中南大学 钢结构 课程设计
中南大学钢结构课设
一、设计资料1. 某单层单跨工业厂房，跨度18 m，长度102 m。
2. 厂房柱距6 m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400*400，钢屋架支承在柱顶。
3. 吊车一台150 T，一台30 T，吊车平台标高12.000 m4. 荷载标准值(1)永久荷载：屋面材料自重： 0.6kN/m2屋架及支撑自重：q=0.12+0.011L=0.12+0.011×18=0.318kN/m2 (2)可变荷载：屋面活荷载标准值：0.5kN/m2雪荷载标准值：0.6kN/m2积灰荷载标准值：0.4kN/m2 (3)风荷载：B 类地区，βz=1.0，基本风压：3.0kN/m25. 屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度：屋架几何尺寸图图1-1 屋架几何尺寸图6.钢材Q235 号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C 级螺栓可供选用。
7. 钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16 m，运输高度3.85 m，工地有足够的起重安装条件。
8.屋架几何尺寸及屋架全跨上弦节点单位荷载作用下构件内力系数：02.279图1-2 屋架全跨单位荷载作用下各杆件内力值Aacege'c'a'+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.170+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933BC DE FG F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.0 1.0 1.01.0 1.01.0图1-3 屋架半跨单位荷载作用下各杆件内力值二、设计计算1.屋架支撑系统的布置为提高结构整体刚度、发挥结构的空间作用；保证结构的几何稳定性及受压构件的侧向稳定；防止构件在动力荷载作用下产生较大的震动；承担和传递房屋所受水平荷载以及保障安装时的稳定和安全，在屋架中设置横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
中南大学《钢结构原理》课件第七章 压(拉)弯构件
mx M x N f N A W (1 1.25 ) x2 2x N Ex
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
3、平面外稳定计算方法
第六章 压（拉）弯构件
第六章 压（拉）弯构件
概述 压（拉）弯构件的强度与刚度 压弯构件的整体稳定与局部稳定
压弯构件的设计
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
6.1 概述
1、压（拉）弯构件的应用
•厂房的框架柱 •承受节间荷载的桁架杆件
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第六章 压（拉）弯构件
2、压弯构件的类型
mx M x N f N A W (1 ) 1x N Ex
mx M x N f x A W (1 N ) 1x x N Ex
•对象：格构式压弯构件绕虚轴弯曲时的稳定验算
中南大学桥梁工程系
第六章 压（拉）弯构件
(3)实腹式压弯构件平面内失稳规范计算方法 •基本计算式(半理论半经验的相关公式)
•计算式
tx M x N f y A bW1x
•参数说明
b ——弯矩作用平面外轴心压杆稳定系数 y ——均匀弯曲时受弯构件整体稳定系数
——截面影响系数
tx ——等效弯矩系数
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第六章 压（拉）弯构件
1）根据弹性侧倾稳定性计算得到；
e ( N y N )( N N ) ( )2 N 2 0 i0
(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N N M 2 )(1 )( ) 0 Ny N M cr
第3章-钢结构的设计方法.教学内容
结构构件或连接因超过材料强度而破坏；
结构构件或连接在循环荷载作用下发生的疲劳破坏；
结构构件或结构转变为机动体系；
结构或构件丧失稳定（如压屈等）。
2020/6/28
中南大学 土木工程学院 欧阳震宇
第3章 钢结构的设计方法
（2）正常使用极限状态
结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定值：
影响正常使用或外观的变形； 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）； 影响正常使用的振动； 影响正常使用的其它特定状态。
2020/6/28
中南大学 土木工程学院 欧阳震宇
第3章 钢结构的设计方法
3.2.1 结构概率极限状态设计基本概念
结构可靠度：结构在规定的时间（50年），规定的条件（正常设计、 正常施工、正常使用、正常维护）下，完成预定功能的概率。
失效概率：结构不能完成预定功能的概率。 结构的功能要求：安全性，适用性，耐久性。
2.5
2.7
承载力极限状态与正常使用极限状态相比，前者可能导致人身 伤亡和大量的财产损失，而后者对生命的危害则较小，主要是引起 人们的不适，所以也应该给予足够的重视。
