鋼筋結(jié)構(gòu)基本原理課程設計報告書

1、.2013 級土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu) 課程設計任務書鋼結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)重要的實踐性教學環(huán)節(jié) ，是對學生知識和能力的總結(jié)。 通過鋼結(jié)構(gòu)課程設計 ，使學生進一步了解鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式 、結(jié)構(gòu)布置和受力特點，掌握鋼結(jié)構(gòu)的計算簡圖 、荷載組合和內(nèi)力分析 ，掌握鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求等 。 要求在老師的指導下 ，參考已學過的課本及有關資料 ，綜合應用鋼結(jié)構(gòu)的材料 、連接和基本構(gòu)件的基本理論 、基本知識 ，進行基本的鋼結(jié)構(gòu)設計計算 ，并繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖 。設計題目 ：鋼結(jié)構(gòu)平臺梁板柱的設計設計資料 ：(a)(b)(a) 梁格布置(b) 次梁布置簡圖鋼結(jié)構(gòu)平臺的梁格布置如如上圖所示。鋪板為預制鋼筋混凝土板。平臺永

2、久荷載 （包括鋪板重力 ）為 5kN/m 2 ，荷載分項系數(shù)為1.2 ，可變荷載分項系數(shù)為1.5kN/m 2，荷載分項系數(shù)為1.4 ；活荷載 F=552.9kN, 鋼材采用 Q235 ， E43 型焊條 ，焊條電弧焊 。 試對此鋼結(jié)構(gòu)平臺的次梁、主梁和柱子 （包括柱腳 ）進行設計 。要求：1.每位同學自己獨立完成，不能有任何雷同的課程設計計算書，否則都記為不及格；2.課程設計計算書可以手寫也可以打印，打印使用 A4 紙張；3.完成并提交期限時間為第15 周周五 （ 12 月 9 日）。專業(yè) .專注.提示：可以參考教材P131 例題 4-2 ， P135 例題 4-4 ， P149 習題 4-1

3、0 ， P186 習題 5-2 。專業(yè) .專注.課程設計說明書 格式規(guī)范一、封面要求學生提交的正稿封面樣式附后 。評定成績必須有教師簽名并寫出評語。二、正文規(guī)范1、字體字號要求 設計標題用小三號黑體、居中 ，英文標題對應用小三號TimesNew Roman 、居中，“摘要 ”用 5 號黑體，中文摘要內(nèi)容用5 號宋體，“Abstract ”用 5 號黑體 ，英文摘要內(nèi)容用5 號 Times NewRoman 。課程設計正文內(nèi)容第一級標題用四號黑體 、靠左；第二級標題用小四號黑體 、靠左；正文全文用小四號宋體 、英文用 Times New Roman 12 。 頁碼用小五號居中 ，頁碼兩邊不加修飾

4、符 ，頁碼編號從正文開始。圖表標題用小五號黑體 ，居圖表幅寬中間位置 。2、內(nèi)容要求正文必須按照 湖南農(nóng)業(yè)大學學報 （自然科學版 ）要求，即包括完整的標題 、作者 、指導教師 、中英文摘要 、前言、方案比較分析、設計計算 、討論、小結(jié)、參考文獻 、致謝、附錄含計算數(shù)據(jù) 、參考手冊相關計算表格等 。文理通順 、說理有據(jù) 。圖表中文標題下必須有英文對照。三、課程設計說明書 的裝訂1、用 A4 紙單面打印 ，頁面上邊距2.5cm ，下邊距2cm ，左邊距2.5cm ，右邊距 2cm （左邊裝訂 ），單倍行距 ，段前 0 行，段后 0.5行。2、裝訂順序?qū)I(yè) .專注.封面課程設計任務書正文圖紙（或程序

5、清單 ）湖南農(nóng)業(yè)大學工學院課程設計說明書課程名稱 ：鋼結(jié)構(gòu) 課程設計題目名稱 ：鋼結(jié)構(gòu)平臺梁板柱的設計班級：20 13級土木工程專業(yè)班姓名：學號：指導教師 ：楊敬林評定成績 ：教師評語 ：專業(yè) .專注.指導老師簽名 ：2016年11月日鋼結(jié)構(gòu)平臺梁板柱的設計設計資料 ：見教材 P186 例題 5-2 圖。(a)(b)(a) 梁格布置(b) 次梁布置簡圖鋼結(jié)構(gòu)平臺的梁格布置如如上圖所示。鋪板為預制鋼筋混凝土板。平臺永久荷載（包括鋪板重力 ）為 5kN/m 2，荷載分項系數(shù)為 1.2，可變荷載分項系數(shù)為 1.5kN/m 2，荷載分項系數(shù)為 1.4 ；活荷載 F=552.9kN, 鋼材采用 Q235

6、 ，E43 型焊條，焊條電弧焊 。試對此鋼結(jié)構(gòu)平臺的次梁 、主梁和柱子 （包括柱腳 ）進行設計 。1. 由于預制鋼筋混凝土板與次梁上翼緣焊接，可保證整體穩(wěn)定性 ，故只需考慮剛度和強度 。1）.最大彎矩設計值M max15 1.2 2.5 52 11.5 1.4 2.5 5263.28kN m 2 ） . 型鋼需88專業(yè) .專注.要的凈截面抵抗矩 WnreqWnreqM max63.28106280.31 103 mm3280.31cm3rx f1.05215選用 I40b, 自重 g 073. 80 9. 8723. 24N0. 723 kNmmW1139cm3，Ix22780cm4, tw1

