课程设计-钢结构某多层图书馆二楼框架书库.doc

中南大学土木学院专业（本科） 《钢结构原理》课程设计任务书 题 目：钢框架主梁设计 姓 名： 班 级： 学 号： 建筑工程系 设计资料 工程名称：某多层图书馆二楼框架书库 工程资料：结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值，楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向和活载作用。框架梁按连续梁计算。 水磨石面层楼面 粉刷层 找平层 结构层：150mm单向钢筋混凝土楼板 合计： 5.055KN/m2 （2）活载 楼面活载标准值 （3）竖向荷载下框架受荷总图 荷载由板到梁传递示意图如下图3所示： 荷载标准值 楼面板传恒载= 楼面传递活载= 荷载设计值 最大弯矩与剪力设计值 次梁架于主梁之上，相当于简支结构，计算简图如下图4： 2.确定次梁的截面尺寸 由于设计初钢梁自重未知（考虑安全因素），故取： 次梁所需的截面抵抗矩： 次梁选用工字形截面，则： （1）确定腹板尺寸 梁的经济高度： 取： 腹板厚度: 取： 若翼缘的厚度取： 则 （2）确定翼缘尺寸： 每个翼缘所需的截面面积： 翼缘板的宽度： 暂取： （3）次梁截面尺寸特征（如图5-1）： 由于，则： （4）确定焊缝尺寸 故取，钢结构在焊接时焊条采用E43列，焊接方法为手工焊。 3.次梁验算 次梁自重标准值：（用Q235钢材） 次梁自重设计值： 次梁（包括自重）所承担的最大的弯矩与最大剪力： （1）整体稳定性验算 故次梁的整体稳定满足要求。 （2）局部稳定性验算 故次梁不会发生局部失稳。 (3) 刚度验算 故满足刚度要求。 抗弯强度验算 故抗弯强度满足要求。 （5）抗剪强度验算： 故主梁的抗剪强度满足要求。 （6）翼缘焊缝验算 故翼缘焊缝折算应力符合。 综上所述：次梁为实腹式焊接工字型梁，截面 为2×300×20+720×12，如右图5-2。 翼缘与腹板采用焊缝连接，hf=8mm， 钢结构在焊接时焊条采用E43列， 焊接方法为手工焊。 主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载。 集中恒载： 集中活载： 荷载分析： 由于此结构具有对称性，故仅对以下六种具有代表性的何在形式进行分析： 次梁传递集中力恒载 连续梁受满布活载 1跨受满布活载 2跨受满布活载 1、2跨受满布活载 1、3跨受满布荷载 （2）内力计算 次梁集中力恒载 连续梁受满布活载 1跨受满布活载 2跨受满布活载 1、2跨受满布活载 1、3跨受满布荷载 内力组合及最不利荷载 项目 工况Ⅰ （①+②） 工况Ⅱ （①+③） 工况Ⅲ （①+④） 工况Ⅳ （①+⑤） 工况Ⅴ （①+⑥） 最不利荷载 M1（KNm） 949.796 1026.341 413.981 909.993 1066.144 1066.144 M2（KNm） 542.74 236.56 772.375 656.027 236.56 772.375 MB（KNm） -814.11 -661.02 -584.475 -890.655 -584.475 -890.655 MC（KNm） -814.11 -278.295 -584.475 -507.93 -584.475 -814.11 VA（KN） 212.066 229.076 67.481 203.561 237.581 237.581 VD（KN） -212.066 -101.501 -67.481 -75.986 -237.581 -237.581 VB左（KN） -39