钢结构基本原理课程设计

2013级土木工程专业钢结构课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。设计题目：钢结构平台梁板柱的设计设计资料： (a) (b)(a) 梁格布置 (b) 次梁布置简图钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计。要求：1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；3.完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。精品文档交流课程设计说明书格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后。评定成绩必须有教师签名并写出评语。二、正文规范1、字体字号要求设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times New Roman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。课程设计正文内容第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。2、内容要求正文必须按照湖南农业大学学报（自然科学版）要求，即包括完整的标题、作者、指导教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参考文献、致谢、附录含计算数据、参考手册相关计算表格等。文理通顺、说理有据。图表中文标题下必须有英文对照。三、课程设计说明书的装订1、用A4纸单面打印，页面上边距2.5cm，下边距2cm，左边距2.5cm，右边距2cm（左边装订），单倍行距，段前0行，段后0.5行。2、装订顺序封面课程设计任务书正文图纸（或程序清单）湖南农业大学工学院课程设计说明书 课程名称： 钢结构课程设计 题目名称： 钢结构平台梁板柱的设计 班 级：20 13 级 土木工程 专业 班姓 名： 学 号： 指导教师： 杨敬林 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 2016年11月 日钢结构平台梁板柱的设计设计资料：见教材P186例题5-2图。 (a) (b)(a) 梁格布置 (b) 次梁布置简图钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计。1. 由于预制钢筋混凝土板与次梁上翼缘焊接，可保证整体稳定性，故只需考虑刚度和强度。1）.最大弯矩设计值2）.型钢需要的净截面抵抗矩 选用I40b,自重 ， r=14.4cm, t=16.5mm, b=144.0mm加上自重后的最大弯矩设计值（跨中）和最大剪力设计值（支座）如下：3）.截面验算：（1）.强度抗弯强度：抗剪强度：局部承压强度：假设支承长度（2）.刚度验算：按荷载标准值计算：所以满足要求。2.主梁的设计1）.截面选择次梁传来集中荷载设计值最大弯矩设计值（不包括主梁自重）为：最大剪力设计值：梁的最小高度：根据容许挠度 梁的经济高度为： 取腹板高度 腹板厚度（按） 取，需翼缘面积取上下翼缘宽为500mm,厚度为20mm,则可按部分截面发展朔性进行抗弯强度计算2)截面验算：梁自重（取刚重力密度为76.86）:最大剪力设计值（支座处）最大弯矩设计值（跨中）抗弯强度：抗剪强度：局部承压强度：拟设置支承加劲肋，不必验算。3).整体稳定性验算次梁可视为主梁受压的翼缘侧向支撑，所以l1/b=2500/500=516,所以不必整体稳定性的验算。3.柱子的设计设两端铰支柱长9m，承受轴压力设计值N=900kN（包括自重），分支要求选用热轧普通槽钢，单缀条体系，初定缀条选用1L454，面积A1=3.49，最小回转半径iy=0.89cm，缀条倾斜角45，焊条选用E43型，手工焊，Q235钢。（1） 按绕实轴稳定性选择分肢尺寸。已知：lox=loy=l=10m，N=900kN，假设y=105，查表得=0.523。由此得选用2【25a，如图所示，A=234.91=69.82cm2,iy=9.81cm4,分肢特征：I1=175.9cm4,i1=2.24cm,b1=78cm,y0=2.07cm。验算所选截面： 查表得=0.61。（2） 按虚轴与实轴等稳定性确定分肢间距b0。要求分肢间距：b=b0+2y0=19.86+22.07=24.0cm，取240mm。（3） 柱截面验算。1）整体稳定：比较x=88.1和y=91.74，知max