钢结构课程设计 钢框架主次梁设计

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1、中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计题目：钢框架主次梁设计姓名：班级：学号：建筑工程系课程设计任务书一、设计规范及参考书籍1、规范（1）中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001）（2）中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001）（3）中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部.钢结构设计规范[S]（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[S]（GB50205-2001）

2、2、参考书籍（1）沈祖炎等.钢结构基本原理[M].中国建筑工业出版社，2006（2）毛德培.钢结构[M].中国铁道出版社，1999（3）陈绍藩.钢结构[M].中国建筑工业出版社，2003（4）李星荣等.钢结构连接节点设计手册（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2005（5）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）[M].机械工业出版社，2006二、设计条件某多层钢框架结构三楼楼面结构布置如图1所示，结构采用横向框架承重，柱网布置尺寸及楼面活载大小详见“五附图”。楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，楼层装修从下至上具体

3、如下：轻钢龙骨吊顶(0.2<标准值>)→框架钢梁→150mm厚实心钢筋混凝土板(25<标准值>)→水磨石面层(包括20mm厚水泥砂浆找平，0.65<标准值>)。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作用，框架主梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。三、设计内容和要求（1）进行次梁CL-1截面设计。（2）进行框架主梁KL-1截面设计，并绘制施工图。（3）进行框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点设计，短梁段长度一般为0.9～1.2m，要求采用高强螺栓连接，并绘制施工图。（4）进行框架主梁短梁段与框架柱连接节点设计，要求采用焊缝连接，并绘制施工图。

4、要求：提交设计计算说明书一份，框架主梁KL-1施工图（一号图）一张。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（包括截面板件连接焊缝设计）、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。计算书按中南大学课程设计统一格式编制，要求文本规范、层次分明、字体工整，图表准确，并按以下顺序装订成册：封面、设计任务书、目录（应标明各章节页码）、设计计算正文文本、设计体会、参考文献（按规范格式书写）、封底。施工图绘制包括：绘制框架主梁短梁段与梁体制作详图、框架主梁短梁段与柱连接节点详图、短梁段与主梁梁体连接节点详图，KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸

5、一张)。施工图图面布置合理，比例适当，图面整洁，线条清楚，文字采用宋体或仿宋体，符合制图标准，达到施工图要求。四、进度安排周一：构件尺寸估算和楼盖荷载计算；周二：楼盖内力计算及内力组合；周三：主梁截面设计及连接设计计算；周四：施工图绘制；周五：计算文本整理。五、附图结构布置柱网尺寸及楼面活荷载大小组别主梁跨度B(mm)次梁跨度L(mm)楼面活载标准值(kN/m2)1840090005.02840090007.03800084006.0√4800084008.05800090006.06800090008.0目录钢框架主次梁设计计算书一.选用材料及其参数钢材强度等

6、级选用Q235级，其相应力学参数为强度设计值fd=215Nmm2,抗剪强度设计值fv=125Nmm2,弹性模量E=2.06×105Nmm2。二.次梁荷载组合与内力计算以下计算均未考虑次梁自重。楼板长宽比为L/(B/2)=2.14>2，故视其为单向板，楼面荷载均向短边方向梁上传递。传递到单根次梁的楼面活载标准值为：qk=B2×7=8.42×7=29.4KNm,楼面恒载标准值为：gk=25×0.15×8.42+0.65×8.42+0.2×8.42=19.32KNm,楼面活载分项系数选为1.4，楼面活载设计值为：qd=1.4×29.4=41.16KNm,楼面恒载设计值

7、为：gd=1.2×19.32=23.184KNm.所以作用在单根次梁CL-1上的荷载设计值为：q=qd+gd=64.344KNm.次梁两端搭接于主梁上，其力学模型可以简化为两端铰支的简支梁，计算跨度为9000mm，荷载分布图如下：图3次梁设计荷载分布跨中最大弯矩为：Mx1=18ql2=18×64.344×92=651.483KN∙m支座处剪力最大，其值为：V1=12ql=12×64.344×9=289.548KN弯矩如下图所示：图4次梁内力弯矩图次梁剪力图如下：图5次梁剪力图三.次梁截面选择钢材选用Q235级，其强度设计值为fd=215Nmm2,由梁的抗弯强度初

8、步选择截面，按照部分发展