2020/6/28
中南大学 土木工程学院 欧阳震宇
第3章 钢结构的设计方法
3.2.3 概率极限状态设计原理
设计基本原则：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。
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中南大学 土木工程学院 欧阳震宇
第3章 钢结构的设计方法
可靠指标的引入
结构功能函数 Z=R-S
由于S和R均为正态分布的随机变量，其均值和标准差分别 为s、s和 R、R。
由 概 率 论 知 识 有 ZRS也 服 从 正 态 分 布
且 Z RS Z R 2S2
中南大学《钢结构原理》课件第六章 受弯构件
•端部承压应力计算
•支承加劲肋与腹板角焊缝连接计算 中南大学土木建筑学院
第五章 受弯构件
①何为支撑加劲肋？ 在承受较大固定集中荷载N作用处（包括支座 处），设置的横向加劲肋。
中南大学土木建筑学院
第五章 受弯构件 ②腹板面外稳定性计算
N f As
注意：As计算范围
中南大学土木建筑学院
中南大学土木建筑学院
第五章 受弯构件
（6）腹板中间加劲肋的构造要求
•基本要求：具有足够的刚度，保证设肋除腹板在屈 曲式，基本无平面外位移
•具体要求：加劲肋的尺寸; 间距(横肋间距0.5~2.0h0); 加劲肋与翼缘和腹板的连接
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第五章 受弯构件 （6）支承加劲肋计算
•何为支承加劲肋？
第五章 受弯构件
（4）加劲肋设置方法
无局部压应力
h0 t w 80 235 f y
不配加劲肋 按构造配横肋 应配横肋，并计算区格稳定性
有局部压应力
80 235 f y h0 t w 150 235 f y
250 h0 t w 150 235 f y
应配横肋与纵肋，并计算区格稳定性
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第五章 受弯构件
腹板计算高度h0 •焊接板梁：取为腹板实际高度。
•型钢梁：连接处内弧起点间距离。
•高强螺栓连接板梁：取为最近螺栓间距 中南大学土木建筑学院
第五章 受弯构件
局部承压计算公式
c
F
lztw
f
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第五章 受弯构件
4、复杂应力状态强度计算
（1）常见的复杂应力状态
第五章 受弯构件 （3）常用的加劲肋类型
中南大学_钢结构课程设计
中南大学_钢结构课程设计第2章设计计算书一、屋架支撑系统的设置一、拟订尺寸 (4)二、桩在承台底面的布置 (5)三、承台底面形心处的位移计算 (6)四、墩身弹性水平位移δ的计算 (10)五、桩基检算 (12)六、配筋计算 (14)第3章电算结果一、原始输入数据 (17)二、电算输出结果 (18)三、手算电算结果对照表 (21)附录1：设计说明书一份附录2：桩基础布置及桩身钢筋构造图一张第二篇设计计算一、屋架支撑系统的设置屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。
在本设计中，屋架支撑系统设计如下：1.1 厂房柱距6m,屋架间距取为6米。
1.2 在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
房屋长度较大，为102m，其两端横向支撑间距超过了60m，为增加屋盖的刚性，在长度方向正中间的柱间加设一道横向支撑。
1.3 房屋是厂房，且厂房内有吊车，高度较高，对房屋整体刚度的要求较高，设置纵向支撑，对梯形屋架，纵向支撑设置在屋架的下弦平面。
1.4 在屋架中和两端各布置一道垂直支撑。
垂直支撑的形式根据高度与柱距的比值确定。
在此屋架结构中，h/l=3085/6000=0.51，故取如下图垂直支撑形式：垂直支撑图样1.5 在屋架上弦平面，屋架跨中和两端各布置一道通长的刚性系杆，其他结点设通长的柔性系杆；下弦平面，仅在跨中和两端布置通长的柔性系杆。
屋架支撑系统设置如图2所示。
梯形屋架支撑布置图1—垂直支撑；2—系杆；3—上弦横向支撑；4—下弦横向支撑；5—下弦纵向支撑二、杆件内力的计算先定出屋架所有杆件的尺寸，画出屋架示意图如图3：屋架几何尺寸图2.1 荷载计算恒载设计值=恒载标准值⨯1.2活载设计值=活载标准值⨯1.4(1) 永久荷载设计值三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 20.4 1.20.48/kN m ⨯=水泥砂浆找平层 20.3 1.20.36/kN m ⨯=保温层 20.6 1.20.72/kN m ⨯=一毡二油隔气层 20.05 1.20.06/kN m ⨯=预应力混凝土大型屋面板 21.4 1.2 1.68/kN m ⨯= 屋架（包括支撑）自重 20.384 1.20.4608/kN m ⨯=合计 21q 3.7608/kN m = (2) 可变荷载设计值由于积雪时人不大可能大量拥上屋面等原因，对屋面均布可变荷载和雪荷载，只取其较大者。
钢结构基本原理课程设计
中南大学土木建筑学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计任务书题目：铜樞架1姓名：班级：学号：建筑工程系目录一、设计资料一、设计构件某多层图书馆二楼书库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4册伽〃『（单号）、8RN伽亦（双号），楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板一次梁一主梁一柱一基础。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。
