我的剛結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱： 鋼 結(jié) 構(gòu) 學(xué) 院： 土 建 學(xué) 院專 業(yè)： 基 巖 姓 名： 陳 宇 學(xué) 號(hào)： 080807110367 年 級(jí)： 基 巖 081 任課教師： 秦 樺 2012年 1 月 5 日一、平臺(tái)結(jié)構(gòu)平面布置，確定主次梁跨度。確定結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置形式通過(guò)收集資料，綜合分析，主梁采用兩跨;次梁采用六跨。主梁計(jì)算跨度4.5m。次梁計(jì)算跨度3.0m。主次梁連接采用高強(qiáng)度螺栓連接， 平臺(tái)結(jié)構(gòu)的平面布置及柱、主梁和次梁的平面位置。平面布置的理由根據(jù)主次梁的經(jīng)濟(jì)跨度和平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安全性，采用如上布置方式。圖 1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)平面布置圖二、平臺(tái)板設(shè)計(jì)（可采用鋼板或鋼筋混凝土預(yù)制板）平臺(tái)板為預(yù)制鋼

2、筋砼板, 鋪50mm厚的鋼筋混凝土預(yù)制板和30mm厚的素混凝土面層，焊與次梁上。查荷載規(guī)范，鋼筋混凝土自重按25KN/m3,素混凝土按24 KN/m3，則平臺(tái)板和面層的重力標(biāo)準(zhǔn)值為：0.05×25+0.03×24=2.97KN/m2，則永久荷載取為3KN/m2.三.、次梁設(shè)計(jì)（采用型鋼,鋼材為Q345）次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2所示:第 1 頁(yè) 共 10 頁(yè) q4500圖 2 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 先暫時(shí)不考慮次梁自重.次梁上均布荷載為: q=(1.2×3+1.4×15) ×3=73.8KN/m 跨中截面抵抗矩: Mmax=ql2=×73.8&#

3、215;4.52=186.81KN·m 需要截面抵抗矩: Wnx =573905,53mm3573.91cm3 選取截面為I32a,其截面特性為: Ix = 11100cm4,Wx = 692cm3 Ix /Sx = 27.48 自重： 52.72×9.8=0.51666KN/m 考慮梁的自重后,最大彎矩為: Mx=(73.8+1.2×0.51666)×4.52=188.38KN·m 最大剪力:V=(73.8+1.2×0.51666)×2.25=167.44 KN 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算: =259.26N/mm2f=310N/mm2

4、 剪應(yīng)力驗(yàn)算： = = 64.15N/mm2f v =180N/mm2 支座處局部壓應(yīng)力驗(yàn)算： 支座反力為167.44KN. 假定支撐長(zhǎng)度a =150mm,由型鋼表查得:第 2 頁(yè) 共 10 頁(yè) hy= R+t = 15.0+11.5=26.5mm. 腹板厚度tw =15.0mm, 局部壓應(yīng)力為: c = = 99.86N/mm2f = 315N/mm2 因有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上與其牢固相連,能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移,故不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。 撓度驗(yàn)算： 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： q=(3+15)×3+0.51666=54.52kN/m = = = 因此,此次梁能滿足強(qiáng)度剛度要求。四.

5、主梁設(shè)計(jì)（鋼材為Q345） 荷載與內(nèi)力; 如計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示： g180000PPPPP/2PP/23000PP30003000300030003000圖 3 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 次梁傳來(lái)集中荷載： p=(73.8+1.2×0.51666)×4.5=334.89kN 第 3 頁(yè) 共 10 頁(yè)最大彎矩(不包括主梁自重)： Mmax =×334.89×9-334.89×(6+3) =4521.02 KN·m 最大剪力(不包括主梁自重)： Vmax =×334.89 =837.23kN 初選截面 按抗彎強(qiáng)度計(jì)算所需截面模量 Wmax

6、=1459569.00mm3 =14595.69cm3 (因不考慮塑性,翼緣厚可能16mm, 故 f=295(N/mm2) 梁的高度和腹板截面尺寸最小高度（vl/400）：得 經(jīng)濟(jì)高度： 采用腹板高度，考慮翼緣板厚度后梁高h(yuǎn)滿足要求。腹板厚度：，采用。則腹板截面尺寸為：。翼緣板的截面尺寸翼緣板截面積： 試選翼緣板寬度為350mm，則所需厚度為：，采用；則梁的外伸寬度，則，不滿足局部穩(wěn)定要求。所以 取第 4 頁(yè) 共 10 頁(yè) 滿足局部穩(wěn)定要求。 跨中截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算梁的截面積： A=170×1.2+2×35×1.6=316cm2 梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的自重為: =24309.

