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1、目 錄1.設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)參數(shù)- 1 -1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容- 1 -1.2設(shè)計(jì)參數(shù)- 2 -2.次梁LL-1設(shè)計(jì)- 2 -2.1荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖- 2 -2.2梁截面選擇- 3 -2.3截面復(fù)核- 3 -3.主梁L-1設(shè)計(jì)- 3 -3.1荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖- 3 -3.2截面選擇- 6 -3.3強(qiáng)度及撓度驗(yàn)算- 6 -3.4整體穩(wěn)定驗(yàn)算- 7-3.5加勁肋設(shè)置與局部穩(wěn)定驗(yàn)算- 8-4.柱Z3設(shè)計(jì)- 10-4.1荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖- 10 -4.2截面選擇- 10 -4.3強(qiáng)度、剛度與整體穩(wěn)定驗(yàn)算- 11 -4.4局部穩(wěn)定驗(yàn)算- 11 -5.主次梁螺栓連接計(jì)算與節(jié)點(diǎn)圖- 11 -5.1確定節(jié)點(diǎn)荷載與
2、螺栓布置- 12 -5.2螺栓連接驗(yàn)算- 13 -1.- 11 -1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)參數(shù)1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容圖1.1所示鋼平臺(tái),其結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1.2,按照任務(wù)要求,本人設(shè)計(jì)內(nèi)容為邊次梁LL-1、中間主梁L-2和中柱Z4,并設(shè)計(jì)主次梁螺栓連接。圖1.1 鋼平臺(tái)圖1.2 鋼平臺(tái)結(jié)構(gòu)平面布置圖1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)鋼材Q235-B,焊條E43型,螺栓C級(jí)。柱和次梁采用型鋼,主梁采用焊接鋼板梁,梁均按兩端鉸接設(shè)計(jì),節(jié)點(diǎn)連接為螺栓連接,主、次梁計(jì)算跨度分別為9.6m和7.2m,次梁間距3m和3.3m,次梁上翼緣與樓板焊牢,柱按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì),計(jì)算長度6m,樓面恒載與活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為4.5和6kN/m2
3、。1.3 次梁LL-1設(shè)計(jì)1.4 荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖恒載標(biāo)準(zhǔn)值(樓面?zhèn)鱽淼暮爿d和次梁自重)活載標(biāo)準(zhǔn)值(樓面?zhèn)鱽淼幕钶d)總荷載標(biāo)準(zhǔn)值總荷載設(shè)計(jì)值跨中彎矩與支座剪力設(shè)計(jì)值7200q=20.84kN/mM=135.0kN.mV=75.0kN計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力如圖2.1圖2.1 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖與內(nèi)力圖1.5 梁截面選擇次梁撓度允許值查教材附表1.7為,由此,次梁所需截面慣性矩為由強(qiáng)度控制所需梁截面抵抗距選擇型鋼HN350×175×6×9,另外I32a也合適,但用材多不做首選。1.6 截面復(fù)核次梁截面無削弱,且所選截面的截面特性參數(shù)均大于所需,故撓度與正截面強(qiáng)度滿足。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),該
4、梁抗剪強(qiáng)度富余較多,驗(yàn)算省略。次梁上無集中力,無需驗(yàn)算局部承壓次梁受壓翼緣與樓板牢靠連接,不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定次梁為型鋼梁不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定3.主梁L-2設(shè)計(jì)2.3.3.1 荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值(梁半寬樓面?zhèn)鱽淼暮爿d和主梁自重)總均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值總均布荷載設(shè)計(jì)值次梁傳來集中恒載標(biāo)準(zhǔn)值,次梁傳來總集中力設(shè)計(jì)值,支座剪力與跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力如圖3.1所示M(kN·m)V(kN)圖3.1 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖與內(nèi)力圖3.2 L-2截面選擇主梁撓度允許值查教材附表1.7為,由此,梁最小高度為由強(qiáng)度確定所需截面抵抗矩為梁的經(jīng)濟(jì)高度為選取梁腹板高度梁腹板厚度,選取翼緣板的截面尺寸由強(qiáng)度
