荷载课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

中南大学土木工程学院土木工程专业本科

学号:13 40930

建筑工程系

一、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6kN/m2 ,楼面板为

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

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.设计中仅考虑竖向恒载和活载作用。框架主梁按连续梁计算.框架平面布置图和柱截面图如图和图2。

工程要求:(  设计次梁截面C—1。

 )设计框架主梁截面KL 。

( 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

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.

二、设计参数

混凝土自重: 25kN/m3 厚度  5m粉刷层 17kN/m3 厚度 15mm找平层 20kN/m3 厚度:20m

楼面活荷载的标准值 6kN/m2

水磨石楼面 0.65kN/m2

钢材235强度设计值 fd215N/mm2

钢材25抗剪强度设计值 fv125N/mm2

钢材(Q23  的弹性模量: E2.06105N/mm2

三、设计次梁截面1

 .设计荷载

(  恒载—标准层楼面(标准值)

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

0.15m25KN/m33.75KN/m2

合计   55 KN/m22活载

楼面活载标准值 6kN/m2

  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:a. 荷载标准值

楼面板传恒载=

楼面传递活载=b. 荷载设计值q1.2q恒1.4q活65.097KN/mc. 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

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

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

M1.02Mmax1.02659.107672.289KNm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: he73Wx300723.62mm

取 h760m m(hhe)

腹板厚度

取: tw12m m

若翼缘的厚度取 t20mm

则 hwh2t720m m

  确定翼缘尺寸

每个翼缘所需的截面面积翼缘板的宽度:

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

Wx

A2300207201220640mm2 截面特征图5-1

b0.690.13

0.7930.704

由于b0.6,则:

b'1.07

4确定焊缝尺寸ff w160N/m m2,VVmax292.94KN

S1300203 602 1 6 0m 0m30

故取hf8mm,钢结构在焊接时焊条采用E3列,焊接方法为手工焊.

3.次梁验算

次梁自重标准值: 用25钢材)q自(23002072012)1067.859.8

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

1.59KN/m

次梁自重设计值 q’1.2q自1.21.591.908KNm

次梁(包括自重)所承担的最大的弯矩与最大剪力:

(  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.

(  刚度验算

[]

故满足刚度要求。

4抗弯强度验算

故抗弯强度满足要求.

5抗剪强度验算:

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

故主梁的抗剪强度满足要求。

6翼缘焊缝验算

S1300203602160000m m3







图5-2

四、设计框架主梁K1

1.设计荷载

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

如图,板荷载传递给次梁,次梁传递给主梁。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.其中边缘主梁①⑤受力是主梁②③④受力的一半。则以主梁②③④进行研究设计。

主梁计算简图如下图6

主梁截面尺寸待定 因此先不计主梁自重荷载

集中恒载 G(22.74751.59)91.2KN262.845KN

集中活载:Q1.464.59340.2KN

1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:

课程设计钢结构某多层图书馆二楼框架书库

① 次梁传递集中力恒载

② 连续梁受满布活载

③ 1跨受满布活载

④ 2跨受满布活载

⑤ 1、 2跨受满布活载

⑥ 1、 3跨受满布荷载

2 内力计算

① 次梁集中力恒载

M10.175262.8459413.981KNm,M20.100262.8459236.560KNmMBMC0.150262.8459354.840KNm