《钢结构》课程设计

发布 2022-10-03 20:30:28 阅读 9998

课程设计题目:某平台梁格布置如图,铺板为预制钢筋混凝土板,平台永久荷载c包括铺板自重为8kg/m2,分项系数为1.2,可变荷载为20kg/m2,分项系数为1.

3,钢材q235,e43型焊条,手工焊。要求:

设计次梁(可选用型钢,只做强度要求);

设计主梁(选用组合梁,考虑强度、刚度和稳定性);

设计主次梁连接点;

一) 次梁设计计算。

由于预制钢筋砼板与次梁上翼缘焊接可保证次梁的整体稳定,且次梁选择热轧h型钢局部稳定可以保证,故只需验证强度。

1.最大弯矩设计值mmax

mmax=2. 型钢需要的净截面抵抗矩wnreq

wnreq=

选用hm600×300型钢,h×b = 588×300

自重g0=151×9.8=1479.8n/m ;wx=4020cm3;

t1 =12mm;t2=20mm;r=28mm;ix=118000cm4

加自重后最大弯矩设计值(跨中)mmax最大剪力设计值(支座)vmax

mmax=vmax=

3.验算截面。

抗弯强度。满足)

抗剪强度。满足)

局部承压强度;支座处梁腹板计算高度边缘处。

假定支承长度a=100mm,则,则:

支座反力r= vmax=434.3kn

满足)综上选择hm 600×300,h×b=588×300型钢满足设计要求。

二)主梁设计计算。

1.截面选择。

次梁传来的集中荷载设计值为:

主梁最大弯矩设计值(不包括主梁自重)为:

最大剪力设计值(不包括主梁自重)为:

需要的截面抵抗矩为:

1)梁的最小高度:根据容许挠度,查课本表3-2

梁的经济高度:

取hw=2000mm

2)腹板厚度(≤20mm)为:

按抗剪强度:

按经验公式:

取tw=16mm

3)需要的翼缘面积为:

取b=700mm, t=34mm

综上所述选择: hw=2000mm b=700mm tw=16mm t=34mm如右图示:

4)梁截面翼缘外伸宽度与其厚度之比为:

2.截面验算。

1)截面几何特征如下。

2)梁内力计算。

梁自重(取钢密度7850kg/m3)

最大剪力设计值(支座处):

最大弯矩设计值(跨中):

强度验算。抗弯强度。

满足)抗剪强度:

局部承压强度:拟设置支承加劲肋,不必验算。

折算应力:在跨中处,腹板与翼缘交界处折算应力计算:

满足)稳定性及刚度验算:

局部稳定性:

所以只需配置横向加劲肋。

在每个集中荷载处设置加劲肋,a=300cm

区格a左端内力为:

区格b左端内力为:

稳定性满足要求。

整体稳定:次梁作为主梁的侧向支承,主梁受压翼缘的侧向自由长度,整体稳定***,不必验算。

翼缘焊缝的计算。

取满足要求。

1)横向加劲肋。

2)端部支承加劲肋。

支承加劲肋:宽度同翼缘宽取700mm 厚度取14mm

腹板平面外的稳定。

满足要求。断面承压强度。

支承加劲肋与腹板的连接焊缝。

取,取hf=6mm

横向加劲肋焊缝按构造确定。

取hf=6mm

三)次梁与主梁的连接。

由于焊缝连接构造简单、节约钢材、加工方便等优点,故该主次梁的连接采用焊接。

取hf=8mm,预选取端缝长度lw1=160mm 则:

端缝承载力:

侧缝强度:

取250mm

总上述取: 焊脚高度hf=8mm,端缝长度lw1=160mm

侧缝长度lw2=250mm;

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