钢结构课程设计

发布 2022-10-01 19:31:28 阅读 3282

《钢结构设计原理》课程设计。

一、设计目的。

1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构》课程有关理论知识;

2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力;

3、为将来毕业设计打下基础。

二、设计要求。

必须符合钢结构设计规范gbj17-88规定的有关设计公式及设计内容。

三、设计题目。

按照**中所给设计任务条件,进行简支钢板梁桥的主梁设计,截面都采用焊接双轴对称工型截面。

四、设计内容。

包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容,并画出设计后的主梁构造图。

五、已知条件。

跨度:16米钢号:q345 焊条号:e50 恒荷载标准值:89kn

活载标准值:200kn 集中荷载个数:7个集中荷载跨度c=2米。

六、其它说明。

1、恒、活荷载的分项系数分别为.4;

2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重,且集中荷载f是恒、活荷载通过次梁传到主梁上;

3、主梁自重估计值均为,且主梁钢板采用手工焊接;

4、主梁允许最大挠度值;

5、主梁的截面建筑容许最大高度为。

七、设计过程。

主梁设计。1、荷载和内力的计算及内力图的绘制。

主梁自重标准值,设计值为。

则主梁最大剪力(支座处)为。

最大弯矩(跨中)为。

采用焊接工字形组合截面梁,估计翼缘板厚度,故抗弯强度设计值。

计算需要的截面模量为

2、试选截面。

确定腹板高度。

建筑允许最大高度

按刚度条件,梁的最小高度为。

经济梁高,按经验公式。

取梁的腹板高度为

确定腹板厚度。

按抗剪要求腹板厚度为

按经验公式

取腹板厚度

确定翼缘尺寸。

每个翼缘所需截面积为。

翼缘宽度为。

取。翼缘厚度为。

取。3、截面验算。

梁的截面几何参数。

强度验算。①验算抗弯强度。

验算抗剪强度。

主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋,故不验算局部承压强度(即)。

验算折算应力(腹板端部)

则折算应力为。

刚度验算。全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为。

4、变截面的设计。

变截面位置和端部截面尺寸。

梁的截面在半跨内通常做一次改变,可以节约钢材,一般在距支座处改变截面比较经济。

此处的弯矩 ,剪力

变截面所需的翼缘宽度。

令厚度不变,采用仍满足各项要求。

变截面后强度验算。

①变截面的几何参数。

②变截面强度验算。

a.验算抗弯强度。

b.验算抗剪强度。

c.验算折算应力(腹板端部)

则折算应力为。

③变截面刚度验算。

跨中有5个间距()相等的集中荷载,近似折算成均布荷载,变截面位置在距支座处,即。

最大相对挠度为。

5、翼缘焊缝设计。

⑴支座处。⑵变截面处。

对于手工焊 ,采用 。

设计和布置其腹板加劲肋。

并且,应配置横向加劲肋。按构造要求横向加劲肋的间距应为,故在两个次梁与主梁连接处之间应增设一个横向加劲肋,加劲肋之间的间距取为,加劲肋成对布置于腹板两侧,如图所示,1、计算区格腹板的局部稳定。

仅布置横向加劲肋,由于,故按公式进行计算。

2、临界应力计算。

⑴的计算:由于主梁受压翼缘扭转受到约束。

则。⑵的计算:,故。

则。3、各区格计算。

腹板局部稳定计算。

4、加劲肋的设计。

横向加劲肋采用对称布置,其尺寸为。

外伸宽度为。

取。厚度为。

取。5、支座支承加劲肋的设计。

支座加劲肋的宽度为支座处翼缘的宽度,则支座支承加劲肋采用。

支座支承加加劲肋计算,如图所示。

查表得,(b类)

支座加劲肋端部刨平顶紧,其端部承压应力,得。

③支座支承加劲肋与腹板用直角角焊缝连接,焊脚尺寸为。取。

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