哈爾濱工業大學（威海）土木工程專業
鋼結構課程設計計算書
姓名：學號：
指導教師：
二零一二年七月
土木工程系
目錄一、設計資料 1
二、結構形式 1
三、材料選擇 1
四、鋪板設計 1
（1）荷載計算 2
（2）強度計算 2
（3）撓度計算 2
五、加勁肋設計 2
（1）鋪板設計 2
（2）荷載計算 3
（3）內力計算 3
（4）截面特性計算 3
（5）強度計算 4
（6）變形計算 4
六、平台梁 5
a．次梁設計 5
1、次梁1的設計 5
2、次梁2的設計 6
b．主梁設計 8
1、主梁1的設計 8
2、主梁2的設計 11
七、柱設計 15
1、柱1計算 15
2、柱2計算 17
3、柱3計算 18
4、柱4計算 19
5、邊柱及角柱的偏心驗算 20
6、柱間支撐設定 23
八、節點設計 24
a．主次梁連線 24
b．主梁與柱子 27
c．次梁與柱子連線節點 28
d．柱腳節點 29
某廠房內工作平台，平面尺寸為18×9m2（平台板無開洞），臺頂面標高為+2.500m，平台上均布荷載標準值為12kn/m2，設計全鋼工作平台。
平面布置，主次梁，主梁跨度3000mm，次梁跨度6000mm，次梁間距1500mm，鋪板寬500mm，長度1500mm，鋪板下設加勁肋，間距500mm。共設16根柱。如圖所示
鋪板採用厚帶肋花紋鋼板，鋼材牌號為，手工焊，型焊條，鋼材彈性模量，鋼材密度，基礎混凝土強度等級為。
已知平台均布活荷載標準值，6mm厚花紋鋼板自重，恆荷載分項係數為1.2，活荷載分項係數為1.4。
均布荷載標準值
均布荷載設計值
花紋鋼板，取，平台板單位寬度最大彎矩設計值為：
強度為：取
設計滿足強度和剛度要求。
平板厚度不小於l1/150~l1/120=5~6.25mm，現取t=6mm。選用鋼板，鋼材為q235。
加勁肋與鋪板採用單面角焊縫，焊角尺寸6mm，每焊150mm長度後跳開50mm。此連線構造滿足鋪板與加勁肋作為整體計算的條件。加勁肋的計算截面為圖所示的t形截面，鋪板計算寬度為30t=180mm，跨度為1.
5m。分布在一t形截面簡支加勁肋上的設計荷載應為500mm範圍內的荷載，加勁肋自重為，按均布荷載考慮。
均布荷載標準值，
均布荷載設計值
簡支梁跨中最大彎矩設計值
支座處最大剪力設計值
截面形心位置
加勁肋計算簡圖
截面慣性矩
支座處抗剪面積只計鋪板部分，偏安全仍取180mm範圍，則
受拉側應力最大截面塑性發展係數取1.20，
受剪計算：
撓度計算
設計滿足強度和剛度的要求。
（1）計算簡圖：將次梁看作兩端簡支於主梁的彎曲構件，梁跨6m。次梁的荷載主要是由鋪板—加勁肋傳來相隔0.5m分布的集中力，但這一荷載可作為均布荷載考慮。
選用熱軋普通工字鋼，設定主次梁，次梁與主梁做成鉸接連線。主梁與柱子做成鉸接。
（2）選取型鋼梁截面
次梁上最大彎矩設計值
鋪板尺寸為500mm×1500mm，板和加勁肋傳給梁的荷載
次梁跨中彎矩設計值
最小截面模量
試選工28b，截面幾何特徵如下
計入所選截面自重後均布荷載均布荷載標準值
均布荷載設計值
因次梁構造較為簡單，不計入構造係數
（3） 內力計算：
（4）強度計算
（5）變形計算：
設計滿足強度和剛度要求
（1）計算簡圖：將次梁看作兩端簡支於主梁的彎曲構件，梁跨6m。次梁的荷載主要是由鋪板—加勁肋傳來相隔0.5m分布的集中力，但這一荷載可作為均布荷載考慮。
選用熱軋普通工字鋼，設定主次梁，次梁與主梁做成鉸接連線。主梁與柱子做成鉸接。
（2）選取型鋼梁截面
次梁上最大彎矩設計值
鋪板尺寸為500mm×1500mm，板和加勁肋傳給梁的荷載
次梁跨中彎矩設計值
最小截面模量
試選工22a，截面幾何特徵如下
計入所選截面自重後均布荷載均布荷載標準值
均布荷載設計值
因次梁構造較為簡單，不計入構造係數
（3） 內力計算：
（4）強度計算
（5）變形計算：
設計滿足強度和剛度要求
（1）計算簡圖：設主梁與柱子兩端為鉸接
