钢结构基本原理专业课程设计.doc

级土木工程专业
《钢构造》课程设计任务书
钢构造课程是土木工程专业重要实践性教学环节，是对学生知识和能力总结。通过钢构造课程设计，使学生进一步理解钢构造构造型式、构造布置和受力特点，掌握钢构造计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢构造构造规定等。规定在教师指引下，参照已学过课本及关于资料，综合应用钢构造材料、连接和基本构件基本理论、基本知识，进行基本钢构造设计计算，并绘制钢构造施工图。
设计题目：
钢构造平台梁板柱设计
设计资料：

(a) (b)
(a) 梁格布置 (b) 次梁布置简图
钢构造平台梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（涉及铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢构造平台次梁、主梁和柱子（涉及柱脚）进行设计。
规定：
1.每位同窗自己独立完毕，不能有任何雷同课程设计计算书，否则都记为不及格；
2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；
3.完毕并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。
提示：可以参照教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。
《课程设计阐明书》格式规范

一、封面规定
学生提交正稿封面样式附后。评估成绩必要有教师签名并写出评语。
二、正文规范
1、字体字号规定
①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题相应用小三号Times New Roman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。
②课程设计正文内容
第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。
③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。
④图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。
2、内容规定
①正文必要按照《湖南农业大学学报（自然科学版）》规定，即涉及完整标题、作者、指引教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参照文献、道谢、附录含计算数据、参照手册有关计算表格等。
②文理通顺、说理有据。
③图表中文标题下必要有英文对照。
三、《课程设计阐明书》装订
1、用A4纸单面打印，页面上边距2.5cm，下边距2cm，左边距2.5cm，右边距2cm（左边装订），单倍行距，段前0行，段后0.5行。
2、装订顺序
封面
课程设计任务书
正文
图纸（或程序清单）

湖南农业大学工学院
课程设计阐明书

课程名称： 《钢构造》课程设计
题目名称： 钢构造平台梁板柱设计
班 级：20 13 级 土木工程 专业 班
姓 名：
学 号：
指引教师： 杨敬林
评估成绩：
教师评语：

指引教师签名：
11月 日

钢构造平台梁板柱设计

设计资料：见教材P186例题5-2图。

(a) (b)
(a) 梁格布置 (b) 次梁布置简图
钢构造平台梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（涉及铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢构造平台次梁、主梁和柱子（涉及柱脚）进行设计。

1. 由于预制钢筋混凝土板与次梁上翼缘焊接，可保证整体稳定性，故只需考虑刚度和强度。
1）.最大弯矩设计值
2）.型钢需要净截面抵抗矩

选用I40b,自重
，
r=14.4cm， t=16.5mm， b=144.0mm
加上自重后最大弯矩设计值（跨中）和最大剪力设计值（支座）如下：

3）.截面验算：
（1）.强度
抗弯强度：

抗剪强度：

局部承压强度：

假设支承长度

（2）.刚度验算：
按荷载原则值计算：

因此满足规定。

2.主梁设计
1）.截面选取
次梁传来集中荷载设计值

最大弯矩设计值（不涉及主梁自重）为：
最大剪力设计值：

梁最小高度：依照容许挠度

梁经济高度为：

取腹板高度
腹板厚度（按）

取，需翼缘面积

取上下翼缘宽为500mm,厚度为20mm,则

可按某些截面发展朔性进行抗弯强度计算
2)截面验算：

梁自重（取刚重力密度为76.86）:

最大剪力设计值（支座处）

最大弯矩设计值（跨中）

抗弯强度：

抗剪强度：
局部承压强度：拟设立支承加劲肋，不必验算。

3).整体稳定性验算
次梁可视为主梁受压翼缘侧向支撑，因此l1/b=2500/500=5<16,因此不必整体稳定性验算。

3.柱子设计
设两端铰支柱长9m，承受轴压力设计值N=900kN（涉及自重），分支规定选用热轧普通槽钢，单缀条体系，初定缀条选用1L45×4，面积A1=3.49，最小回转半径iy=0.89cm，缀条倾斜角45°，焊条选用E43型，手工焊，Q235钢。
（1） 按绕实轴稳定性选取分肢尺寸。
已知：lox=loy=l=10m，N=900kN，假设λy=105，查表得φ=0.523。
由此得

选用2【25a，如图所示，A=2×34.91=69.82cm2,iy=9.81cm4,分肢特性：I1=175.9cm4,i1=2.24cm,b1=78cm,y0=2.07cm。
验算所选截面：
查表得φ=0.61。

（2） 按虚轴与实轴等稳定性拟定分肢间距b0。

规定分肢间距：
b=b0+2y0=19.86+2×2.07=24.0cm，取240mm。

（3） 柱截面验算。
1）整体稳定：

比较λx=88.1和λy=91.74，知λmax=λy=91.74
2)分肢稳定：

3）强度：截面无削弱，可不计算。
4）刚度：λmax=λy=91.74<[λ]=150
(4)结论：截面设计满足规定。