中南大学2011级钢结构基本原理课程设计计算书

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1、中南大学钢结构基本原理课程设计任务书学院：土木工程学院专业班级：土木工程1111姓名：杨靖东学号：1208111520指导老师：龚永智实验日期：2014年2月23钢结构基本原理课程设计钢框架设计任务书一、设计题目：某钢平台结构（布置及）设计。二、参考规范及书目1、规范（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.建筑结构荷载规范（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部.钢结构设计规范（GB50017－2003）（5）中华

2、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，2006三、设计构件某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1（具体参照附表一按学号确定各自的柱网尺寸）。结构采用横向框架承重，楼面板为12230mm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

3、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.采用的钢材、焊条为：学号为单号的同学用Q235钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345钢，焊条为E50型；活荷载分项系数1.4永久荷载分项系数1.2四、设计内容要求(1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不足请自行调整。(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）。(4)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。(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

4、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)绘制次梁与主梁工地拼接节点详图，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。23钢结构基本原理课程设计钢框架设计说明书一、构建整体信息及其简化模型某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值6，楼面永久荷载标准值5,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

5、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。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，班级序号21，柱网尺寸8×12，例如下图中柱网尺寸为9×9（单位：m）。二、楼盖荷载计算及次梁设计简化要点：（1）板面荷载按单向板分布；（2）次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析；（3）框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。231、结构材料材质Q235钢，E43焊条，2、荷载组合计算楼面板永久荷载标准值：楼面板自重标准值：楼面板活载标准值：楼面板恒载设计值：楼面板活载设计值：组合均布荷载标

6、准值为：组合均布荷载设计值为：3、计算最大弯矩与剪力设计值在设计荷载作用下的最大弯矩为：4、确定次梁的截面尺寸次梁所需的截面抵抗矩(钢梁自重未知，故考虑安全系数1.02）：次梁选用H形截面，则选用HN792*300.查表得其截面特征：若考虑梁的自重：235.次梁验算（1）按抗弯强度验算故次梁的抗弯强度满足要求。（2）抗剪强度验算故次梁抗剪强度满足要求。(3)刚度验算故满足刚度要求。综上所述，HN792*300型钢满足要求。三、框架梁内力组合计算及其设计1、力学模型分析及其内力计算忽略连续梁对框架主梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载，主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、

7、次梁传递的集中活载，将框架主梁简化为三跨连续梁。框架主梁设计简图如下：23主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载：集中恒载标准值：集中活载标准值：集中恒载设计值：集中活载设计值：对于连续多跨梁，有如下规律：（1）支座处最不利荷载组合是将活荷载满布于此支座所在的两跨，其余跨相邻布置活荷载；（2）跨中截面的最不利荷载组合既是将活荷载满布于此跨，其余跨相邻布置活荷载。由此可以得到5种最不利荷载组合。①集中活荷载作用于第1单元②集中活荷载作用于第2单元③集中活荷载作用于第1、3单元④集中活荷载作用于第1、2单元⑤集中活荷载作用于第1、2、3单元a．恒载与情