中南大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程設(shè)計

中南大學(xué)土木工程08級中南大學(xué)土木建筑學(xué)院確定焊縫尺寸，，?。?。鋼結(jié)構(gòu)在焊接時焊條采用E43系列，焊接方法為手工焊。3.主梁驗(yàn)算主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：（用Q235鋼材）主梁自重設(shè)計值：主梁（包括自重）所承擔(dān)的最大的彎矩與最大剪力近似按下式計算：（1）整體穩(wěn)定驗(yàn)算：將次梁作為主梁的側(cè)向支撐，則故主梁的整體穩(wěn)定不必驗(yàn)算。（2）局部穩(wěn)定性驗(yàn)算故次梁不會發(fā)生局部失穩(wěn)。(3)剛度驗(yàn)算故滿足剛度要求。（4）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算故抗彎強(qiáng)度滿足要求。（5）抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：故主梁的抗剪強(qiáng)度滿足要求。（6）翼緣焊縫驗(yàn)算圖5-2圖5-2故翼緣焊縫折算應(yīng)力符合。綜上所述：次梁為實(shí)腹式焊接工字型梁，截面為2×300×20+910×15，如右圖5-2。翼緣與腹板采用焊縫連接，hf=8mm，鋼結(jié)構(gòu)在焊接時焊條采用E43列，焊接方法為手工焊?？蚣苤髁憾塘憾闻c框架柱連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計：1.設(shè)計資料受力類型：彎矩、剪力（軸力較小忽略不計）荷載數(shù)據(jù)：短梁和柱通過焊縫連接，短梁長1m。由以上計算知，梁端最大彎矩和最大剪力分別為：M=979.485KNm，V=438.554KN。焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值：主梁為組合工字型截面（），材料Q235鋼，焊條為E43型焊條采用角焊縫焊接。截面尺寸和作用荷載如圖所示。2.連接計算連接采用沿全周施焊的角焊縫連接，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起弧和落弧所引起的焊口缺陷，并假定全部剪力由腹板的連接焊縫承擔(dān)，不考慮工字形翼緣端部繞轉(zhuǎn)部分焊縫的作用。設(shè)沿工字形梁全周角焊縫的焊角尺寸為水平焊縫繞自身軸的慣性矩很小，計算時忽略，全部焊縫對x軸的截面慣性矩近似地?。汉缚p在最外面邊緣“1”點(diǎn)處的截面抵抗矩：焊縫在腹板頂部“2”點(diǎn)處的截面抵抗矩：在彎矩作用下，角焊縫在最邊緣處“1”點(diǎn)處的最大應(yīng)力為：在翼緣和腹板交接的角焊縫“2”點(diǎn)處的M與V的共同作用下的應(yīng)力為：滿足設(shè)計要求。3.按構(gòu)造設(shè)置水平加勁肋水平加勁肋應(yīng)設(shè)置于柱上相連梁的上下翼緣的位置上，且水平加勁肋的水平中心線應(yīng)與梁翼緣的水平中心線相重合；此時梁翼緣的內(nèi)力作為集中力作用于柱上。為了保證連接節(jié)點(diǎn)處不致于產(chǎn)生局部破環(huán)，水平加勁肋應(yīng)按以下要求分別在與梁上下翼緣對應(yīng)處柱腹板的兩側(cè)成對地布置。按水平加勁肋的構(gòu)造要求，設(shè)定其厚度為水平加勁肋的自由外伸寬度應(yīng)滿足下式要求：得出，水平加勁肋采用完全焊透的坡口對接焊接連接取故，焊縫截面如圖，取。設(shè)計框架主梁短梁段與梁體工地拼接節(jié)點(diǎn)（采用高強(qiáng)度螺栓）1.計算螺栓連接處的荷載：：（1）由集中荷載產(chǎn)生的固端彎矩：由上述主梁內(nèi)力計算表知：梁端最大彎矩，對應(yīng)工況下支座最大剪力為取短梁長度為1.0m，則集中荷載在1.0m處產(chǎn)生的內(nèi)力計算如下：彎矩：剪力：（2）由均布荷載產(chǎn)生的固端彎矩：由均布荷載產(chǎn)生的端部剪力：均布荷載在1.2m處產(chǎn)生的內(nèi)力計算如下：彎矩：剪力：（3）由集中、均布荷載疊加所得的彎矩剪力：彎矩：剪力：2.設(shè)計螺栓連接：采用精確設(shè)計的方法，即彎矩由翼緣和腹板共同承擔(dān)，剪力僅由腹板承擔(dān)，翼緣承擔(dān)的彎矩和腹板承擔(dān)的彎矩，二者按剛度成比例分配：則：（1）翼緣拼接設(shè)計梁單側(cè)翼緣連接所需的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目采用10.9級的M22螺栓：螺栓孔徑取25.5mm，翼緣板的凈截面面積為：翼緣板所能承受的軸向力設(shè)計值為：采用8個。翼緣外側(cè)拼接連接板的厚度：取翼緣外側(cè)板的尺寸為：翼緣內(nèi)側(cè)拼接連接板的厚度：如果考慮內(nèi)外側(cè)拼接板截面面積相等，則有：

取，內(nèi)拼接板的尺寸為：螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算上述計算表明螺栓強(qiáng)度滿足，可不必進(jìn)行驗(yàn)算。故，翼緣拼接采用八個M22螺栓，拼接板尺寸為：外拼接板：外拼接板：（2）腹板拼接設(shè)計梁腹板連接所需的高強(qiáng)螺栓數(shù)目：采用10.9級的M22螺栓：考慮到彎矩作用的影響，采用8個M22螺栓，并成兩排布置。腹板兩側(cè)連接板的厚度：取腹板兩側(cè)連接板的尺寸不妨取為：則梁與梁的拼接板連接圖如下圖：連接構(gòu)件的接觸面采用噴砂處理。螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算單個螺栓的抗剪承載力設(shè)計值：剪力在螺栓群形心處所引起的附加彎矩：修正后的彎矩：螺栓最大應(yīng)力故螺栓的連接強(qiáng)度滿足要求。故，翼緣拼接采用8個M22螺栓，拼接板尺寸為：外拼接板：3.螺栓的凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：（1）選截面1—1討論：最大正應(yīng)力最大剪應(yīng)力對于點(diǎn)b,折算應(yīng)力為：滿足要求。（2）選截面2—2討論：最大正應(yīng)力最大剪應(yīng)力對于點(diǎn)b,折算應(yīng)力為：滿足要求。設(shè)計規(guī)范及參考書籍1、規(guī)范（1）中華人民共和國建設(shè)部.建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50105－2001）（2）中華人民共和國建設(shè)部.房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001－2001）（3）中華人民共和國建設(shè)部.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009－2001）（4）中華人民共和國建設(shè)部.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017－2003）（5）中華人民共和國建設(shè)部..鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）2、參考書籍（1）沈祖炎等.鋼結(jié)構(gòu)基本原理，中國建筑工業(yè)出版社，200