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中南大学钢结构基本原理课程设计任务书 钢结构基本原理课程设计 钢框架设计、规范及 1、规范 （1）中华人民共和国建设部建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部建筑结构荷载规范（GB5009－2001） （4）中华人民共和国建设部钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部.钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 钢结构，中国建筑工业出版社李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版），机械工业出版社，2006 、设计构件 某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图结构采用横向框架承重，楼面板为10mm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。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用框架梁按连续梁计算。设计内容要求设计次梁截面CL-1。设计框架主梁截面KL-1。设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m。计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。 钢框架设计某多层图书馆二楼楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值，楼面荷载标准值,楼面板为10mm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。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。框架梁按连续梁计算。其中框架柱为焊接 二、楼盖荷载计算及次梁设计 简化要点： 板面荷载按单向板分布； 次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析； 框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。 结构材料材质 Q235钢， E43焊条， 荷载组合计算 楼面板永久荷载标准值： 楼面板自重标准值： 楼面板活载标准值： 楼面板恒载设计值： 楼面板活载设计值： 组合均布荷载标准值为： 组合均布荷载设计值为： 计算最大弯矩与剪力设计值 在设计荷载作用下的最大弯矩为： 确定次梁的截面尺寸 次梁所需的截面抵抗矩(钢梁自重未知，故考虑安全系数1.02）： 次梁选用H形截面，则选用HN792*300. 查表得其截面特征： 若考虑梁的自重： 5.次梁验算 （1）按抗弯强度验算 故次梁的抗弯强度满足要求。 （2）抗剪强度验算 故次梁抗剪强度满足要求。 (3) 刚度验算 故满足刚度要求。 综上所述，HN792*300型钢满足要求。 三、框架梁内力组合计算及其设计 1、力学模型分析及其内力计算 忽略连续梁对框架主梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载，主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载，将框架主梁简化为三跨连续梁。 框架主梁设计简图如下： 主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载： 集中恒载标准值： 集中活载标准值： 集中恒载设计值： 集中活载设计值： 对于连续多跨梁，有如下规律： （1）支座处最不利荷载组合是将活荷载满布于此支座所在的两跨，其余跨相邻布置活荷载； （2）跨中截面的最不利荷载组合既是将活荷载满布于此跨，其余跨相邻布置活荷载。 由此可以得到5种最不利荷载组合。 ① 集中活荷载作用于第1单元 ② 集中活荷载作用于第2单元 ③ 集中活荷载作用于第1、3单元 ④ 集中活荷载作用于第1、2单元 ⑤ 集中活荷载作用于第1、2、3单元 a．恒载与情况①的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图 G+Q G G 上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm） b．恒载与情况②的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图 G G+Q G 上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm） c．恒载与情况③的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图 G+Q G G+Q 上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm） d．恒载与情况④的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图 G+Q G+Q G 上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(