钢结构课程设计 指导书

发布 2022-10-03 21:03:28 阅读 5186

指导书。

平面布置理由:

1、 主梁沿短边方向布置,次梁沿长边方向布置;

2、 主梁总长8.9m,均分三跨;次梁总长8.2m;

3、 柱位于主、次梁支接处;

4、 主、次梁和柱的总体设计考虑了计算的便利性,同时考虑一定的室内开间(跨度设计),还涉及到总体设计的经济性。

图1 平面布置图。

假设平台次梁与平台主梁铰接连接,按照单跨简支梁计算次梁的内力分布:

次梁承受的恒载和活载:

内力计算:绘制次梁内力分布图:

图2 次梁内力分布图。

为了保证平台的平整,考虑次梁高度时由刚度公式:

其中,强度设计值,所以,,

查得挠度容许值。

所以,次梁高度:

按抗弯强度要求计算型钢需要的净截面抵抗矩:

查附表,选用工字钢()

内力计算:(考虑钢材自重)

查附表,工字钢自重均布荷载。

考虑钢材自重后的内力:

截面强度验算:

1) 抗弯强度:

满足。2) 抗剪强度:

满足。3) 刚度验算:

满足。次梁选用工字钢满足要求。

假设平台主梁与平台柱铰接连接,视平台主梁为简支上的简支梁。

主梁分两跨,次梁在其跨中集中荷载f,在其两端集中荷载。

计算荷载标准值和设计值:

主梁最大弯矩、剪力值:

图3 主梁内力分布图。

由附表2查得为,可计算梁的最小高度:

需要净截面抵抗矩:

由于可以得到主梁的经济高度:

因此取梁腹板高350mm。

由式得: 由式得:

取腹板厚度为:,腹板采用-350×8的钢板。

假设梁高400mm,需要净截面惯性矩:

腹板惯性矩为:

由式(5.110)得:

取,,取。翼缘选用-120×18。

图4 主梁截面尺寸。

截面惯性矩:

1)强度验算。

主梁自重:

设计荷载:

考虑自重后的最大弯矩:

强度满足。剪应力、刚度不需要验算,因为选用腹板尺寸和梁的高度时已经满足了。

2)整体稳定性验算。

由附表3.1查得:

应该使用:不满足。

处理措施:在跨中设置一道侧向支承点。

满足要求。4) 局部稳定验算。

翼缘板: 腹板: 满足要求。

5) 刚度验算。

刚度满足。主、次梁按照等高链接设计。

图5 主、次梁等高焊接设计图。

次梁传递的支座反力:

考虑存在弯矩作用,焊缝最终承受剪力:

设焊缝长度,查附表1.2得q345钢对接焊缝。

不添加起落弧板,实际焊缝长度。

取。由抗剪强度确定的,则最终焊缝长度满足强度,无需验算。

主梁支座反力:

主梁支反力设计值:

考虑弯矩作用,剪应力会增加20%~30%

则取剪力v为:

根据钢结构设计手册,采用摩擦高强螺栓m22,10.9级,喷砂处理:

单个螺栓抗剪强度:(单剪)

螺栓个数:取n=6,并排布置如图6。

按照图6布置螺栓,螺栓的,显然螺栓承载力不会降低。

螺栓承载力满足要求。

图6 螺栓布置。

危险截面为1-1截面。宽度b=120mm,厚度t=20mm。

满足强度要求。

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