5、控制所需梁截面抵抗距選取,則,翼緣板不會(huì)局部失穩(wěn)3.3 強(qiáng)度及撓度驗(yàn)算所選截面如右圖3.2:1-8×850 1×0.8×85=68cm22-16×280 2×1.6×28=89.6cm2 A=157.6cm2計(jì)算截面幾何特性參數(shù) 圖3.2 主梁截面內(nèi)力計(jì)算:由于原估算的梁自重實(shí)際所選梁自重相差不大,對(duì)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果影響很小,故直接采用3.1節(jié)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果。整體穩(wěn)定驗(yàn)算:因側(cè)向支撐間最大距離為3.3m(見附表1.8) 故無需計(jì)算整體穩(wěn)定抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算所以 抗剪強(qiáng)度計(jì)算局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算:因主次梁采用平接,無需驗(yàn)算。次梁作用點(diǎn)外側(cè)主梁截面腹板頂
6、端處的折算應(yīng)力該截面的彎矩和剪力分別為:撓度驗(yàn)算條件: 3.4 整體穩(wěn)定驗(yàn)算因側(cè)向支撐間最大距離為3.3m(見附表1.8) 故無需計(jì)算整體穩(wěn)定3.5 加勁肋設(shè)置與局部穩(wěn)定驗(yàn)算梁所受荷載為靜力荷載,荷載簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖如圖3.1所示??缍戎悬c(diǎn)(1)加勁肋的布置 考慮到在1/3跨度附近有次梁相連,該處必須設(shè)橫向加勁肋,橫向加勁肋的最大間距為2.5h0=2.5×850=2125mm,故最后取橫向加勁肋布置如圖3.3所示圖3.3 主梁橫向加勁肋布置(2)區(qū)格的局部穩(wěn)定性驗(yàn)算1)區(qū)格所受應(yīng)力 式中M1和M2為所計(jì)算區(qū)格左右的彎矩,ymax為中和軸至腹板上端的距離。 2)區(qū)格的臨界應(yīng)力 當(dāng)a/h0=
7、1600/850=1.9>1.0時(shí), 3)局部穩(wěn)定驗(yàn)算驗(yàn)算條件為: 今上式左邊滿足條件,可(3)區(qū)格的局部穩(wěn)定驗(yàn)算穩(wěn)定條件為: (4)區(qū)格的局部穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定條件為:通過以上計(jì)算,說明取如圖所示的橫向加勁肋布置是合理的。(5)橫向加勁肋的截面尺寸 4. 柱Z3設(shè)計(jì)4.1 荷載匯集與計(jì)算簡(jiǎn)圖(1)設(shè)計(jì)資料1)柱上、下端均為鉸接,計(jì)算長度:2)柱子承受軸心壓力設(shè)計(jì)值: 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.4所示圖3.4 柱Z3計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2 截面選擇(1)試選截面方案一1)H型鋼截面當(dāng)時(shí),因,不可能做到x和y兩方向長細(xì)比相等,而由對(duì)y軸的長細(xì)比控制。假設(shè)=100,則H型鋼截面對(duì)y軸屈曲時(shí)為b類截面,查附表1.
8、20得: 2)需要截面積 3)試選截面 按此數(shù)據(jù)查型鋼表(附表2.6),選用HW 250×250×9×14,(2)試選截面方案二 重新假設(shè)=110,得 需要截面積 需要回轉(zhuǎn)半徑 按此數(shù)據(jù)查型鋼表(附表2.6),也選用HW 250×250×9×14故最終截面選用HW 250×250×9×144.3 強(qiáng)度、剛度與整體穩(wěn)定驗(yàn)算(1)因截面無削弱不需要進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算(2)剛度驗(yàn)算:長細(xì)比 (3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 由,查得4.4 局部穩(wěn)定驗(yàn)算H型鋼的局部穩(wěn)定性一般都能滿足要求,可不驗(yàn)算5. 主次梁螺栓連接計(jì)算與節(jié)點(diǎn)圖5.1 確定節(jié)點(diǎn)荷載與螺栓布置次梁腹板通過螺栓與主梁橫向加勁肋連接,采用螺栓直徑d=20mm。(1)確定節(jié)點(diǎn)荷載 次梁梁端反力設(shè)計(jì)值各為(2)螺栓布置1)C級(jí)螺栓的承載力設(shè)計(jì)值雙剪時(shí)的承載力設(shè)計(jì)值
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