7、88N/m=2.43kN/m 取梁自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,并考慮加勁肋等重量采用構(gòu)造系數(shù)1.2,因此梁自重的設(shè)計(jì)荷載為： g = 1.2×1.2×2.43 =3.50kN/m 梁的支座反力即最大剪力: Vmax = 837.23+1/2×3.50×18 = 868.73kN 跨中最大彎矩： Mmax = 4521.02+1/8×3.50×182 = 4662.77kN·m 截面特性： Inx = ×1.2×1703+35×2×1.6×86.62 = 1331250.72c

8、m4圖 4 梁截面尺寸圖 抗彎強(qiáng)度： N/mm2f =310N/mm2 整體穩(wěn)定驗(yàn)算： 次梁為主梁的側(cè)向支撐,因此主梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1等于2000mm,l1與梁受壓翼緣寬度b1之比為：第 5 頁(yè) 共 10 頁(yè) = 8.57= 10.73 因此梁的整體穩(wěn)定性有保證. 折算應(yīng)力驗(yàn)算 1' = 1= 302×170 / 173.2 = 296.42N/mm2 S1 = 1.6×35×85.8 = 4804.8 cm3 1 = = = 25.36 N/mm2 = 299.65N/mm2 1.1f = 1.1×310 =341 N/mm2支座處剪應(yīng)力

9、驗(yàn)算： S = 4662.77+×1.2×85² =8997.77 cm3 = ×103×8997.77×103 / 1331250.72×104×12 48.93N/mm2 fv =180N/mm2 剛度驗(yàn)算： 全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的跨中彎矩MKT=3280.5KN·m (滿足) 加勁肋的布置： = 170/ 1.2 = 139.6780 =80 = 66.03170 = 170=140.31因此應(yīng)配置橫向加勁肋并進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)?/3跨處有集中荷載，所以該處應(yīng)設(shè)置支承加勁肋，又橫向加勁肋的最大間距為2.5

10、。第 6 頁(yè) 共 10 頁(yè)故最后取橫向加勁肋的間距為2000mm。布置如圖5所示。主梁的剪力和彎矩圖如圖6所示：gPPPPPP/2P/23000PP3000300030003000868.73737373858.23512.84523.34.177.95167.45V 圖（KN）M 圖（）2611.443939.114662.773000圖 6 主梁的彎矩圖和剪力圖 區(qū)格的局部穩(wěn)定驗(yàn)算區(qū)格所受應(yīng)力區(qū)格兩邊的彎矩： 第 7 頁(yè) 共 10 頁(yè)區(qū)格所受正應(yīng)力：區(qū)格兩邊的剪力： 區(qū)格所受剪應(yīng)力： 區(qū)格的臨界應(yīng)力 局部穩(wěn)定計(jì)算驗(yàn)算條件為： （滿足要求）第 8 頁(yè) 共 10 頁(yè)其它區(qū)格的局部穩(wěn)定驗(yàn)算與區(qū)格

11、的類似，詳細(xì)過(guò)程略。橫向加勁肋的截面尺寸和連接焊縫，采用，采用這里選用，主要是使加勁肋外邊緣不超過(guò)翼緣板的邊緣，見圖4。加勁肋與腹板的角焊縫連接，按構(gòu)造要求確定： hf 1.5× =1.5× = 6.0mm，采用 hf = 7.0mm。支座處支承加勁肋的設(shè)計(jì)采用突緣式支承加勁肋，如圖5所示。按端面承壓強(qiáng)度試選加勁肋厚度已知，支座反力為：（與翼緣板等寬），則需要：考慮到支座支承加勁肋是主要傳力構(gòu)件，為保證其使梁在支座處有較強(qiáng)的剛度，取加勁肋厚度與梁翼緣板厚度大致相同，采用。加勁肋端面刨平頂緊，突緣伸出板梁下翼緣底面的長(zhǎng)度為20mm，小于構(gòu)造要求。按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定支承加勁肋的截面積，見圖7所示： 第 9 頁(yè) 共 10 頁(yè)查附表7（適用于Q345鋼，