鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)專業(yè)：. 土木工程 _ 班 級(jí)： _2013 級(jí) 1 班_ 姓名：劉銀霞 _ 學(xué) 號(hào)：一 2 _ 指導(dǎo)教師：一劉亞麗 _ 提交日期： 2016 年 06_月 12 日一土木建筑工程學(xué)院2016 年 5 月制目錄目錄、設(shè)計(jì)資料 . 錯(cuò)誤!未定義書簽資料2 : 某跨度為6m的焊接組合截面梁，設(shè)計(jì)年限為50年，其受力如圖2所 示（作用在梁的上翼緣），某廠房工作平臺(tái)簡支焊接鋼梁（主梁）設(shè)計(jì)，平臺(tái)上無動(dòng)力荷載，梁上鋪有110mm 厚的鋼筋混凝土預(yù)制板（混凝土預(yù)制板與平臺(tái)梁上翼緣板連接牢固）。鋼材采用q235。工作平臺(tái)活荷載為11kn/m 2。1卜 /主梁 _ xr111r/ 次梁1

2、 1 6n 11/rr1 8m l a*1一、次梁內(nèi)力計(jì)算及驗(yàn)證）、次梁內(nèi)力計(jì)算h h min， h2）腹板高度,c vmax, c 207.6 103 cc tw 1.2 - 1.2 3.3mm hw fv 600 125查荷載規(guī)范，鋼筋混凝土自重25kn/m 3,。則平臺(tái)板和面層的重力標(biāo)準(zhǔn)值為：0.11 25=2.75 kn/m.求荷載組合值，即取由可變荷載效應(yīng)控制的組合值進(jìn)行計(jì)算，且平臺(tái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4 kn/m 2，因此取q=1.3,g=1.2。故次梁承受的線荷載設(shè)計(jì)值為：q=1.2 2.75 4+1.3 4 11=69.2 最大彎矩設(shè)計(jì)值為：mmax =丄ql2= 69 2 62=

3、311.4 kn m 8 8 支座處的最大剪力設(shè)計(jì)值為：(69.2 6)/2=207.6kn 設(shè)計(jì)要求采用焊接鋼梁，則凈截面模量為：m max311.4 1063 wx= 鑒二1379401.993mm max 1.05 215 a. 跨中截面選擇1) 梁高梁的最小高度：根據(jù)表5.3得工作平臺(tái)次梁撓度容許值vt/l 1/250,vq/i 1/300. 查表3-2，得q235鋼hmin 丄24 6000 24 梁的經(jīng)濟(jì)高度：hmin24 he 7 3wx 30 7 31379 30 47.91cm he 取次梁腹板高度600mm . 250mm hw j7 60 tw 11 11 0.704cm

4、 取tw6mm. 故腹板采用600 6的鋼板。3）翼緣尺寸1 1 b 2.56 1 1 600 100 240mm 2.5 6 按照構(gòu)造要求 , b不能小于180mm,故取b 180mm ,t 竺99.44mm，180 翼緣外伸寬t10mm 度與其厚度之比為80 6八10 8.7 13滿足可按截面部分發(fā)展塑性進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算。翼緣選用 - 18010鋼b.跨中截面驗(yàn)算截面幾何特征 : 截面慣性矩為 : lx 也2bt 12 h0 0.6 6032 18 12 1.0 1 60cm 1.0 2 =44289 cm4截面模量為：wxix h/2 44空1429cm3 31 截面面積 : a 2bt

5、 twh10 180 2 6 600 2 7200mm 梁自重：單位長度梁的質(zhì)量為72 x 7.85 x 1.2=67.82kg/m 梁的自重為g=67.82 x9.8=665n/m 考慮自重后的最大彎矩設(shè)計(jì)值：2 2 ql 0.665 6 1.2 3.591 kn m 8 1 665 6 1.2 2394n 2.4kn 2 mg 8 1.2 2 1）抗彎強(qiáng)度mmax 314.991 106一2 3 3 210.0n / mm x wx 1.05 1429 103mm3vg max 215n/mm2（滿足）2） 整體穩(wěn)定次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，而由于次梁上放置樓板，防止其側(cè)向位移。故不需計(jì)算

