钢结构课程设计(PKPM出图-节点验算).doc

目录1、基本资料21.1、建筑物基本资料21.2、设计荷载22、 内力图23、 钢材级别和梁柱截面44、 焊接方法和焊条型号55、 节点设计55.1梁柱节点55.1.1柱节点螺栓强度验算55.1.2端板厚度验算6 5.1.3梁柱节点域剪应力验算65.1.4螺栓处腹板强度验算65.2梁梁节点65.2.1梁梁节点螺栓强度验算65.2.2端板厚度验算7 5.2.3螺栓处腹板强度验算76、 施工图8参考文献81、基本资料1.1、建筑物基本资料某单层单跨钢结构厂房长度150m，檐口高度：7500mm，基础顶埋深：800mm，柱距：7500mm，跨度：15000mm，屋顶坡度0.1。如图0框架立面图。图0框架立面图1.2、设计荷载恒载：，风载：，活载：，不考虑抗震设防。2、 内力图用力学求解器计算这种荷载作用下的门式钢架内力，并经最不利组合得出的弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图如下所示。图1弯矩包络图 （单位：KNM）图2剪力包络图 （单位：KN）图3轴力包络图 （单位：KN）3、 钢材级别和梁柱截面本门式钢架采用碳素结构钢，牌号表达为Q235钢。经PKPM软件计算得出钢材截面。由图2可知截面大小，梁采用焊接H型钢HM23418068，柱采用焊接H型钢HM48025068。 （a） （b）图4截面示意图 （a）梁截面；（b）柱截面4、 焊接方法和焊条型号焊接方法选用设备简单，操作灵活方便的手工电弧焊。钢板及型钢为Q235钢，焊条型号选用E43型。对接焊质量等级不低于二级。5、 节点设计5.1梁柱节点梁节点连接采用10.9级M27高强摩擦型螺栓。构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.45。每个高强度螺栓的预拉力按课本表3.8为290KN，见图5，连接处传递的内力值N=23KN，M=147.2KN ，V=61.5KN。5.1.1柱节点螺栓强度验算连接受剪承载力设计值计算：按比例关系可求得：验算受剪承载力设计值：图5 梁柱节点示意图5.1.2端板厚度验算端板厚度取为t=22mm，宽度b=250mm。按伸臂类端板计算：经计算，端板厚度能满足要求。5.1.3梁柱节点域剪应力验算经计算，节点域剪应力能满足要求。5.1.4螺栓处腹板强度验算按下式计算：经计算，螺栓处腹板强度能满足要求。5.2梁梁节点节点连接采用10.9级M22高强摩擦型螺栓。构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.5。每个高强度螺栓的预拉力按课本表3.8为155KN，见图5，连接处传递的内力值N= 17KN M=77.9KN V=5.2KN5.2.1梁梁节点螺栓强度验算螺栓强度验算单个螺栓的最大拉力：连接受剪承载力设计值计算：按比例关系可求得：验算受剪承载力设计值：图4梁梁节点示意图5.2.2端板厚度验算端板厚度取为t=22mm，宽度b=250mm。按伸臂类端板计算：经计算，端板厚度能满足要求。5.2.3螺栓处腹板强度验算按下式计算：经计算，螺栓处腹板强度能满足要求。6、 施工图施工图内容包括钢架正面图、斜梁拼接、梁柱节点详图（详见施工图）。参考文献1、钢结构设计规范（GB50017-2003）.北京：中国计划出版社，20032、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）.北京：中国建筑工业出版社，20023、土木工程专业钢结构课程设计指南.周俐俐，姚勇.北京：中国水利水电出版社、知识产权出版社，20064、钢结构.戴国欣.武汉：武汉理工大学出版社，2007