鋼結(jié)構(gòu)課設(shè)計(jì)算書

1、.北華航天工業(yè)學(xué)院 建筑工程系課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 B14鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 課程名稱 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 專業(yè)名稱 土木工程 學(xué)生姓名 齊鵬飛 班級(jí)學(xué)號(hào) B14412-20144041216 課設(shè)日期 2016年7月3日2016年7月10日 北華航天工業(yè)學(xué)院建筑工程系制一、設(shè)計(jì)題目及任務(wù) 已知:工業(yè)建筑作業(yè)平臺(tái)，平面如附圖所示。平臺(tái)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：按照樓板結(jié)構(gòu)層折算厚度300mm，雙面抹灰總厚度60mm計(jì)算。平臺(tái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：【學(xué)號(hào)值4（取整數(shù)位）1.0KN/m2+12KN/】。不考慮水平荷載。中柱上端和兩個(gè)方向的主梁均為鉸接，下端固接于基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-1.000m。材質(zhì)為Q345-B。中

2、柱擬采用熱軋普通工字鋼作成雙肢格構(gòu)柱。 任務(wù)：將中柱設(shè)計(jì)成綴條式格構(gòu)柱（綴條初選L505）和綴板式格構(gòu)柱兩種。 1.計(jì)算選擇經(jīng)濟(jì)合理的中柱斷面及綴件，并布置綴件； 2.計(jì)算綴件和分肢間的焊縫連接； 3.分別繪制這兩種格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)圖，圖中要包含詳圖、材料表和簡(jiǎn) 要的加工說明。二、計(jì)算書正文 荷載統(tǒng)計(jì) 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2012查得：鋼筋混凝土自重25KN/m3,水泥砂漿自重20 KN/m3。 (1)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒荷載： 抹灰層荷載 =20890.06=86.4KN 樓板結(jié)構(gòu)層荷載 =25890.3=540KN 恒荷載 活荷載： =(16/4+12)89=1152KN （2）荷載設(shè)計(jì)

3、值 由永久荷載效應(yīng)控制的組 =1.35626.4+1.30.71152=1893.96KN 由可變荷載效應(yīng)控制的組合 =1.2626.4+1.31152 = 2249.28KN 比較、，可知由可變荷載荷載效應(yīng)控制的組合值最大，將其作為荷載 效應(yīng)的設(shè)計(jì)值，取N=2249.28KN 綴條式雙肢格構(gòu)柱設(shè)計(jì)A、初選分肢截面，并驗(yàn)算柱繞實(shí)軸的剛度和整體穩(wěn)定性： N=2624.04kN，柱高H=8m，鋼材Q345-B， 1、假定繞實(shí)軸的長(zhǎng)細(xì)比； 2、求； 根據(jù)Q345B，b類截面，查表得：，則 3、查教材型鋼表，選236a； 4、驗(yàn)算繞實(shí)軸的剛度和整體穩(wěn)定性； ，故繞實(shí)軸的剛度滿足 根據(jù)Q345B，b類，

4、查教材附表4-2得，則， 故繞實(shí)軸整穩(wěn)滿足。B、確定分肢間距a，并驗(yàn)算柱繞虛軸的剛度和整體穩(wěn)定性： 1、根據(jù)等穩(wěn)定原則，設(shè)繞虛軸（x-x）的換算長(zhǎng)細(xì)比； 2、求和； 綴條假設(shè)取505，查教材型鋼表得： ， ，則， 3、求肢間距，并確定b、a； 取，則 兩工字鋼翼緣間凈距為，能進(jìn)行內(nèi)部刷 漆。 4、驗(yàn)算繞虛軸的剛度和整體穩(wěn)定性； ， ，故繞虛軸的剛度滿足。 根據(jù)Q345B，b類，查教材附表4-2得，則，故繞實(shí)軸整穩(wěn)滿足。C、分肢的穩(wěn)定驗(yàn)算： 綴條按45布置， （因，故取50）， 由，故分肢穩(wěn)定滿足D、綴條設(shè)計(jì)： 1、求一根綴條受到的軸力N1； 單面綴件的剪力： 斜綴件的軸力： 2、求綴條的計(jì)算長(zhǎng)

5、度； 斜綴條按兩端鉸接，其計(jì)算長(zhǎng)度為 3、求綴條的長(zhǎng)細(xì)比，并驗(yàn)算綴條的剛度和整穩(wěn)； 查教材附表7-4知505的， ，故綴條剛度滿足。 根據(jù)Q345B，b類截面，查教材附表4-2得 單面連接單角鋼，材料強(qiáng)度需折減，折減系數(shù)： ，故綴條整體穩(wěn)定滿足，所選斜綴條（505）適用。E、綴條與分肢間連接焊縫計(jì)算： 采用兩面?zhèn)群傅慕呛缚p，經(jīng)計(jì)算取，焊條E50型（綴條按Q345） ， 強(qiáng)度折減系數(shù)， 肢背焊縫需要長(zhǎng)度： 肢尖焊縫需要長(zhǎng)度： F、橫隔布置： 柱截面最大寬度b=480mm，9b=90.48=4.32m，柱全長(zhǎng)8m，無水平力。 故除上下兩端部設(shè)置橫隔外，尚需設(shè)置二道橫隔。綴板式雙肢格構(gòu)柱設(shè)計(jì)A、初選

6、分肢截面，并驗(yàn)算柱繞實(shí)軸的剛度和整體穩(wěn)定性： N=2530.08kN，柱高H=8m，鋼材Q345-B，。 1、假定繞實(shí)軸的長(zhǎng)細(xì)比； 2、求； 根據(jù)Q345B，b類截面，查表得：， 則 3、查教材型鋼表，選236a； 4、驗(yàn)算繞實(shí)軸的剛度和整體穩(wěn)定性； ，故繞實(shí)軸的剛度滿足 根據(jù)Q345B，b類，查教材附表4-2得，則，故繞實(shí)軸整穩(wěn) 滿足。B、確定分肢間距a，并驗(yàn)算柱繞虛軸的剛度和整體穩(wěn)定性： 1、根據(jù)等穩(wěn)定原則，設(shè)繞虛軸（x-x）的換算長(zhǎng)細(xì)比； 2、求和： 分肢長(zhǎng)細(xì)比，取， 3、求肢間距，并確定b、a： ，取b=500mm 則兩工字鋼翼緣間凈距為 4、驗(yàn)算繞虛軸的剛度和整體穩(wěn)定性： 綴板間凈距，采用670mm， =24.8 ，故繞虛軸的剛度滿足。 根據(jù)Q345B，b類截面，查教材附表4-2得 （因，故取50） 無需驗(yàn)算單肢整體穩(wěn)定和強(qiáng)度，單肢采用型鋼不必驗(yàn)算分肢局部穩(wěn)定。C、綴板設(shè)計(jì)： 1、求每個(gè)綴板受到的剪力V1； 柱的剪力， 每個(gè)綴板面剪力 2、初選綴板尺寸； 縱向高度， 厚度，取綴板為27010。 相鄰綴板的中心距 驗(yàn)算綴板的線剛度之和與分肢線剛度的比值； 3、驗(yàn)算綴板的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度； 彎矩 剪力 則,滿足要求。,滿足要求。D、綴板焊縫計(jì)算： 采用三面圍焊的角焊縫，計(jì)算時(shí)偏于安全地只取端部縱向焊縫，lw