中南大学钢结构课程设计.doc

中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计任务书题目：钢框架主次梁设计姓名：班级：学号：一、设计规范及参考书籍1、规范（1）中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准（GB/T50105－2001）（2）中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001）（3）中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB5009－2010）（4）中华人民共和国建设部.钢结构设计规范（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部..钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）2、参考书籍（1）沈祖炎等.钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006（2）毛德培.钢结构，中国铁道出版社，1999（3）陈绍藩.钢结构，中国建筑工业出版社，2003（4）李星荣等.钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005（5）包头钢铁设计研究院中国钢结构协会房屋建筑钢结构协.钢结构设计与计算（第二版），机械工业出版社，2006二、设计构件某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.0（单号）、5.0（双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m、学号11~20为10m；学号21~为12m；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m、学号11~20为11m；学号21~为13m；。楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m。三、设计内容要求（1）设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。（2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。（3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。（4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。（5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。（6）绘制主梁与柱连接节点详图，次梁与主梁工地拼接节点，短梁段及主梁体连接节点详图，梁体截面详图(2#图纸一张)，KL-1钢材用量表，设计说明等。（7）计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算，节点连接计算。提示：（1）取其中一榀框架进行计算，如轴线3，计算中要考虑活荷载的不利布置。（2）框架梁与柱为固结，次梁与框架梁之间为铰接。（3）绘图注意事项1、平面布置图。2、主梁施工详图.主要绘制主梁的正面图、平面图以及必要的侧面图和剖面图，特殊零件的大样图。比例尺：轴线方向：1:20~1:30，以免图幅太大；杆件截面、节点详图1:10~1:15，或更大（原则清楚表达节点的细部制造要求）。3、要全部注明的各零件（杆件和板件）的定位尺寸，孔洞的位置，以及对工厂加工和工地施工的所有要求。定位尺寸主要为主、次梁的轴线位置；螺栓孔位置要满足型钢线距表和螺栓容许的排列距离要求；对加工及工地施工的其他要求包括零件切刨、孔洞直径和焊缝尺寸等；焊缝要区分工厂焊缝和工地焊缝，以及适应运输单元的划分和拼装。4、施工图中应注明各零件的型号和尺寸，对各零件进行详细编号，并附有材料表。型钢要注明型号和长度。钢板要注明宽、长和厚度。零件按主次、上下、左右一定顺序逐一编号。编号与原则：完全相同的零件给予相同的零件数字编号，否则给予不同的编号。5、说明：包括钢材的标号、焊条型号、焊接方法和质量要求。图中未注明的焊缝和螺孔尺寸以及油漆、运输和加工要求等图中未表现的其它内容。如：说明：1：钢材用Q235－B，焊条采用E43型3：未注明的角焊缝尺寸为6㎜4：未注明的焊缝长度为满焊5：未注明的螺栓为M20，孔经Φ20.56：构件表面彻底除锈，涂防锈漆和醇酸磁漆各二度。图例：圆孔装配螺栓永久螺栓材料表构件编号零件号截面长度（㎜）数量重量正反每个共计合计1234设计计算简化要点：板面荷载按单向板分布；次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析；根据荷载传力途径：楼面板－次梁－主梁－柱，依次计算各部分受力情况。框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。结构材料材质1、Q235钢，2、E43焊条，楼面板部分楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板。楼面活载标准值：楼面板永久荷载标准值：楼面板自重已经包括在永久荷载里面，所以不计算。楼面板荷载设计值：楼面板荷载标准值：次梁部分1、次梁在主梁上方，按简支梁计算。计算最大弯矩与剪力设计值次梁弯矩图：次梁剪力图：确定次梁的截面尺寸选用截面模量最小值：根据截面模量选用热轧H型钢,查附表可知：4、次梁验算由于选择的是热轧H型钢，不用验算局部稳定。又混凝土板