《钢结构设计原理》课程设计实例

1、精选优质文档-倾情为你奉上钢结构设计原理课程设计一、设计目的 1、巩固、提高、充实和运用所学的钢结构课程有关理论知识； 2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力； 3、为将来毕业设计打下基础。二、设计要求 必须符合钢结构设计规范GBJ17-88规定的有关设计公式及设计内容。三、设计题目按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。四、设计内容 包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。五、已知条件 跨度：15米 钢号：16Mn 焊条号：E50 恒荷载标准值：

2、98kN 活载标准值：202kN 集中荷载个数：5个 集中荷载跨度C=2.5米 六、其它说明1、恒、活荷载的分项系数分别为1.2、1.4；2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F是恒、活荷载通过次梁传到主梁上；3、主梁自重估计值均为，且主梁钢板采用手工焊接；4、主梁允许最大挠度值；5、主梁的截面建筑容许最大高度为。七、设计过程主梁设计1、荷载和内力的计算及内力图的绘制荷载标准值设计值恒荷载98kN98kN1.2117.6kN活荷载202kN202kN1.4282.8kN合计Fk300kNF400.4kN主梁自重标准值，设计值为。则主梁最大剪力（支座处）为最大弯矩（跨中）为采用焊接

3、工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度，故抗弯强度设计值。计算需要的截面模量为 2、试选截面确定腹板高度建筑允许最大高度 按刚度条件，梁的最小高度为经济梁高，按经验公式取梁的腹板高度为 确定腹板厚度按抗剪要求腹板厚度为 按经验公式 取腹板厚度 确定翼缘尺寸每个翼缘所需截面积为 翼缘宽度为 取翼缘厚度为 取3、截面验算梁的截面几何参数强度验算 验算抗弯强度 验算抗剪强度 主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即）。验算折算应力（腹板端部） 则折算应力为 刚度验算全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为 4、变截面的设计变截面位置和端部截面尺寸 梁的截面在半跨内

4、通常做一次改变，可以节约钢材，一般在距支座处改变截面比较经济。 此处的弯矩 ，剪力 变截面所需的翼缘宽度 令厚度不变，采用仍满足各项要求。变截面后强度验算 截面的几何参数 变截面强度验算 a.验算抗弯强度 b.验算抗剪强度 c.验算折算应力（腹板端部） 则折算应力为 变截面刚度验算 跨中有5个间距（）相等的集中荷载,近似折算成均布荷载，变截面位置在距支座处，即。 最大相对挠度为 5、翼缘焊缝设计 支座处 变截面处 对于手工焊 ，采用 。设计和布置其腹板加劲肋，并且，应配置横向加劲肋。按构造要求横向加劲肋的间距应为，。故在两个次梁与主梁连接处之间应增设一个横向加劲肋，加劲肋之间的间距取为，加劲肋成对布置于腹板两侧，如图所示，1、计算区格腹板的局部稳定 仅布置横向加劲肋，由于，故按公式进行计算。2、临界应力计算 的计算：由于主梁受压翼缘扭转受到约束 则 的计算：，故 则3、各区格计算腹板局部稳定计算区格内力应力计算结果区格平均剪力平均弯矩满足区格平均剪力平均弯矩满足区格平均剪力平均弯矩满足公式 （，）4、加劲肋的设计横向加劲肋采用对称布置，其尺寸为外伸宽度为 取。厚度为 取。5、支座支承加劲肋的设计支座加劲肋的宽度为支座处翼缘的宽度，则支座支承加劲肋采用支座支承加加