钢结构基本原理课程设计

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 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 设计题目 钢结构平台梁板柱的设计钢结构平台梁板柱的设计 设计资料 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 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完成并提交期限时间为第 1515 周周五 周周五 1212 月月 9 9 日 日 提示 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 2欢迎下载2欢迎下载 课程设计说明书课程设计说明书 格式规范格式规范 一 封面要求一 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 三 课程设计说明书课程设计说明书 的装订的装订 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 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 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湖南农业大学工学院 课程设计说明书 课程名称 课程名称 钢结构钢结构 课程设计课程设计 题目名称 题目名称 钢结构平台梁板柱的设计钢结构平台梁板柱的设计 班班 级 级 2020 1313 级级 土木工程土木工程 专业专业 班班 姓姓 名 名 学学 号 号 指导教师 指导教师 杨敬林杨敬林 评定成绩 评定成绩 教师评语 教师评语 指导老师签名 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载 2016 年 11 月 日 钢结构平台梁板柱的设计 设计资料 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 mkNM 28 6355 24 15 1 8 1 55 22 15 8 1 22 max 要的净截面抵抗矩 nreq W 333 6 max 31 2801031 280 21505 1 1028 63 cmmm fr M W x nreq 选用 I40b 自重 m kN m N g723 024 7238 980 73 0 3 1139cmWx cm S I mmtcmI x x wx 6 33 5 12 22780 4 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 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 max M max V 下 mkNM 94 6552 1723 0 8 1 28 63 2 max kNV79 5252 1723 0 55 24 15 12 15 2 1 max 3 截面验算 1 强度 抗弯强度 满足 22 3 6 max 215 14 55 10113905 1 1094 65 mmNfmmN WF M XX 抗剪强度 满足 22 3 max 125 62 12 5 12336 1079 52 mmNfmmN tI SV v wX X 局部承压强度 mmthy9 305 165 134 14 假设支承长度 mmhalmma yz 9 1309 30100 100 满足 22 3 215 7 33 9 1305 12 1014 550 1 mmNfmmN lt F zw c 2 刚度验算 按荷载标准值计算 mmkNgk 97 165 25 1723 05 25 mm l MM EI lg V X k 20 250 5000 250 5 12 102278010206 50003 72 384 5 384 5 43 44 max 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 kNF59 10552 1723 0 55 24 15 15 22 15 最大弯矩设计值 不包括主梁自重 为 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载 最大剪 mkNM 38 11911025005000 9 1051075009 105 2 5 33 max 力设计值 kNV75 264 9 1055 2 1 max 333 6 max 3 5541103 5541 215 1038 1191 cmmm f M WX 梁的最小高度 根据容许挠度 得9 5查表 400 1 l v mm l h1000 15 1015 15 3 min 梁的经济高度为 cm x W e h cm W h xe 7 15230 317856 73037 6155178561313 5 2 5 2 取腹板高度mmhmmhW1540约为梁高 1500 腹板厚度 按 mmtw20 mm h t m fh V t w w vw w 5 3 11 1500 11 7 1 1251500 1075 264 2 12 1 4 max 取 需翼缘面积mmtw10 mmhb mm ht h W A wx f 318 5301590 5 1 3 1 5 1 3 1 37 5515 6 1556010 1540 10 3 5541 6 2 3 取上下翼缘宽为 500mm 厚度为 20mm 则 yf fmmA235132 1220 244则 1000020500 2 可按部分截面发展朔性进行抗弯强度计算 2 截面验算 423 2 1436450 7625021500 1 12 1 35025020 1150 cmI cmA x 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 3 2 18655 2 cm h I W x x 3 5 1041250 370 10 750 76250cmS 梁自重 取刚重力密度为 76 86 3 mkN mkNg 69 286 7610350 4 0 最大剪力设计值 支座处 kNV02 8575 169 22 1 2 1 6 854 max 最大弯矩设计值 跨中 kNM 3 11945 169 2 2 1 8 1 38 1193 2 max 抗弯强度 满足 2 3 6 max 21594 60 10 2 1865505 1 10 3 1194 mmN Wr M Xx 抗剪强度 满足 125 06 62 10101436450 1050 10411021 856 22 4 33 max mmNfmmN tI SV v wx 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 5 16 所以不必整体 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载 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 1L45 4 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 cm l icm f N A y oy y 6 8 105 900 04 8010 215523 0 900000 22 选用 2 25a 如图所示 A 2 34 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 61 150 74 91 81 9 900 y oy y i l 22 215 32 211 698261 0 900000 mmNfmmN A N 2 按虚轴与实轴等稳定性确定分肢间距 b0 26 90 49 32 82 69 2774 9127 2 l 2 x yx A A cm l i x ox x 97 9 3 90 900 要求分肢间距 cmiib yx 86 1989 097 922 2222 0 b b0 2y0 19 86 2 2 07 24 0cm 取 240mm cm A I icm yb AII x xx 18 10 7236 2 2 2 4 2 0 1 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 3 柱截面验算 1 整体稳定 1 88 18 10 900 x ox x i l y x xox A A 74 91 49 32 82 69 2726 9027 2 1 2 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载 比较 x 88 1 和 y 91 74 知 max y 91