其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H500X300 X 14X20二、设计内容要求（1）设计次梁截面CL-lo（2）设计框架主梁截面KL-K（3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求釆用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9〜l・2m。
（4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。
（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，梁体截面详图（1#图纸一张，手工绘制），KL-1钢材用量表，设计说明等。
（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。
提示:44dCL-1:—————―——CL-1CL-1CL-1LL-1I 1豆・LL-1d・LL-1I1・LL-1v-4dO■SCL-1CL-1CL-1CL-1—I1I O O忖吕LL-1. LL-1・LL-1. LL-1•O J■8CL-1CL-1CL-1CL-1O I1I1I18日且且14・LL-1■・LL-13• LL-1LL-1■S1008100S100■ ■S1001•・.J J dA图1结构平而布置图O8IO8cB)(1) 取其中一棉框架进行计算，如轴线3,计算中要考虑活荷载的不利布置。
(2)框架梁与柱为固结，次梁与框架梁之间为较接。
三、进度安排周一：构件尺寸估算和楼盖荷载计算； 周二：楼盖内力计算及内力组合； 周三：主梁截面设计及连接设计计算； 周四：施工图绘制； 周五：计算文本整理。
中南大学钢结构课程设计
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）《钢结构基本原理》课程设计任务书题目：钢框架主次梁设计姓名：班级：学号：一、设计规范及参考书籍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（GB5009－2010） （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） 2、参考书籍（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003（4）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（5）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，2006二、设计构件某多层图书馆二楼书库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2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。
楼面板为120mm 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，次梁按简支梁计算。
其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。
三、设计内容要求（1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。
（2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。
钢结构专业课程设计完整版
土建专业钢结构课程设计钢构造课程设计一、课程设计性质和任务《钢构造》是土木工程专业重要专业课，为了加强学生对基本理论理解和《钢构造》设计规范条文应用，培养学生独立分析问题和解决问题能力，必要在讲完关于课程内容后，安排2周课程设计，以提高学生综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力全面锻炼，是实现本科培养目的重要阶段。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题能力以及严谨、夯实工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完毕设计任务奠定基本。
课程设计任务是，通过进一步设计训练，使学生熟悉钢构造基本构件设计和构造设计基本原理和办法，具备普通钢构造设计基本技能；可以依照不同状况，合理地选取构造、构造方案，纯熟地进行构造设计计算，并学会运用各种设计资料。
二、课程设计基本规定课程设计是综合性很强专业训练过程，对学生综合素质提高起着重要作用。
基本规定如下：1、时间规定。
普通不少于2周；2、任务规定。
在教师指引下，独立完毕一项给定设计任务，编写出符合规定设计阐明（计算）书，并绘制必要施工图。
3、知识和能力规定。
在课程设计工作中，能综合应用各学科理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
