称性，故仅对以下六种具有代表性的何在形式进行分析：①恒载满布；②活载满布；③1跨活载满布；④2跨活载满布；⑤1,2跨活载满布；⑥1,3跨活载满布；（2）故共有五种荷载组合：①+②，①+③，①+④，①+⑤，①+⑥，可分别作出这五种荷载组合下的内力图。①＋②实用标准文案精彩文档①＋③①＋④①＋⑤实用标准文案精彩文档①＋⑥故由以上内力图可知：最不利弯矩为：mNM·k61.1064max最不利剪力为：NVk48.400max2.确定主梁的截面尺寸由于设计初钢梁自重未知（考虑安全因素），故取：mNM·k902.108561.106402.1M02.1max计主梁所需的截面抵抗矩：36610051.521510902.1085mmfMWdx计主梁也选用工字形截面，则：实用标准文案精彩文档（1）确定腹板尺寸主梁的经济高度：mmWhex04.90130073取：mmh950腹板厚度:mmhtew58.85.3取：mmtw15若翼缘的厚度取：mmt20则：mmthw9102950（2）确定翼缘尺寸每个翼缘所需的截面面积：221.39646mmhthWAwxf翼缘板的宽度：mmtAbff21.1982021.3964mmhbf)7.316,150()31,51(综合上述取：mmbf300（3）主梁截面尺寸特征493310537.312910)15300(12950300mmIx397446450295010537.32mmhIWxx35.4342687)10455(20300245515455mmSx错误!未找到引用源。实用标准文案精彩文档（4）确定焊缝尺寸KNVVmmNfwf554.438,/160'max23127900046520300mmS，mmIVSfhxwf