钢结构课程设计--李豹.doc

钢结构课程设计 《二层框架结构设计报告》 姓名： 李 豹 专业：海洋技术专业 年级： 2010级 学号：020412010016 指导老师： 刘福顺 日期： 2013/1/22 一、设计条件说明： 1．已知条件： （1）确认的层高为4米，视梁柱为钢结构，所用的钢材材质为Q235-B(E=2.06*10^11N/m^2)。楼板采用10mm厚钢铺板。面层做法为30mm的细石砂浆+20mm的大理石面层。内部隔墙采用轻钢龙骨隔墙，按照不固定隔墙考虑。 （2）荷载取值：办公活荷载：q=2.0kN/m^2（依据《建筑结构荷载规范》4.1.1条）。隔墙活荷载按照4.1.1条注5的规定计算取值。 2．次梁以上荷载计算： （1）钢材密度7850kg/m^3，钢铺板自重标准值即为。qf=7850*9.8*0.01=0.7693kN/m^2。 细石砂浆重度γ=25kN/(m^3)，大理石材料重度γ=28kN/(m^3)，面层自重标准值为qs=25*0.03+28*0.02=1.31kN/m^2。次梁以上恒载荷值qc=qf+qs=2.0793kN/m^2。 （2）平台上部高按3.3m计算，选用四层12mm纸面石膏板，中填岩棉保温板50mm的轻钢龙骨隔墙，按每延米长墙重为活荷载附加值，由q=0.54×3.3×=0.61kN/m^2，故活荷载值为qh=2kN/m^2+1kN/m^2=3kN/m^2。 二、设计内容 【1】次梁设计 次梁采用不连续梁，次梁间距按2063mm计算。 Wnx=Mx/(yx)/f=60.434*1000*1000/1.05/(215*1000)=267.7cm； 上层结构的恒荷载标准值=1.925*2.603=3.971kN, 活荷载标准值=3.0*2.603=6.189kN, 故其标准荷载为q=1.4*6.189+1.2*3.971=13.43kN; 跨中最大的弯矩为Mmax=q*L^2/8=60.434kNm。 若令梁的横截面为工字型，对伽马（y）的取值为1.05。保守选用工字型钢型号为I22b则可查的其参数为：Ix=3570cm^4,Wx=3251cm^3,Sx=191cm^3; 自重为y=9.8*36.524=0.358kN/m,其腹板厚度为：9.5mm。 次梁的截面验算： a. 弯曲强度此时应该计算加入次梁本身的重量，即得： =（1.4*6.189+1.2*3.971+0.358））/8*6^2=62.357kNm 62.357/1.05/325=183N/m^2215N/m^2 故满足要求 b.抗剪强度：在支座处； V=0.5*6*(1.4*6.189+0.358*1.2+3.971*1.2)=41.578kN; 剪切力为=41.578*1000*191*1000/3570/10000/9.5 =23.416N/mm^2125N/mm^2 c.刚度验算： 跨中最大挠度ω=5/384*（6.189+3.971+0.358）*1000/1000*6000^4/(2.06*10^5*3570*10^4)=23.97mm， 容许挠度为=6000/250=24mm,在允许值的5%内，故其刚度满足要求 稳定性验算： 根据GB50017稳定性相关的规范：由于有钢板密铺于梁受压翼缘，整体稳定满足。由于选用型钢梁，故局部稳定满足。 【2】主梁设计 (1)次梁之间间距均取2.063m。次梁传递的恒载荷标准值为Fc=(3.971+0.358)*6=25.974kN; 活荷载标准值=6.189*6=37.134kN; 荷载设计值为F=1.2*25.974+37.134*1.4=83.156kN;， 最大弯距在跨中，Mmax=1/2*F*L=0.5*83.156*8.25=343.019kN; 所需截面模量:Wx=343.019*10^6/1.05/215/1000=1519.464。 由， ， 经济高度-300=7(1519.464*1000)^(1/3) -300=501.431mm, 取腹板高度 由F=×83.156=124.734kN; 腹板厚：1.2*124.734*1000/600/125=1.9959mm 经验公式，采用。 翼缘面积1519464/600-600*7/6=1832.44mm^2; 取翼缘板板宽b=180mm，板厚t=14mm 即主梁腹板用－600×7，翼缘为2×－180×14. 截面验算： A=600×7+2×180×14=9240mm^2; Wx=2*Ix/h=6.01*10^8/314=1.914*10^6(mm^3)， 梁的单位长度自重γ=7850×9.8×9240×10^(-9)=0.711kN/m，取梁的自重分项系数为1.2，加劲肋构造系数为1.2，梁的自重荷