通过毕业设计，使学生学会根据设计任务进行资料收集、和整顿，能对的运用工具书，掌握钢构造设计程序、办法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文献编写能力，提高计算机应用能力。
三、课程设计内容《钢构造》课程设计选题要符合教学基本规定，设计内容要有足够深度，使学生达到本专业基本能力训练。
对学习好、能力强学生，可恰当加深加宽。
题目：钢屋架设计采用平面钢屋架作为设计题目。
设计内容涉及：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。
完毕设计成果涉及：构造设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。
普通钢屋架设计案例及设计指引参照题目：一、题目：普通梯形钢屋架设计（一）设计资料郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。
中南大学钢桥课程设计
钢桥课程设计计算书姓名___________学号___ ______学院___土木工程学院________专业班级___土木工程1305______2016年9月26日第一部分：设计依据一、设计规中华人民国铁道部2005年《铁路桥梁钢结构设计规》（TB10002.2-2005）；中华人民国铁道部2005年《铁路桥涵设计基本规》（TB10002.1-2005），以下简称《桥规》。
二、钢材杆件Q345qD。
高强螺栓20MnTiB钢。
螺母垫圈45号优质碳素钢。
焊缝力学性能不低于基材。
精制螺栓BL3。
铸件ZG25II。
琨轴锻钢35号。
三、连接方式工厂连接采用焊接。
工地连接采用高强螺栓连接。
人行道托架工地连接采用精制螺栓连φ。
接。
螺栓孔径一律为d=23mm。
高强螺栓杆径为22四、容许应力Q345qD的基本容许应力：σ；轴向应力[]=200Mpa弯曲应力[]=210Mpaσ；wτ；剪应力[]=120Mpa端部承压（磨光顶紧）应力[]=300Mpaσ。
c疲劳容许应力及其它的容许应力见《桥规》。
五、计算恒载计算主桁时（每线）：桥面 []1=11.00kN/m p ； 桥面系 []2=6.50kN/m p ； 主桁架 []3=14.50kN /m p ； 联结系 []4=2.80kN/m p ； 检查设备 []5=1.00kN/m p ；高强螺栓 6234=++3%0.714/p p p p kN m ⨯=（）； 焊缝 7234=++ 1.5%=0.357kN/m p p p p ⨯（）。
计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载 1234567=++++++36.871/p p p p p p p p kN m =。
六、活载等级按“中华人民国铁路标准活载（中—活载）”。
标准活载的计算图式见《桥规》。
七、结构尺寸计算跨度76m L =； 桥跨全长77.10m q L =； 节间长度9.50m d =；主桁节间数8n =；主桁中心距 5.75m B =； 平纵联宽度0 5.30m B =； 主桁高度11.50m H =； 纵梁中心距 2.00m b =；斜杆倾角50.44θ=，sin 0.771θ=，cos 0.637θ=。
《钢结构设计》课程设计
《钢结构设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构设计的基本原理，理解钢结构在建筑中的应用优势。
2. 使学生了解并掌握钢结构材料的力学性能、连接方式及构造要求。
3. 帮助学生了解钢结构设计的相关规范和标准，熟悉设计流程。
技能目标：1. 培养学生运用专业知识进行钢结构设计计算和分析的能力。
2. 提高学生运用CAD等软件绘制钢结构施工图的能力。
3. 培养学生解决实际工程中钢结构问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构设计学科的兴趣，激发学习热情。
2. 引导学生关注钢结构在建筑行业中的发展，提高环保意识和责任感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的钢结构设计能力，提高学生在实际工程中的应用水平。
学生特点：学生具备一定的力学基础和建筑结构知识，对钢结构设计有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成钢结构设计任务，具备一定的创新意识和团队协作能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及在建筑中的应用。
教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构材料：介绍常用钢材的力学性能、化学成分及加工工艺。
教材章节：第二章 钢结构材料3. 钢结构连接：讲解钢结构连接方式、构造要求及计算方法。
教材章节：第三章 钢结构连接4. 钢结构设计原理：阐述钢结构设计的基本原则、设计流程及规范要求。
教材章节：第四章 钢结构设计原理5. 钢结构构件计算：分析梁、柱、桁架等常见钢结构构件的计算方法。
教材章节：第五章 钢结构构件计算6. 钢结构施工图绘制：教授CAD等软件在钢结构施工图绘制中的应用。
教材章节：第六章 钢结构施工图7. 钢结构工程实例分析：通过实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。
钢结构加劲肋版
