钢结构设计原理专业课程设计

《钢构造设计原理课程设计》专业：土木工程班级：级1班姓名：刘银霞学号：26551112指引教师：刘亚丽提交日期：06_月12日_土木建筑工程学院5月制目录目录一、设计资料................................................................................错误!未定义书签。主梁6m次梁8m资料2：某跨度为6m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/m2。图1一、次梁内力计算及验证一）、次梁内力计算查《荷载规范》，钢筋混凝土自重25KN/m3,。则平台板和面层重力原则值为：0.1125=2.75KN/m.求荷载组合值，即取由可变荷载效应控制组合值进行计算，且平台活荷载原则值不不大于4KN/m2，因而取=1.3,=1.2。QG故次梁承受线荷载设计值为：q=1.22.754+1.3411=69.2最大弯矩设计值为：Mmax11=ql2=69.262=311.4KNm88支座处最大剪力设计值为：(69.26)/2=207.6KN设计规定采用焊接钢梁，则净截面模量为：MW=max=311.41061379401.993mm3xf1.05215xA.跨中截面选取1）梁高①梁最小高度：依照表5.3得工作平台次梁挠度容许值[v]/l1/250,[v]/l1/300.TQ查表3-2，得Q235钢hlmin24hw60w②梁经济高度：h7e3073047.91cmhhmin，且hhe取次梁腹板高度600mm.2）腹板高度t1.2Vmax1.2207.61033.3mmwhfwv600125t11110.704cm取t6mm.故腹板采用——6006钢板。w3）翼缘尺寸b1~1h1~1600100~240mm2.562.56按照构造规定，b不能不大于180mm，故取b180mm，t取16991809.44mm，3Wx31379hminl246000250mm24翼缘外伸宽t10mm度与其厚度之比为（1806）／28.713满足10可按截面某些发展塑性进行抗弯强度计算。翼缘选用——18010钢B.跨中截面验算截面几何特性：截面惯性矩为：th3120.660312Iw02btht2181.060cm1.0x1220122=44289cm4截面模量为：WIx442891429cm3xh/231截面面积：A2btthw010180266007200mm2梁自重：单位长度梁质量为72×7.85×1.2=67.82kg/m梁自重为g=67.82×9.8=665N/m考虑自重后最大弯矩设计值：ql20.665621.2Mg88KNm3.591Vql1Vg21.2266561.22394N2.4KN1）抗弯强度Mmax314.991106210.0N/mm2f215N/mm2（满足）Wxx1.051429103mm32）整体稳定次梁可作为主梁侧向支撑，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SS1w1.018301.03060220.64414cm3次梁最大剪力设计值为：V207.62.4210KNmax截面最大剪应力为：maxS21010341410332.7N/mm2f125N/mm2（满足）It442896Vxw4)刚度:分别计算所有荷载和活荷载原则值作用下挠度荷载原则值：q2.541130.66543.665KN/mkv5ql4543.665600048.08cm384EI384206103442892vl24cmvv故刚度满足规定250二）、主梁内力计算：A．跨中截面选取假定平台主梁与平台柱铰接连接，次梁传下来荷载值：原则值：ql43.6656FkTk2130.995KN设计值：主梁支座反力（不含自重）：R1.5F1.5207.6311.4KN梁端次梁压力取为中间梁一半最大剪力设计值（不含自重）：F2ql69.262207.6KNhw600maxminwF207.6VR2311.42207.6KN最大弯矩设计值（不含自重）：M20765207626228KN.mmax需要净截面模量为：WMx622.81062759cm3xf1.05215x1）梁高①梁最小高度：依照表5.3主梁容许挠度v/l1/400，按Q235钢查表5.10T得：l8000h1515533.33mm②梁经济高度：h73Wex30073068.18mm取腹板高度：h600mmw2）腹板厚度：t1.2Vmax1.2207.61033.32mmwhfwV600125t11112.23cm取t6mm故腹板采用——8006钢板32759w6623）翼缘尺寸0A3998.3mm21wb1~1h1~1600100~240mm2.52.5取翼缘宽度230mm，厚度18mm.A230184140mm3998.3mm21翼缘外伸宽度与其厚度之比为23066.213满足218可按截面某些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611880mm2单位长度梁质量为：118.8×7.85×1.2=112.0Kg/m梁自重：G=112.0×9.8=1097.6N/m考虑次梁自重产生跨中最大弯矩设计值和剪力设计值；11Mql21097.6821.210536.96Nm10.54KN/mg8811Vql1.2g21097.681.25268.48Nm5.3KN/mWxth2759000660wwh66006wwxwIy5最大剪力设计值（支座处）：V'5.3207.6212.9KNmax最大弯矩设计值（跨中处）M'622.810.54633.34KNmmax截面几何特性：th3120.660312Ix122bt2ht122231.82601.889858.27cm4Wxh/289858.27601.8/22908.0cm31）抗弯强度Mx633.34106207.4N/mm2f215N/mm2（满足）Wxx1.052908.01032）整体稳定性主梁整体稳定性验算tb321.8233I212123650.1cm411IW5Ih23650.19626727864.32cm6（公式来源于附表16）y12b212232I3htw3bt31576t2960.63231.831121.68cm4335761.82次梁作为主梁侧向支撑，由附表15得，C1=1.84C2=0.89C3=0tWfxxyMcrtwVπ2EIIl2GIMCcr1yCl22aC3Y(C2aC3Y)2W1tIπ2EIπ22.061073650.11.8440021.11010Ncm0.8912.7b0.63n221.1由P114表4-7得0.3b0110.951(12n2n)1(10.321.230.6321.23)bb0n1.23Mx633.341061.021Wf0.951.052908.0103215bxx结合例题4-7得：由于超过不太多故不需加大截面3）抗剪强度面积距离：S231.820.9300.6201225.26cm3maxS212.91031225.2610329.02N/m2f125N/mm2（满足）maxItxw89858.27v3）刚度：恒载原则值+活载原则值：(0.8912.7)2672786432121.68140027.9106121.68π2.0610672786432271.052908.0235001.110103b1hm2031161.81bF2.541022.546211462212KN1Fl321210003830.12mmVl80020mm48EI4820610389858.2710^4t400400Fl32256^3100030.005mmVl800016mm48EI4820610789858.27Q500500（满足）