鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)實(shí)例

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的 1、鞏固、提高、充實(shí)和運(yùn)用所學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)課程有關(guān)理論知識(shí)； 2、培養(yǎng)和鍛煉獨(dú)立工作能力及分析和解決實(shí)際問題的能力； 3、為將來畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)要求 必須符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ17-88規(guī)定的有關(guān)設(shè)計(jì)公式及設(shè)計(jì)內(nèi)容。三、設(shè)計(jì)題目按照表格中所給設(shè)計(jì)任務(wù)條件，進(jìn)行簡(jiǎn)支鋼板梁橋的主梁設(shè)計(jì)，截面都采用焊接雙軸對(duì)稱工型截面。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容 包括主梁的截面選擇、變截面設(shè)計(jì)、截面校核、翼緣焊縫計(jì)算、腹板加勁肋配置、支座處支承加勁肋設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并畫出設(shè)計(jì)后的主梁構(gòu)造圖。五、已知條件 跨度：15米 鋼號(hào)：16Mn 焊條號(hào)：E50 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：98kN 活載標(biāo)準(zhǔn)值：20

2、2kN 集中荷載個(gè)數(shù)：5個(gè) 集中荷載跨度C=2.5米 六、其它說明1、恒、活荷載的分項(xiàng)系數(shù)分別為1.2、1.4；2、表中恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括主梁上的次梁自重，且集中荷載F是恒、活荷載通過次梁傳到主梁上；3、主梁自重估計(jì)值均為，且主梁鋼板采用手工焊接；4、主梁允許最大撓度值；5、主梁的截面建筑容許最大高度為。七、設(shè)計(jì)過程主梁設(shè)計(jì)1、荷載和內(nèi)力的計(jì)算及內(nèi)力圖的繪制荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值恒荷載98kN98kN×1.2117.6kN活荷載202kN202kN×1.4282.8kN合計(jì)Fk300kNF400.4kN主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)值為。則主梁最大剪力（支座處）為最大彎矩（跨中）為采用焊接工

3、字形組合截面梁，估計(jì)翼緣板厚度，故抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。計(jì)算需要的截面模量為 2、試選截面確定腹板高度建筑允許最大高度 按剛度條件，梁的最小高度為經(jīng)濟(jì)梁高，按經(jīng)驗(yàn)公式取梁的腹板高度為 確定腹板厚度按抗剪要求腹板厚度為 按經(jīng)驗(yàn)公式 取腹板厚度 確定翼緣尺寸每個(gè)翼緣所需截面積為 翼緣寬度為 取翼緣厚度為 取3、截面驗(yàn)算梁的截面幾何參數(shù)強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度 驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度 主梁的支承處以及支承次梁處均配置支承加勁肋，故不驗(yàn)算局部承壓強(qiáng)度（即）。驗(yàn)算折算應(yīng)力（腹板端部） 則折算應(yīng)力為 剛度驗(yàn)算全部永久荷載與可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值在梁跨中產(chǎn)生的最大彎矩為 4、變截面的設(shè)計(jì)變截面位置和端部截面尺寸 梁的截面在半跨內(nèi)通

4、常做一次改變，可以節(jié)約鋼材，一般在距支座處改變截面比較經(jīng)濟(jì)。 此處的彎矩 ，剪力 變截面所需的翼緣寬度 令厚度不變，采用仍滿足各項(xiàng)要求。變截面后強(qiáng)度驗(yàn)算 截面的幾何參數(shù) 變截面強(qiáng)度驗(yàn)算 a.驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度 b.驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度 c.驗(yàn)算折算應(yīng)力（腹板端部） 則折算應(yīng)力為 變截面剛度驗(yàn)算 跨中有5個(gè)間距（）相等的集中荷載,近似折算成均布荷載，變截面位置在距支座處，即。 最大相對(duì)撓度為 5、翼緣焊縫設(shè)計(jì) 支座處 變截面處 對(duì)于手工焊 ，采用 。設(shè)計(jì)和布置其腹板加勁肋，并且，應(yīng)配置橫向加勁肋。按構(gòu)造要求橫向加勁肋的間距應(yīng)為，。故在兩個(gè)次梁與主梁連接處之間應(yīng)增設(shè)一個(gè)橫向加勁肋，加勁肋之間的間距取為，加勁肋成對(duì)布置于腹板兩側(cè)，如圖所示，1、計(jì)算區(qū)格腹板的局部穩(wěn)定 僅布置橫向加勁肋，由于，故按公式進(jìn)行計(jì)算。2、臨界應(yīng)力計(jì)算 的計(jì)算：由于主梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束 則 的計(jì)算：，故 則3、各區(qū)格計(jì)算腹板局部穩(wěn)定計(jì)算區(qū)格內(nèi)力應(yīng)力計(jì)算結(jié)果區(qū)格平均剪力平均彎矩滿足區(qū)格平均剪力平均彎矩滿足區(qū)格平均剪力平均彎矩滿足公式 （，）4、加勁肋的設(shè)計(jì)橫向加勁肋采用對(duì)稱布置，其尺寸為外伸寬度為 取。厚度為 取。5、支座支承加勁肋的設(shè)計(jì)支座加勁肋的寬度為支座處翼緣的寬度，則支座支承加勁肋