7、2. 5mm,I x33. 6xcmSxr=14.4cm,t=16.5mm,b=144.0mm加上自重后的最大彎矩設計值（跨中） M m ax 和最大剪力設計值 （支座） Vmax 如下：M max63.2810.723 1.25265.94kNm18Vmax1.21.5 1.42.55 0.7231.2 5 52 .79kN523）.截面驗算 ：（ 1） .強度抗彎強度 ：M max65.94 10655.14N / mm2f 215N / mm2 滿足FX WX1.05 1139 103抗剪強度 ：Vmax SX52.7910312.62N / mm2f v125N / mm2 滿足I X

8、 tw33612.5局部承壓強度 ：hy14. 4 t13. 5 16. 5 30. 9mm假設支承長度a100mm,l zahy10030. 9130. 9mm專業(yè) .專注.F1.055.1410322滿足ctwl z12.5 130.933.7N / mm f215N / mm（ 2） .剛度驗算 ：按荷載標準值計算 ：gk 52.50.7231.52.516.97kN / mmVmax5g k l4572. 35000412. 5MMl500020mm384EI X384206 10322780 104250250所以滿足要求 。2.主梁的設計1）.截面選擇次梁傳來集中荷載設計值F51.

9、22.51.51.42.550.7231.25105.59kN最大彎矩設計值 （不包括主梁自重 ）為：M max5 105.97500 10 3105.9 5000 250010 31191.38kN m 最大剪2力設計值 ：Vmax15105.9 264.75kN2WXM max1191.38 106103mm33f5541.35541.3cm215梁的最小高度 ：根據(jù)容許撓度 v1 , 查表 59得l400hminl15 103151000mm15梁的經(jīng)濟高度為 ：專業(yè) .專注. .22he. W5.17856155. cm3 13 156xh73W30731785630cmex152.

10、7取腹板高度 hW1500, 梁高 約為 1540mmmmh腹板厚度 （按 t w20mm ）t w1.2 Vmax1.2264.75 1041.7mhw fv1500 125t whw15003.5mm1111取t w10mm，需翼緣面積AfWxtwh5541.310310155605515.37mm2h615406b11111590530 318mmh3535取上下翼緣寬為 500mm, 厚度為 20mm, 則Af5002022012. 213 235f y10000mm 則 244 /可按部分截面發(fā)展朔性進行抗彎強度計算2)截面驗算 ：A1501. 02502350cm2Ix11. 01

11、503250276. 02cm412143645WxI x18655.23hcm2S502 76.075. 01. 037. 5010412. 5cm3梁自重（取剛重力密度為76.86 kN / m3 ） :g 035010 476. 862. 69kN / m最大剪力設計值 （支座處）專業(yè) .專注.Vmax 854.611.2 2.69 1.5 857.02kN2最大彎矩設計值 （跨中）M max1193.38 11.2 2.69 1.521194.3kN8抗彎強度 ：M max1194.310660.94215N/ mm2 滿足rxWX1.05 18655.2 103抗剪強度 ：VmaxS

12、 856. 21 1031041. 5010362.06N22143645010410/ mm f v125N / mm 滿足I xt w局部承壓強度 ：擬設置支承加勁肋 ，不必驗算 。3).整體穩(wěn)定性驗算次梁可視為主梁受壓的翼緣側(cè)向支撐，所以 l1 /b=2500/500=5<16,所以不必整體穩(wěn)定性的驗算 。專業(yè) .專注.3.柱子的設計設兩端鉸支柱長9m ，承受軸壓力設計值N=900kN （包括自重 ），分支要求選用熱軋普通槽鋼 ，單綴條體系 ，初定綴條選用 1L45×4，面積 A1=3.49 ，最小回轉(zhuǎn)半徑 iy=0.89cm ，綴條傾斜角 45°，焊條選用 E

13、43 型，手工焊，Q235 鋼。（ 1） 按繞實軸穩(wěn)定性選擇分肢尺寸 。已知：lox=loy=l=10m ， N=900kN ，假設 =105 ，查表得 =0.523 。y由此得N9000001022l oy900A0. 523 21580. 04cm ， i y8. 6cmfy105選 用2 【25a ， 如 圖 所示 ， A=2 ×34.91=69.82cm 2 ,iy=9.81cm 4, 分 肢特 征 ：I1=175.9cm 4,i1=2.24cm,b 1 =78cm,y 0=2.07cm 。驗算所選截面 ：l oy900150yi y91.74 9. 81查表得 =0.61

14、。N9000002215N2A211. 32N /mm f/ mm0. 61 6982（ 2） 按虛軸與實軸等穩(wěn)定性確定分肢間距b0 。2A91. 7422769. 82xy2790. 26Alx2 3.49i xl ox9009. 9790. 3cmx要求分肢間距 ： b02i x2i y229. 9720. 89219. 86cmb=b0+2y0=19.86+2×2.07=24.0cm，取 240mm 。b2y02I xI x2A72364,i x10. 18I 12cmAcm專業(yè) .專注.專業(yè) .專注.（3 ）柱截面驗算 。1）整體穩(wěn)定 ：xl ox90088. 1i x10. 182A90. 2622769. 82o