中南大学土木建筑学院土木工程专业（本科）《钢结构设计原理》课程设计任务书题目：钢框架工作平台设计姓名：班级：学号：建筑工程系一、设计规范及参考书籍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/T50001－2010）（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）2、参考书籍（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999（3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003（4）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（5）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，2006二、设计资料某厂一操作平台，平台尺寸16.000×18.000m，标高2.50m （第一组），平台布置图如图1所示。
该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按4.0kN/m2考虑。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。
三、设计内容要求（1）板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算）（2）选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）（3）选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）（4）柱的设计（截面设计、整体稳定性验算）（5）节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接）（6）计算说明书，包括（1）～（5）部分内容（7）绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详图（边柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。
(A2图纸一张)四、设计过程1.板的设计（1）板的选择选用8mm厚的压纹钢板，钢材牌号为Q235，其自重为66.8kg/m2。
中南大学土木工程钢结构门式刚架厂房设计
中南大学毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目钢结构门式刚架厂房设计题目类型]1[工程设计题目来源]2[生产实际题毕业论文（设计）时间从2009.02.16（第一周）至2009.06.06（第十六周）1.毕业论文（设计）内容要求：(一) 建筑设计部分1、设计内容：参考厂房的功能布局和人流组织，设计该建筑的平、剖、立面及楼梯、屋面等相关详图。
2、图纸要求(1#图2张)(1) 总平面图(1:100)、设计说明及门窗表；(2) 屋顶平面图，绘出屋面排水组织等(1:100~1:200)；(3) 立面图两个，要求全面反映外貌(1:100~1:200)；(4) 剖面图(1:100~1:200)；(5) 节点详图和门窗明细表；(6) 一律用白色绘图纸绘制，线条粗细分明，清晰流畅，文字、数字书写工整图面整洁合理；轴线尺寸及主要标高标记清楚。
(二) 结构设计部分1、结构选型和结构布置根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术等方面，合理进行结构方案和结构布置。
2、结构计算说明(1) 结构方案和结构布置选择的简要说明；(2) 选取一榀有代表性的抗侧力结构及柱下基础进行设计计算，内容包括：确定计算简图、进行荷载计算、内力分析和组合、截面设计和构造措施。
(3) 结构设计体会。
3、绘制结构施工图(1#图3～4张)(1) 基础平面布置图及单个基础的模板配筋图；(2) 结构平面布置图、立面图和屋面图；(3) 结构支撑布置图；(4) 钢构件详图、钢结构连接节点详图；(5) 檩条布置图。
(三) 施工组织设计完成工地堆场布置图，施工网络流程图(1#图1张)。
(四) 设计说明计算书1、建筑设计部分要求说明本设计的平面布局、立面造型、建筑高度确定的依据，采光、通风、交通与疏散设计，以及材料的选用与处理等。
2、结构设计部分要求说明结构选型和结构布置理由及设计依据，列出结构设计计算的各个主要过程及全部计算结果，并附有必要的图表。
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钢结构课程设计计算说明书一、设计资料1.设计条件某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。
该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。
2.设计要求(1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算）(2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）(3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）(4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算）(5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接）(6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容(7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。
