钢结构课程设计

发布 2022-10-01 19:09:28 阅读 9308

目录。一、次梁a设计2)

1.荷载设计值2)

2.最大弯矩设计值2)

3.截面初选2)

4.强度验算2)

二、主梁b设计2)

1. 一根次梁在所产生的集中力2)

2.最大弯矩(不包括主梁自重2)

3.截面初选2)

4.截面几何性质计算3)

5.强度验算4)

6.局部稳定验算4)

7.支座处加劲肋设计4)

三、立柱设计5)

1.假定长细比5)

2.计算所需几何参数5)

3.选择型钢5)

4.截面验算5)

四、柱头设计5)

五、柱脚设计6)

1.确定底板平面尺寸6)

2.确定底板厚度6)

3.隔板设计6)

4.靴梁设计7)

5.靴梁、隔板与底板间连接焊缝设计7)

一、次梁a设计。

1.荷载设计值:

2.最大弯矩设计值:

3.截面初选:

由抗弯强度确定的截面模量为:

查表选用25a型钢,

4.强度验算:

单位长度梁自重。

设计荷载。满足要求。

二、主梁b设计。

1. 一根次梁在所产生的集中力:

2.最大弯矩(不包括主梁自重):

3.截面初选:

梁的最小高度:

截面模量:

主梁的经济高度:

因此,去梁截面高度为850mm

支座处的最大剪力。

腹板初选截面,其中考虑翼缘板可能厚度后,取=820mm。腹板厚度。因此,腹板采用—82010的钢板。

梁截面需要的净截面惯性矩:

腹板惯性矩:

翼缘面积:

取翼缘宽度:850/3~850/5,即283.3~170mm,初选b=230,t=36.

9/15=2.46cm,取t=26mm。翼缘选用—23026的钢板,所选截面尺寸如图所示。

4.截面几何性质计算:

截面惯性矩:

截面模量:

截面面积:

5.强度验算。

单位长度梁自重:

设计荷载:

剪应力、刚度不需验算,因为选腹板尺寸和梁高时已得到满足。

6.局部稳定验算。

缘板 b/t=230/26=8.85<26

腹板 满足局部稳定要求。

7.支座处加劲肋设计。

按构造要求

厚度 取=70mm, =6mm

支座反力:r=310.632kn

肋板为—706的钢板。

验算平面稳定:

截面积:a=20.67+1.0(8+12)=28.4

惯性矩: 回转半径:

长细比: 按b类截面,查表得轴心受压稳定系数。

满足要求。验算端面承压强:肋板—706的钢板,实际承压面积600,则。

不满足要求。

肋板改为—808的钢板,实际承压面积为960,则。

满足要求。加劲肋与腹板间的角焊缝计算:

则需要: 构造要求:,采用5mm。

三、立柱设计。

1.假定长细比,对于轧制工字钢,当构件绕x轴和y轴弯曲失稳时,截面分别属于a类和b类,由表可得,则。在柱3m处设计一个柱间支撑。

2.计算所需几何参数: ,3.选择型钢。根据计算得到的参数由表查的选取适宜的工字钢,选取25a型钢, 。

4.截面验算:

因构件截面无削弱,可不验算强度。又因为轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定。因此,该构件只需验算整体稳定和刚度。

由=58.8查a类截面稳定系数表,;由=125查b类截面稳定系数表,,则。

所选型钢规格满足整体稳定和刚度要求。

四、柱头设计:n=kn,取加劲肋—808的钢板。

满足要求。加劲肋与腹板间的角焊缝计算:

则需要: 构造要求:,采用5mm。

五、柱脚设计:

1.确定底板平面尺寸。

取2个m20锚栓,锚栓孔尺寸如图。

锚栓孔面积。

底板所需面积。

取底板的宽度b=27.8+2 1+2 7.6=45cm,则板底所需的长度为,取l=10cm,则底板的压应力为。

底板面积满足混凝土强度要求。

2.确定底板厚度。

四边支承区格① 区格边长比b/a=278/200=1.39,查表α=0.0744,则。

三边支承区格② 区格边长比,查表β=0.0356

则。悬臂区格③ 悬臂边长度为76mm,则。

按最大弯矩计算底板的厚度,因构造要求一般取厚度t=20~40mm,故取,则。

取t=30mm。

3.隔板设计。

隔板底部线荷载为。

焊缝所受轴心力即为隔板的支座反力:

设隔板与靴梁间的竖向连接焊缝焊角尺寸,则焊缝所需长度为。

考虑到起落弧及零部件切角的影响,取隔板的高度为350mm。隔板的厚度应满足构造要求t>b/50=278/50=5.6mm,结合柱翼缘的厚度,取隔板厚度t=10mm。

隔板强度验算:应按照隔板的计算模型校核隔板的抗剪和抗弯强度,即。

4.靴梁设计。

靴梁尺寸确定:靴梁与柱身通过4条竖向焊缝连接,按承受压力n=405.6kn计算。此焊缝为侧向角焊缝,去,则竖向焊缝长度为。

考虑到起落弧的影响,取靴梁高度为85mm。

结合柱翼缘的厚度,取靴梁厚度为20mm,其所承受的最大剪力和最大弯矩为:

靴梁抗剪和抗弯强度验算:

根据计算结果,靴梁高度应取300mm,厚度取20mm才能满足要求。

所以靴梁尺寸满足强度要求。

5.靴梁、隔板与底板间连接焊缝设计。

取焊角尺寸均为,焊缝所需总长度为。

靴梁、隔板与底板间连接焊缝布置如图,焊缝实际长度远大于所需长度。

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