土木类专业钢结构课程设计例题工作平台梁格体系设计

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1、实用文档土木类专业《钢结构》课程设计例题  工作平台梁格体系设计  一、设计资料  1.结构型式  一工作平台尺寸为15m×12m,次梁跨度为6米,次梁间距2.5米,预制钢筋混凝土铺板焊于次梁上翼缘.平台永久荷载(不包括次梁自重)为8.5KN/m2,荷载分项系数为1.2,活荷载为20KN/m2,荷载分项系数为l.4.主梁跨度为15米。(若考虑次梁叠接在主梁上,其支承长度, )。  2.材料  钢材:Q235  焊条:E43,手工电焊,普通方法检查;  3.规范  《钢结构设计规范》(GB50017-2003)  二、设计内容  1.结构布置  要求拟出合理的结

2、构布置方案,并扼要说明选型的理由与根据,按比例绘出结构布置简图。   (1)梁格的型式  (2)主梁型式  (3)次梁型式及数目  (4)梁格的连接形式文案大全实用文档  2.次梁设计  (1) 次梁的荷载和内力计算  (2) 次梁截面选择  (3) 次梁截面验算(包括强度、稳定,局部承压及刚度验算)  3.主梁设计  (1)主梁的设计荷载和内力  (2)主梁截面设计及验算  (3)主梁截面改变及验算  (4)主梁翼缘焊缝设计  (5)腹板加劲肋设计三、《钢结构》课程设计计算(一)结构布置(二)次梁设计:文案大全实用文档设计数据:1、次梁的荷载及内力均布荷载设

3、计值:最大弯矩:2、初选截面选用Ⅰ50b,3、强度验算:(1)正应力验算:次梁自重弯矩:,(2)剪应力验算:支座剪力:文案大全实用文档(3)次梁承受均布荷载作用,其上翼缘没有局部集中荷载作用,可不验算局部压应力,但考虑次梁叠接在主梁上,应验算支座处腹板局部压应力。支座反力:,设支承长度:支承面至腹板边缘的垂直距离:局部承压强度:4、整体稳定性验算:由于次梁受压翼缘与刚性面板焊接(钢筋混凝土铺板焊于上翼缘),能保证其整体稳定性,按规范要求,可不验算整体稳定性。5、局部稳定性:由于次梁采用型钢梁,可不验算其局部稳定性。6、刚度验算:刚度验算按正常使用极限状态进行验

4、算,采用荷载的标准组合:文案大全实用文档(三)主梁设计(1)、主梁荷载及内力:由次梁传来的集中荷载:假设主梁自重为,加劲肋等的附加重量构造系数为1.1,荷载分项系数为1.2,则自重荷载的设计值为。跨中最大弯矩:支座最大剪力:(2)、截面设计及验算:1、截面选择:考虑主梁跨度较大,翼缘板厚度在16~40mm范围内选用,,需要的净截面抵抗矩为:文案大全实用文档由公式(5.2.4)计算梁的经济高度为:因此取梁腹板高由公式(5.2.6)计算腹板抗剪所需的厚度:由公式(5.2.7)得:取腹板厚为:,腹板采用-1750×14的钢板。需要的净截面惯性矩:腹板惯性矩为:所需翼

5、缘板的面积:取b=500mm,t=22mm,梁高。在之间。文案大全实用文档 2、梁截面特性计算:                                       3、截面验算: (1)受弯强度验算:     梁自重:(2)剪应力、刚度不需验算,因选择梁高及腹板厚度时已得到满足。  (3)整体稳定性验算:因次梁与刚性铺板连接,主梁的侧向支承点间距等于次梁的间距,即,则有,故不需验算梁的整体稳定性。  (4)主梁截面改变及验算:1、截面改变:为节约钢材,在距支座处开始改变翼缘的宽度,所需翼缘的宽度由截面改变处的抗弯强度确定,截面改变点的弯矩和剪力为:文

6、案大全实用文档      需要:则,取改变后的翼缘宽度为20cm.2、截面改变处折算应力验算:(4)主梁翼缘焊缝设计支座最大剪力:文案大全实用文档   则需要的焊缝厚度为:   按构造要求:,选取翼缘焊缝的焊脚尺寸。(5)腹板加劲肋设计:  根据腹板的局部稳定性要求,因,按规范要求,应设置横向加劲肋,而不需设置纵向加劲肋。首先,按构造要求,在每根次梁下面和支座处设置加劲肋,即取加劲肋的间a=2.5m,将半跨范围内划分为三个区段,分别验算每个区段的局部稳定性。 1、加劲肋的设计:   在腹板两侧成对配置加劲肋,加劲肋截面外伸宽度:   取,加劲肋的厚度:,取  

7、2、区段Ⅰ    区段左边截面内力  M=0,      区段右边截面内力   , 文案大全实用文档   区段截面平均内力                   腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力:    临界应力计算:   (1)的计算:               (2)的计算:                                   腹板局部稳定验算:文案大全实用文档3、区段Ⅱ  区段左边截面内力:   ,     区段右边截面内力:        区段截面平均内力:        腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力: 

8、 临界应力计算:     (1)的计算

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