主梁計算簡圖如下圖所示
（2）截面初選：對跨中二分點處作用1個相等集中荷載的簡支梁，撓度計算係數，平台梁允許撓度l/400=7.5mm。鋼材強度設計值取215n/mm2，梁的最小高度
梁的彎矩設計值先根據計算得到的次梁樑端反力近似取為
其中係數1.1是考慮主梁自重後的附加係數，則所需截面模量為
經濟高度
取h=400mm為初選截面高度。
主梁腹板的初選厚度為
其中近似取hw = h。
主梁腹板的初選厚度為
其中考慮翼緣板可能厚度後，取
選腹板厚度為6mm
主梁翼緣的經濟寬度為400/5~400/3，即80mm~133mm。初選為130mm，主梁翼緣厚可近似的估算：
式中0.8系考慮腹板抗彎能力後對翼緣所需承載力的折減。這樣初選截面為：400mm×130mm×10mm×6mm。
（3）截面的幾何性質計算：
截面面積
慣性矩截面模量
翼緣與腹板交界處面積矩
形心軸處面積矩
（4）荷載計算
一根次樑端部傳遞的反力為：
一根次梁反力標準值
一根次梁反力設計值
作用於主梁上的集中力標準值
作用於主梁上的集中力設計值
主梁自重的標準值並考慮構造係數1.05後，
主梁自重的設計值
（5）內力計算
計算簡圖如圖所示
樑端反力設計值
跨中剪力及彎矩設計值
主梁的剪力圖和彎矩圖如下
（6）強度計算
1）跨中截面2：
跨中截面翼緣與腹板交界處
構造上考慮次梁連在主梁側面，故此處不需要計算區域性承壓。
2）支座截面1
（7）整體穩定計算
考慮鋪板及次梁對主梁受壓翼緣提供的約束，整體穩定可以不計算。
（8）區域性穩定計算：
翼緣寬厚比
腹板高厚比
故無需應配置加勁肋。
（9）撓度計算
跨中撓度
（10）腹板與翼緣連線焊縫計算：
採用工廠埋弧自動焊
焊縫高度：按計算
按構造取hf=6.0mm。
（1）計算簡圖：設主梁與柱子兩端為鉸接
主梁計算簡圖如圖所示
（2）截面初選：對跨中二分點處作用1個相等集中荷載的簡支梁，撓度計算係數，平台梁允許撓度l/400=7.5mm。鋼材強度設計值取215n/mm2，梁的最小高度
梁的彎矩設計值先根據計算得到的次梁樑端反力近似取為
其中係數1.1是考慮主梁自重後的附加係數，則所需截面模量為
經濟高度
取h=300mm為初選截面高度。
主梁腹板的初選厚度為
其中近似取hw = h。
主梁腹板的初選厚度為
其中考慮翼緣板可能厚度後，取
選腹板厚度為6mm
主梁翼緣的經濟寬度為300/5~300/3，即60mm~100mm。初選為100mm，主梁翼緣厚可近似的估算：
式中0.8系考慮腹板抗彎能力後對翼緣所需承載力的折減。這樣初選截面為：300mm×100mm×10mm×6mm。
（3）截面的幾何性質計算：
截面面積
慣性矩截面模量
翼緣與腹板交界處面積矩
形心軸處面積矩
（4）荷載計算
一根次樑端部傳遞的反力為：
一根次梁反力標準值
一根次梁反力設計值
作用於主梁上的集中力標準值
作用於主梁上的集中力設計值
主梁自重的標準值並考慮構造係數1.05後，
主梁自重的設計值
（5）內力計算
計算簡圖如圖所示
樑端反力設計值
跨中剪力及彎矩設計值
主梁的剪力圖和彎矩圖如下
（6）強度計算
1）跨中截面2：
跨中截面翼緣與腹板交界處
構造上考慮次梁連在主梁側面，故此處不需要計算區域性承壓。
2）支座截面1
（7）整體穩定計算
考慮鋪板及次梁對主梁受壓翼緣提供的約束，整體穩定可以不計算。
（8）區域性穩定計算：
翼緣寬厚比
鋼結構課設封面
鋼結構 課程設計報告 系別 城市建設學院 專業班級 土木0801 學生姓名 指導教師王鑫 課程設計時間 201 年月日 201 年月日 華中科技大學武昌分校 目錄1 課程設計目的頁碼 2 課程設計題目描述和要求頁碼 3 課程設計報告內容頁碼 3.1頁碼 3.2頁碼 3.3頁碼 4 總結頁碼 參考文獻...
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