钢结构基本原理课程设计钢框架设计说明书

钢结构基本原理课程设计钢框架设计说明书一、设计资料工程名称：某多层图书馆二楼框架书库工程资料：结构采纳横向框架承重，楼面活荷载标准值 7，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。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用,框架梁按连续梁计算。框架平面布置图和柱截面图如图 1 和图 2。工程要求：（1）设计次梁截面 CL-1。 （2）设计框架主梁截面 KL-1。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采纳焊缝连接，短梁段长度一般为 0.9～1.2m。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体施工场地拼接节点，要求采纳高强螺栓连接。 （5）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图(1#图纸一张)，KL-1 钢材用量表，设计说明。 （6）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。二、设计参数混凝土自重： 厚度：150mm粉刷层： 厚度：15mm找平层： 厚度：20mm楼面活荷载的标准值： 水磨石楼面： 钢材（Q235）强度设计值： 钢材（Q235）抗剪强度设计值： 钢材（Q235）的弹性模量： 三、设计次梁截面 CL-11.设计荷载（1）恒载—标准层楼面（标准值） 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 0.15m×25 KN /m3=3.75KN /m2 合计： 5.055KN/m2（2）活载 楼面活载标准值 7 KN /m2 （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：1.305KN/m2a.荷载标准值 楼面板传恒载=12×5.055 KN /m2×4.5m×2=22.7475 KN /m 楼面传递活载=12×7 KN /m2×4.5m×2=31.5 KN /mb.荷载设计值 q=1.2q恒+1.4 q活=71.397KN /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：M max= 18 ql2= 18×71.397×92=722.895KNmV max=12 ql=327.712.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=1.02×722.895=737.353 KNm 次梁所需的截面抵抗矩： W x= M 计f d=737.353215=3.430×106mm3 次梁选用工字形截面，则： （1）确定腹板尺寸梁的经济高度： he=7 3√W x−300=755.67 mm 取： h=760mm(h>he) 次梁计算简图 4 腹板厚度: tw=√he3.5=7.89mm 取： tw=12mm 若翼缘的厚度取： 则 hw=h−2t=720mm （2）确定翼缘尺寸： 每个翼...