中南大学钢结构基本原理课程设计优秀.docx

PAGE \* MERGEFORMAT2 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》课程设计计算书 班 级： 土木***班 指导老师： *** 姓 名： *** 学 号： ********** 20**年**月 目 录 第一部分 课程设计题目 一、设计规范及参考书籍 …………………………………………………… 3 二、设计构件 ………………………………………………………………… 3 三、设计内容要求…………………………………………………………… 4 第二部分 设计计算过程 一、结构简化………………………………………………………………… 5 二、设计次梁CL-1…………………………………………………………… 5 三、设计主梁KL-1…………………………………………………………… 7 四、设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点……………………………… 14 五、设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点（采用高强螺栓）……… 16  一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2001） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（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）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社 （3）王国周等. 钢结构－原理与设计，清华大学出版社 （4）罗邦富等. 钢结构设计计算手册（第三册），中国建筑工业出版社 （5）李和华. 钢结构连接节点设计手册，中国建筑工业出版社 二、设计构件 某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值5（0509）、6（0510），楼面板为150mm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。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1。 （2）设计框架主梁截面KL-1。 （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，短梁段长度一般为0.9～1.2m （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）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图，KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸一张)。 （6）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。 设计计算过程 一、结构简化 1、次梁： 次梁架于主梁之上可简化为简支梁，简图如下： 2、主梁： 忽略连续梁对框架主梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载，主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载，将框架主梁简化为三跨连续梁。简图如下： 二、设计次梁CL-1 1、设计荷载计算 （1）恒载: 150mm单向钢筋混凝土楼板 gc （2）活载: 楼面活载标准值 qck 则有 恒载标准值： 活载标准值：q 荷载设计值 ：q=1.2 次梁中： 最大弯矩设计值： M 最大剪力设计值： V 2、截面选取 若次梁厚度h16mm,则其截面模量为： W 可根据截面模量选取次梁，选用 Q235 热轧轻型工字梁 I65，其 I A=152.80 tw 考虑梁的自重： q1 最大弯矩：M 最大剪力：V 3、强度验算 （1）抗弯强度验算 σ 满足要求. （2）抗剪强度验算 τ= 满足要求. （3） 支座处局部压应力验算 支反力为267.57kN，假定支承长度为，由上次梁截面常数， t=19.2mm r=22.0mm，有 hy 集中荷载在腹板计算高度上分布长度为： l 局部压应力： σc （4）支座处折算应力验算： σ =176.44N/ 可知折算应力满足要求。 （5）刚度验算 w 可知刚度验算满足要求。 （6）稳定性验算 混凝土板覆盖在受弯构件的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘的侧向变形，故不用验算次梁的整体稳定性。 （7）局部稳定性 由于选择的是工字型钢，不许验算局部稳定。 三、设计主梁KL-1 1、设计荷载计算 集中恒载标准值： G 集中活载标准值： G 集中恒载设计值： G