中南大学钢结构课程设计.doc

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》课程设计任务书题目:钢框架主次梁设计姓名:班级:学号:一、设计规范及参考书籍1、规范(1)(GB/T50105-2001)(2)(GB/T50001-2001)(3)(GB5009-2010)(4)(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(GB50205-2001)2、参考书籍(1),中国建筑工业出版社,2006(2),中国铁道出版社,1999(3),中国建筑工业出版社,2003(4)(第二版),中国建筑工业出版社,2005(5)包头钢铁设计研究院 (第二版),机械工业出版社,2006二、设计构件某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图,结构采用横向框架承重,(单号)、(双号),其中12班竖向梁跨度取值:学号1~10为8m、学号11~20为10m;学号21~为12m;其中13班水平向梁跨度取值:学号1~10为9m、学号11~20为11m;学号21~为13m;。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,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,。三、设计内容要求(1)设计次梁截面CL-1(热轧H型钢)。(2)设计框架主梁截面KL-1(焊接工字钢)。(3)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,~。(4)设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点,要求采用高强螺栓连接。(5)设高计次梁与主梁工地拼接节点,要求采用强螺栓连接。(6)绘制主梁与柱连接节点详图,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(2#图纸一张),KL-1钢材用量表,设计说明等。(7)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。提示:(1)取其中一榀框架进行计算,如轴线3,计算中要考虑活荷载的不利布置。(2)框架梁与柱为固结,次梁与框架梁之间为铰接。(3)绘图注意事项1、平面布置图。2、、平面图以及必要的侧面图和剖面图,特殊零件的大样图。比例尺:轴线方向:1:20~1:30,以免图幅太大;杆件截面、节点详图1:10~1:15,或更大(原则清楚表达节点的细部制造要求)。3、要全部注明的各零件(杆件和板件)的定位尺寸,孔洞的位置,以及对工厂加工和工地施工的所有要求。定位尺寸主要为主、次梁的轴线位置;螺栓孔位置要满足型钢线距表和螺栓容许的排列距离要求;对加工及工地施工的其他要求包括零件切刨、孔洞直径和焊缝尺寸等;焊缝要区分工厂焊缝和工地焊缝,以及适应运输单元的划分和拼装。4、施工图中应注明各零件的型号和尺寸,对各零件进行详细编号,并附有材料表。型钢要注明型号和长度。钢板要注明宽、长和厚度。零件按主次、上下、左右一定顺序逐一编号。编号与原则:完全相同的零件给予相同的零件数字编号,否则给予不同的编号。5、说明:包括钢材的标号、焊条型号、焊接方法和质量要求。图中未注明的焊缝和螺孔尺寸以及油漆、运输和加工要求等图中未表现的其它内容。如:说明:1:钢材用Q235-B,焊条采用E43型3:未注明的角焊缝尺寸为6㎜4:未注明的焊缝长度为满焊5:未注明的螺栓为M20,:构件表面彻底除锈,涂防锈漆和醇酸磁漆各二度。图例:圆孔装配螺栓永久螺栓材料表构件编号零件号截面长度(㎜)数量重量正反每个共计合计1234设计计算简化要点:板面荷载按单向板分布;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;根据荷载传力途径:楼面板-次梁-主梁-柱,依次计算各部分受力情况。框架梁按连续梁设计,应考虑荷载的最不利位置。结构材料材质1、Q235钢,2、E43焊条,楼面板部分楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板。楼面活载标准值:楼面板永久荷载标准值:楼面板自重已经包括在永久荷载里面,所以不计算。楼面板荷载设计值:楼面板荷载标准值:次梁部分1、次梁在主梁上方,按简支梁计算。计算最大弯矩与剪力设计值次梁弯矩图:次梁剪力图:确定次梁的截面尺寸选用截面模量最小值:根据截面模量选用热轧H型钢,查附表可知:4、次梁验算由于选择的是热轧H型钢,不用验算局部稳定。又混凝土