6、整體穩(wěn)定性。3） 抗剪強(qiáng)度面積距：30 1.0 30 60 3 s 3 sv 1.0 18 0.6 414cm 2 2 4 次梁的最大剪力設(shè)計(jì)值為：vmax207.6 2.4 210kn 4）剛度:分別計(jì)算全部荷載和活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度qk2.5 4 11 3 0.665 43.665kn /m 二）、主梁內(nèi)力計(jì)算：a . 跨中截面選擇假定平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱鉸接連接，次梁傳下來的荷載值: 標(biāo)準(zhǔn)值：qe fk2 設(shè)計(jì)值：130.995kn 2 截面的最大剪應(yīng)力為：vmaxs 210 103414 1xtw 44289 6 32.7 n/mm2 fv 125n / mm2（滿足）荷載標(biāo)準(zhǔn)值 :

7、5ql4384 ei 4 5 43.665 6000 384 206 38.08cm 103 44289 24cm v 250 v故剛度滿足要求f qt 692j 207.6kn 2 2 主梁的支座反力（不含自重）：r 1.5f 1.5 207.6 311.4kn 梁端的次梁壓力取為中間梁的一半最大剪力設(shè)計(jì)值（不含自重）：f 207.6 vmax r 311.4 207.6kn 2 2 最大彎矩設(shè)計(jì)值（不含自重）：mmax 2076 5 2076 2 6228kn.m 需要的凈截面模量為：w mx 622.8 106x f 1.05 x 1）梁高梁的最小高度: 5.10 得:2759cm321

8、5 根據(jù)表5.3主梁容許撓度vt /i 1/400, 按q235鋼查表. l 8000 hmin 15 15 梁的經(jīng)濟(jì)高度: 533.33mm he 73wx 300 7 3.2759 30 68.18mm 取腹板高度 : hw600mm 2) tw 腹板厚度 : 1 2 vmax 6 fv 1.2 207.6 1033.32mm 600 125 hw 600 2.23cm 取tw 6mm 11 11 故腹板采用800 6的鋼板tw 翼緣外伸寬度與其厚度之比為230 6 6.2 13滿足2 18 可按截面部分發(fā)展塑性進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算b.跨中截面驗(yàn)算截面面積：a 2 230 18 600 6 1

9、1880mm2單位長度梁的質(zhì)量為：118.8 x 7.85 x 1.2=112.0kg/m 梁自重：g=112.0 x 9.8=1097.6n/m 考慮次梁自重產(chǎn)生的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值;4 89858.27cm 1）抗彎強(qiáng)度主梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算3）翼緣尺寸a wx tw hw 2759000 6 6003998.3mm hw 6 600 6 b 1 1 h 1 1 600 100 240mm 2.5 6 2.5 6 取翼緣寬度230mm，厚度18mm.2a 230 18 4140mm 3998.3mm mg ql2- 8 8 2 1097.6 8 1.2 10536.96n ?m 1

10、0.54kn /m 1 ql 1.2 2 最大剪力設(shè)計(jì)值vg 1 1097.6 8 1.2 2 （支座處）：5268.48n ?m 5.3kn /m 5.3 207.6 212.9 kn vmax 最大彎矩設(shè)計(jì)值（跨中處）m max 622.8 10.54 截面的幾何特性：633.34 kn lx 12 1.8 i601.8 ix 89858.27 wxh/2 60 1.8 /2 2908.0cm36 633.34 10 m x wx 1.05 2908.0 1032）整體穩(wěn)定性207.4n / mm2215n / mm2（滿足）11 一- iyh23650.1 962 6727864.32c

11、m6( 公式來源于附表16)5 5 次梁作為主梁的側(cè)向支撐，由附表15得, 由p114表4-7得b0 0.3iy 2 3 2 1.8 23 12 4 3650.1cm b (1 2n b 1 2n n b0 ) 2 1.23 (1 0.3 - t0.95 1 2 1.23 0.63 )1.23mx b xwxf 633?34 10631.02 1 0.95 1.05 2908.0 103215 結(jié)合例題4-7得：由于超出不太多故不需加大截面3）抗剪強(qiáng)度面積距離 : s 23 1.8 20.9 30 0.6 20 1225.26cm3max vmax six tw 2129 103 122526

12、 10329 2n/m2 8985827 2 125n / mm （滿足）it 1 2 3 3htw abt 1b2576t21 96 0.63- 23 1.833 3 232576 1.82121.68cm4c1=1.84 c2=0.89 c3=0 n2ely mcr c1 p_ c2ac3 y (c2ac3 y)2；1；2eiw 1.84 46 107 3650.1 40020.89 12.7 2 (0.89 12.7) 672786432 121.68 2 6 400 7.9 10 121.68 2 7 n 2.06 10 672786432 10 1.1 10 n cm xwxfy mcr 5 2908-0 235000.63 10 10 1.1 n 2 2 6 1.8 3）剛度 : 恒載標(biāo)準(zhǔn)值+ 活載標(biāo)準(zhǔn)