【正文】 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 1 中南大學(xué)土木 工程 學(xué)院 土木工程 專業(yè)（本科） 《鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 原理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目： 鋼框架主 、次 梁設(shè)計(jì) 姓 名： 陳知淳 班 級(jí)： 土木 1005 學(xué) 號(hào)： 1304090309 建筑工程系 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 2 一、 設(shè)計(jì)資料 工程名稱：某多層圖書館二樓框架書庫 工程資料： 結(jié)構(gòu)采用橫向框架承重，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 26/kN m ，樓面板為 150mm 厚單向?qū)嵭匿摻罨炷涟澹奢d傳力途徑為：樓面板－次梁－主梁－柱－基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)中僅考慮豎向 恒載 和活載作用?？蚣?主 梁按連續(xù)梁計(jì) 算。 框架平面布置圖和柱截面圖如圖 1和圖 2。 工程要求：（ 1）設(shè)計(jì)次梁截面 CL1。 （ 2）設(shè)計(jì)框架主梁截面 KL1。 （ 3）設(shè)計(jì)框架主梁短梁段與框架柱連接節(jié)點(diǎn)，要求采用焊縫連接，短梁段長(zhǎng)度一般為 ～ 。 （ 4）設(shè)計(jì)框架主梁短梁段與梁體工地拼接節(jié)點(diǎn)，要求采用高強(qiáng)螺栓連接。 （ 5）繪制主梁與柱連接節(jié)點(diǎn)詳圖，短梁段及梁體連接節(jié)點(diǎn)詳圖，短梁段與梁體制作詳圖 (1圖紙一張 )， KL1鋼材用量表，設(shè)計(jì)說明。 （ 6）計(jì)算說明書，包括構(gòu)件截面尺寸估算、荷載計(jì)算、內(nèi)力組合、主次梁截面設(shè)計(jì)、主次梁強(qiáng)度、 剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定驗(yàn)算。 二、 設(shè)計(jì)參數(shù) 混凝土自重： 325 /kN m 厚度： 150mm 粉刷層： 317 /kN m 厚度： 15mm 找平層： 320 /kN m 厚度： 20mm 樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值： 26/kN m 水磨石樓面： /kN m 鋼材（ Q235）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 2215 /df N mm? 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 3 鋼材（ Q235）抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 2125 /vf N mm? 鋼材（ Q235）的彈性模量： 522 .0 6 1 0 /E N mm?? 三、 設(shè)計(jì)次梁截面 CL1 （ 1） 恒載 — 標(biāo)準(zhǔn)層樓面（標(biāo)準(zhǔn)值） 水磨石面層樓面 粉刷層 找平層 結(jié)構(gòu)層： 150mm單向鋼筋混凝土樓板 23 /?? 合計(jì)： （ 2） 活載 樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值 26/kN m （ 3） 豎向荷載下框架受荷總圖 荷載由板到梁傳遞示意圖如下圖 3所示： a. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面板傳恒載 = mKNmmKN /???? 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 4 樓面?zhèn)鬟f活載 = mKNmmKN /21 2 ???? b. 荷載設(shè)計(jì)值 mKNqqq /0 9 ??? 活恒 c. 最大彎矩與剪力設(shè)計(jì)值 次梁架于主梁之上，相當(dāng)于簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖 4： KNmqlM 22m a x ????? KNqlV a x ????? 由于設(shè)計(jì) 初鋼梁自重未知（考慮安全因素），故?。? K N mMM 2 8 7 21 0 5 m a x ???? 次梁所需的截面抵抗矩： 366 215 mmfMW dx ????? 計(jì) 次梁選用工字形截面，則： （ 1）確定腹板尺寸 梁的經(jīng)濟(jì)高度： mmWh xe 2 33 0 07 3 ??? ?。? )(760 ehhmmh ?? 腹板厚度 : mmht ew ?? ?。? mmtw 12? 若翼緣的厚度?。?20mmt? 則 mmthhw 7202 ??? （ 2）確定翼 緣尺寸： 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 4 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 5 每個(gè)翼緣所需的截面面積： 46 mmhthWA wxf ??? 翼緣板的寬度： mmtAb ff ?? 暫?。? 300fb mm? （ 3）次梁截面尺寸特征（如圖 51）： 4933 72028812 760300 mmI x ?????? 369 103 0 27 6 0100 1 6 2 mmhIxWx ????? 32997 60037020300236012360 mmS x ??????? 433 90103680212 3002021 12720 mmIy ?????? 22 0 6 4 012720203002 mmA ?????? mmAIi yy 0 ??? 6 00 ??? yy il? ??????b? 2yb b b2yy43 20 23 514. 4xtAhW h f?? ? ????????? ? ??????? 235235]0]) (1[ 262 ??? ??????? ? 由于 b ?? ，則： 39。 ???b? （ 4）確定焊縫尺寸 KNVVmmNf wf 9 2,/1 6 0 m a x2 ??? 31 2 1 6 0 0 0 03 6 0203 0 0 mmS ???? 截面特征圖 51 中南大學(xué) 土木工程 10級(jí) 中南大學(xué)土木建筑學(xué)院 6 mmIVSfh xwff 1 1 ??? m in m a x1