南昌大学钢结构课程设计.doc

钢结构设计原理 课程设计 简支钢板梁桥的主梁设计 姓 名： 学 号： 班 级： 道桥卓越班 指导老师： 一、设计目的 1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构设计原理》课程有关理论知识； 2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力； 3、为将来毕业设计打下基础。 二、设计要求 必须符合有关钢结构设计规范JTJ025-86 和GB 50017-2003规定的有关设计公式及设计内容和其他有关钢结构设计规范。 三、设计题目 按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。 四、设计内容 包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并Auto CAD画出设计后的主梁构造图。 五、已知条件 跨度L： 钢号： 焊条号： 恒荷载标准值: 活载标准值: 集中荷载个数： 个 集中荷载跨度均为 六、其它说明 1、恒、活荷载的分项系数分别为； 2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F是恒、活荷载通过次梁传到主梁上； 3、主梁自重估计值均为，且主梁钢板采用手工焊接； 4、主梁允许最大挠度值； 5、主梁的截面建筑容许最大高度为； 七、设计过程 （一）主梁设计 1、荷载和内力的计算及内力图的绘制 荷载 标准值 设计值 恒荷载 活荷载 合计 主梁自重标准值，设计值为 ， 则主梁最大剪力（支座处）为 最大弯矩（跨中）为 采用焊接工字形组合截面，估计翼缘板厚度，故抗弯强度设计值 计算需要的截面模量为  2、试选截面 （1）确定腹板高度 a 建筑允许最大高度 b 刚度条件确定最小高度 c 经济梁高,按经验公式 取梁的腹板高度为 （2）确定腹板厚度 a 按抗剪要求确定腹板厚度 b 按经验公式 取腹板厚度 （3）确定翼板尺寸 每个翼缘板所需面积为 翼缘板宽度为 取 翼缘板厚度为 取 3、截面验算 （1）梁的截面几何参数 （2）强度验算 a 验算抗弯刚度 b 验算抗剪强度 c 主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即） d 验算折算应力（腹板端部） 则折算应力为 （3）刚度验算 全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为 4、变截面设计 （1）变截面位置和端部截面尺寸 梁的截面在半跨内通常做一次改变，可以节约钢材，一般在距离支座处改变截面比较经济。 此处的弯矩 ，剪力 变截面所需的翼缘宽度 令厚度不变，采用仍满足各项要求。 （2）变截面后强度验算 a 截面的几何参数 b 变截面强度验算 验算抗弯强度 验算抗剪强度 验算折算应力（腹板端部） 则折算应力为 c 变截面刚度验算 跨中有5个间距（）相等的集中荷载，近似折算成均布荷载 变截面位置在距支座处，即。 最大相对挠度为 5、翼缘焊缝设计 （1）支座处 （2）变截面处 对于手工焊，采用 （二）设计和布置其腹板加劲肋 并且， 应配置横向加劲肋。 按构造要求横向加劲肋的间距应为a， 。 故在两个次梁与主梁连接处应增设一个横向加劲肋，加劲肋之间的间距取为，加劲肋成对布置于腹板两侧，如图所示， 1、计算区格腹板的局部稳定 仅布置横向加劲肋，由于，故按公式进行计算。 2、临界应力计算 a 的计算：由于主梁受压翼缘扭转收到的约束 则 b 的计算：，故 则 3、各区格计算 腹板局部稳定计算 区格 内力 应力 计算结果 区格1 平均剪力 平均弯矩 满足 区格2 平均剪力 平均弯矩 满足 区格3 平均剪力 平均弯矩 满足 公式 4、加劲肋的设计 横向加劲肋采用对称布置，其尺寸为 外伸宽度为 取。 厚度为 取 5、支座支承加劲肋的设计 a 支座加劲肋的宽度为支座处翼缘宽度则支座支承加劲肋采用 b 支座支承加劲肋计算，如图所示 查表得?，（b类截面） c 支座支承加劲肋与腹板用直角焊缝连接，焊脚尺寸为 取 1