安理钢结构课程设计.doc

次梁设计
1. 荷载及内力：
板的自重:
则考虑可变荷载后的次梁面荷载为：
次梁上所承受的均布线荷载为：
最大弯矩设计值为：
2. 截面选择：
由抗弯刚度拟定的截面模量为：
其中系数1.1是考虑梁自重的附加系数。
查表可选28a工字型钢,其各参数如下：

，，，，，
验算所算截面：
单位长度梁的自重：
设计荷载：
最大弯矩设计值为：
抗弯刚度：。 满足规定。
支座处剪力最大：
抗剪强度：，满足规定。
刚度验算：
，满足规定。

主梁设计
1.荷载及内力
由图可知弯矩最大值为:

2.截面初选
， ，梁的最小高度为：
由抗弯刚度拟定的截面模量为：
其中系数1.1是考虑梁自重的附加系数。
由书本式5-75可得梁的经济高度为：
由书本式5-77可得梁的经济高度为：
综上，取梁的截面高度为600mm. 支座处最大剪力：

计算腹板的初选厚度： ， 式中。
由式5-78得腹板初选厚度为：
其中考虑翼缘也许厚度后，取=570mm。腹板厚度=8mm。 因此腹板采用的钢板。
梁截面处所需要的净截面惯性矩：。
腹板惯性矩为:
翼缘面积：
取翼缘宽度为，即 120~200mm, 初选b=180mm, ,取。翼缘选用 的钢板。所选截面尺寸如图所示：

3. 截面几何性质计算：
截面惯性矩为：
截面模量：
截面面积：
4. 强度计算
单位长度梁自重
设计荷载：

剪应力，刚度均不需验算，在选腹板尺寸和梁高是已得到满足。
5. 局部稳定验算
翼缘板 。
腹板 。满足局部稳定规定，可以按构造配置加劲肋。
6. 加劲肋设计
（1）支座处加劲肋设计
按构造规定 。
厚度 。
所以选取 。
所以可以选取肋板 的钢板。
验算平面外稳定如图所示：

截面积 。
惯性矩 。
回转半径 ， 长细比 。
x.y轴均按B类截面，查表可得轴心受压稳定系数。
，满足规定。
验算端面承压强度：肋板为的钢板，实际承压面积。
则 ，满足规定。
（2）集中力作用处加劲肋设计
集中力作用处应按构造规定设立横向加劲肋，十字架截面如图，按构造规定选取肋板的钢板。
，。
，，查表可得 。，满足规定。
所以应在支座处和集中力作用处按构造规定配置的横向加劲肋。

加劲肋与腹板之间角焊缝的验算：
，则需要：
。
构造规定 ，采用 。

立柱的设计
1. 试选截面
选取工作平台中间受力较大的柱考虑，则改柱受轴心压力为：
。
假定长细比 ，构件饶x,y轴均属B类，查表可得。
计算所需几何参数：。
，。
选择型钢，根据计算得到的数字，选取与计算参数比较接近的，选取 普通轧制工字型刚。
参数如下：，，。
2. 截面验算
因构件截面无削弱，可不验算其强度，又由于轧制工字钢的翼缘和腹板都较厚，可不验算局部稳定。因此，该截面只需验算整体稳定和刚度。

，。
由73.53，查表可得截面稳定系数。
。
所以所选型钢规格满足整体稳定和刚度的规定。

柱头设计：柱头的计算可根据其传力一般可不验算垫板和顶板，但应计算加劲肋和连接焊缝的的内容，，肋板的端面支承按下式计算。
，代入数据，有：
取,,均满足的规定。
加劲肋验算：，抗弯刚度满足规定。
，抗剪强度满足规定。
焊缝计算：由焊缝验算条件可得:水平焊缝：
取，，=185.65<195.2
代入满足强度规定。
竖直焊缝：，取，=300mm，得=10.24.
将，，代入角焊缝基本计算公式：，有，焊缝满足。

柱脚设计：轴心受压住的柱脚计算涉及底板尺寸拟定，零件尺寸拟定，及受力焊缝的计算内容等
1. 拟定底板平面尺寸
混凝土抗压强度设计值，，则。
取两个螺栓，锚栓孔尺寸如图所示;

螺栓孔面积：。
底板所需面积：，取底板宽度：
。
取L=60cm,,则板底压应力为：。
所以底板面积满足混凝土抗压强度规定。
2. 拟定底板厚度。
底板有三种区格形式，其单位宽度上的最大弯矩计算如下：
四边支承区格1.区格边长比，查表可得，则
。
三边支承区格2.区格边长比，查表可得，则
。
悬臂区格3. 取悬臂边长度为,则：
。
按最大弯矩计算底板的厚度。因构造规定，
，取。