(2#图纸一张),二、设计方案1、板的设计（1）确定铺板尺寸使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m（2）验算板的强度和挠度①铺板承受的荷载恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=⨯⨯⨯⨯=活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =⨯=荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+=恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =⨯=活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =⨯=荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000421500b a ==>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >>所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===⨯⨯=②验算强度及挠度强度验算：322max max2266 1.5711034.91/215/1.215x M N mm N mm t σγ⨯⨯===<⨯ 满足设计要求挠度验算：[]434max 3334.15410150060000.1422 4.3014020610151500k q a v mm v mm Et β-⨯⨯==⨯=<==⨯⨯ 满足设计要求2、平台次梁设计（1）确定次梁截面假设平台次梁与平台主梁铰接，承受着铺板传递的均布荷载，位于中间的次梁承受着两侧铺板传递的荷载，所以选取中间的次梁进行计算，次梁受力如图所示恒载标准值： 1.154 1.5/20.866/k g kN m =⨯=活载标准值： 3.0 1.5/2 2.25/k p kN m =⨯=恒载设计值：0.866 1.2 1.039/g kN m =⨯=活载设计值： 2.25 1.4 3.15/p kN m =⨯= 次梁跨中最大弯矩：22max 112(1.039 3.15)637.70188M ql kN m ==⨯⨯+⨯= 次梁所需最小截面抵抗矩63max /37.70110/205183907x W M f mm ==⨯=根据规范次梁选用18I 热轧型工字型截面，经验算挠度不满足设计要求，故选用20a I 热轧型工字钢 截面特性：235.55A cm =42369x I cm =，3236.8x W cm =，3S 136.1x cm =，7w t mm =，单位重量27.91/kg m（2）验算强度及刚度①强度验算：32max 1[1.2(0.866227.919.810) 1.4 2.252]639.188M kN m -=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅ 6max max339.1810157.582151.05236.810x x M MPa f MPa W σγ⨯===<=⨯⨯ 3max 1[1.2(0.866227.919.810) 1.4 2.252]626.1222ql V kN -==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 3max max max26.1210136.121.441252369107v x w V S MPa f MPa I t τ⨯⨯===<=⨯⨯ 强度满足设计要求②刚度验算：434max 5455(0.866227.919.810 2.252)600022.5384384 2.0610236910k x q l v mm EI -⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ max 6000[]2422.5250250l v mm v mm ===>= 因此，采用20I a 次梁的刚度符合要求，其截面形式见下图：3、平台主梁设计由简化力学模型可知，忽略掉连续梁对框架梁的荷载影响，可以简化为简支梁进行设计验算，而次梁的荷载又分为横载和活载两部分，故要考虑荷载的最不利布置情况。
选取位于中间的一组框架梁做分析计算，由于将次梁简化为两端铰接，各个部分所传递的荷载都相同。
位于中间的框架梁同时承受两个次梁传递的荷载。
