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1、中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓中南大学钢结构课程设计题目:某钢平台结构布置及设计指导老师:龚永智老师姓名:周晓班级:土木1112班学号:12081117242014年2月25日第25页共25页中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓一、设计任务…………………………………………………3二、设计计算…………………………………………………..4A、楼面板部分……………………………………………4B、次梁部分……………………………………………..4C、主梁部分……………………………………………..6D、柱子部分……………………………………………..16E、连
2、接部分……………………………………………..17(一).框架主梁短梁段与框架柱节点(焊缝连接)(二).框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点(高强螺栓连接)(三).次梁与主梁工地拼接节点(高强螺栓连接)三、设计总结………………………………………………….24第25页共25页中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓一、设计任务1、设计题目:某钢平台结构(布置及)设计。2、参考规范及书目:(1)中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准(GB/T50105-2001)(2)中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001)(3)中华人民共和国建设部.建筑结构
3、荷载规范(GB5009-2001)(2006版)(4)中华人民共和国建设部.钢结构设计规范(GB50017-2003)(5)中华人民共和国建设部..钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)(6)沈祖炎等.钢结构基本原理,中国建筑工业出版社,2006(7)李星荣等.钢结构连接节点设计手册(第二版),中国建筑工业出版社,2005(8)包头钢铁设计研究院中国钢结构协会房屋建筑钢结构协.钢结构设计与计算(第二版),机械工业出版社,20063、设计构件:某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图(按照班级编号我是28号,参照附表一可知:柱网尺寸6×9,活荷载8,永久荷载5,
4、钢材Q345,焊条E50型)。结构采用横向框架承重,楼面板为120mm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,次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢,截面尺寸为H600×300×12×18,楼层层高取3.9m。活荷载分项系数1.4;永久荷载分项系数1.2。4、设计内容要求:(1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力,如不满足请自行调整。(2)设计次梁截面CL-1(热轧H型钢)。(3)设计框架主梁截面KL-1(焊接工字钢)。第25页共25页中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓(4)设计框架
5、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。(5)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。(6)设计次梁与主梁工地拼接节点,要求采用高强螺栓连接。(7)绘制主梁与柱连接节点详图,次梁与主梁工地拼接节点,短梁段及主梁体连接节点详图,梁体截面详图,KL-1钢材用量表,设计说明等。(8)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,节点连接计算。二、设计计算根据荷载传力途径:楼面板-次梁-主梁-柱,依次计算各部分受力情况。A、楼面板部分楼面板为120mm厚单向实心
6、钢筋混凝土板。楼面活载标准值:楼面板永久荷载标准值:楼面板自重已经包括在永久荷载里面,所以不计算。楼面板荷载设计值:楼面板荷载标准值:B、次梁部分次梁在主梁上方,按简支梁计算。次梁弯矩图:次梁剪力图:第25页共25页中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓单根次梁上最大弯矩为:两端剪力最大值为:选用截面模量最小值:根据截面模量选用热轧H型钢,查附表可知:次梁验算由于选择的是热轧H型钢,不用验算局部稳定。又混凝土板覆盖在受弯构件的受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止受压翼缘的侧向变形,故不用验算次梁的整体稳定性。综上分析可知,次梁验算需要对强度和刚度进行验算。①抗弯强度检验
7、(翼缘边缘的弯曲应力):②抗剪强度检验(腹板处的剪应力):③折算应力(腹板和翼缘交界处):第25页共25页中南大学钢结构课程设计计算书土木工程1112班周晓④刚度检验A、主梁部分由简化力学模型得知,忽略连续梁对框架梁的荷载影响,只考虑次梁传递的荷载。而次梁的荷载又分为永久荷载和活荷载两部分,需要考虑荷载的最不利布置情况。选取中间一拼框架梁做分析计算,由于将次梁简化为两端铰接,各个部分所传递的荷载都相同。中间一拼框架梁同时承受两个次梁传递的荷载。主梁力学简化模型图:主梁截面尺寸待定,先不计主梁
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