安理钢结构课程设计

发布 2022-10-03 20:47:28 阅读 5377

次梁设计。

1. 荷载及内力:

板的自重:

则考虑可变荷载后的次梁面荷载为:

次梁上所承受的均布线荷载为:

最大弯矩设计值为:

2. 截面选择:

由抗弯刚度确定的截面模量为:

其中系数1.1是考虑梁自重的附加系数。

查表可选28a工字型钢,其各参数如下:,

验算所算截面:

单位长度梁的自重:

设计荷载:

最大弯矩设计值为:

抗弯刚度:。 满足要求。

支座处剪力最大:

抗剪强度:,满足要求。

刚度验算:

满足要求。主梁设计。

1.荷载及内力。

由图可知弯矩最大值为:

2.截面初选 ,梁的最小高度为:

由抗弯刚度确定的截面模量为:

其中系数1.1是考虑梁自重的附加系数。

由书本式5-75可得梁的经济高度为:

由书本式5-77可得梁的经济高度为:

综上,取梁的截面高度为600mm. 支座处最大剪力:

计算腹板的初选厚度: ,式中。

由式5-78得腹板初选厚度为:

其中考虑翼缘可能厚度后,取=570mm。腹板厚度=8mm。 因此腹板采用的钢板。

梁截面处所需要的净截面惯性矩:。

腹板惯性矩为:

翼缘面积:

取翼缘宽度为,即 120~200mm, 初选b=180mm, ,取。翼缘选用的钢板。所选截面尺寸如图所示:

3. 截面几何性质计算:

截面惯性矩为:

截面模量:

截面面积:

4. 强度计算。

单位长度梁自重。

设计荷载:

剪应力,刚度均不需验算,在选腹板尺寸和梁高是已得到满足。

5. 局部稳定验算。

翼缘板 。腹板 。满足局部稳定要求,可以按构造配置加劲肋。

6. 加劲肋设计。

1)支座处加劲肋设计。

按构造要求 。

厚度。所以选取。

所以可以选取肋板的钢板。

验算平面外稳定如图所示:

截面积 。惯性矩 。

回转半径 , 长细比 。

轴均按b类截面,查表可得轴心受压稳定系数。

满足要求。验算端面承压强度:肋板为的钢板,实际承压面积。

则,满足要求。

2)集中力作用处加劲肋设计。

集中力作用处应按构造要求设置横向加劲肋,十字架截面如图,按构造要求选取肋板的钢板。

。,查表可得。,满足要求。

所以应在支座处和集中力作用处按构造要求配置的横向加劲肋。

加劲肋与腹板之间角焊缝的验算:

则需要:构造要求 ,采用。

立柱的设计。

1. 试选截面。

选取工作平台中间受力较大的柱考虑,则改柱受轴心压力为:

假定长细比,构件饶x,y轴均属b类,查表可得。

计算所需几何参数:。,

选择型钢,根据计算得到的数字,选取与计算参数比较接近的,选取普通轧制工字型刚。

参数如下:,,

2. 截面验算。

因构件截面无削弱,可不验算其强度,又因为轧制工字钢的翼缘和腹板都较厚,可不验算局部稳定。因此,该截面只需验算整体稳定和刚度。

由73.53,查表可得截面稳定系数。

所以所选型钢规格满足整体稳定和刚度的要求。

柱头设计:柱头的计算可根据其传力一般可不验算垫板和顶板,但应计算加劲肋和连接焊缝的的内容,,肋板的端面支承按下式计算。

代入数据,有:

取, ,均满足的要求。

加劲肋验算:,抗弯刚度满足要求。

抗剪强度满足要求。

焊缝计算:由焊缝验算条件可得:水平焊缝:

取,, 185.65<195.2

代入满足强度要求。

竖直焊缝:,取, =300mm,得=10.24.

将,,代入角焊缝基本计算公式:,有,焊缝满足。

柱脚设计:轴心受压住的柱脚计算包括底板尺寸确定,零件尺寸确定,及受力焊缝的计算内容等。

1. 确定底板平面尺寸。

混凝土抗压强度设计值,,则。

取两个螺栓,锚栓孔尺寸如图所示;

螺栓孔面积:。

底板所需面积:,取底板宽度:

取l=60cm,,则板底压应力为:。

所以底板面积满足混凝土抗压强度要求。

2. 确定底板厚度。

底板有三种区格形式,其单位宽度上的最大弯矩计算如下:

四边支承区格1.区格边长比,查表可得,则。

三边支承区格2.区格边长比,查表可得,则。

悬臂区格3. 取悬臂边长度为,则:

按最大弯矩计算底板的厚度。因构造要求,取。

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