（1）确定主梁截面主梁位于平台边缘支座受到次梁传递的荷载：标准值：32(0.866 2.2527.919.810)6/220.34k F kN -=⨯++⨯⨯⨯=设计值：32[1.2(0.86627.919.810) 1.4 2.25]6/227.10F kN -=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=主梁除位于平台边缘支座处受到次梁传递的荷载：标准值：32(0.8662 2.25227.919.810)6/239.03k F kN -=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=设计值：32[1.2(0.866227.919.810) 1.4 2.252]6/252.24F kN -=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=主梁所受荷载如图所示max max 156.72,78.36M kN m V kN ==最小弯矩抵抗矩63max /156.7210/215728930x W M f mm ==⨯=，经验算选用3236c a b c I I 、、、时挠度均不满足设计要求，所以选用40a I 型热轧工字钢截面特性：286.07A cm =421714x I cm =，31085.7x W cm =，3S 631.2x cm =，10.5w t mm =，单位重量67.56/kg m①强度验算：计算主梁荷载如图所示主梁跨中最大弯矩max 160.3M kN m =最大剪力max 80.75V kN =6max max 5160.310140.622151.0510.85710x x M MPa f MPa W σγ⨯===<=⨯⨯ 3322max max 480.7510631.21022.36/125/217141010.5x v x w V S N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯ 强度满足设计要求②刚度验算：24max 538410k x x q Ml l EI EI υ=+34625454567.569.8106000160.310600013.1515384 2.0610217141010 2.06102171410400L mm mm -⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯刚度满足设计要求4、柱的设计（1）截面确定选取位于中间的柱进行计算荷载标准值:33333.0667.856615109.810527.9169.81067.5669.810120.22k F kN ----=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 荷载设计值：33331.4 3.066 1.2(7.856615109.810527.9169.81067.5669.810)165.86F kN ----=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 假设柱假定平台柱的长细比80=λ，平台一端固定一端自由，248ox oy l l m ==⨯=按b 类截面计算，查得其轴心受压稳定系数688.0=ϕ平台柱所需截面面积32165.86101121.30.688215N A mm f φ⨯===⨯ 经验算选用200200300300HW HW ⨯-⨯间型钢都不满足稳定性验算，所以选用350350HW ⨯型钢，345Q 钢材。
截面特性：2173.9A cm =440300x I cm =，32300x W cm =，15.2x i cm =，413600y I cm =，3776y W cm =，8.84y i cm =，112t mm =，219t mm =，20r mm = 单位重量137/kg m（2）验算强度及稳定性 长细比/8000/15252.63[]150ox ox x l i λλ===<= /8000/88.490.50[]150oy oy y l i λλ===<=柱的刚度满足要求。
由于ox oy λλ>，90.50109.65λ=查《钢结构基本原理》表4-4可知采用b 类曲线，查钢结构规范b 类截面轴心受压稳定系数得：0.495φ=。
平台柱自重标准值17.859.80.01374 1.2 5.06N kN =⨯⨯⨯⨯=柱承受轴心力设计值165.86 5.06170.92N kN =+=20.495310173.910266.85170.92crd y N f A kN g kN φ-==⨯⨯⨯=>=整体稳定性满足设计要求腹板稳定性验算：031826.5(250.562.312w h t ==<+= 翼缘稳定性验算：17568.89(100.118.2519b t -==<+= 局部稳定性满足要求。
5、柱与梁的连接设计柱顶板取为45045015⨯⨯，顶板上的垫块为45015010⨯⨯，平台柱柱头承受压力N 通过柱头腹板两侧的加劲肋传递，每一侧加劲肋承受2/N ， 加劲肋与腹板的连接焊缝承受着剪力和弯矩的共同作用。
根据构造要求，螺栓采用直径d=20mm 的C 级普通螺栓即可，孔径取21.5mm 。
柱头压力N ，经柱顶板端面承压传给加劲肋，大小为165.86N kN =(1)计算加劲肋端面承压面积2165.86259.22320cc N A mm f ===⨯ 选加劲肋为17010⨯，两侧加劲肋端面承压面积为22170103400A mm =⨯⨯=加劲肋端面承压满足要求。
(2)验算加劲肋与腹板的连接焊缝加劲肋与腹板连接焊缝承受的剪力和弯矩分别为/2165.86/282.93V N kN ===0.50.170.50.1782.937.05M V kN m =⨯⨯=⨯⨯=⋅按构造要求假设焊缝的厚度6f h mm =，焊缝的长度250l mm =由剪力产生的焊缝剪应力为3282.931041.14/20.76(25010)V N mm A τ⨯===⨯⨯⨯- 由弯矩产生的焊缝正应力为6227.051087.43/20.76(25010)/6M N mm W σ⨯===⨯⨯⨯- 验算焊缝的强度w f ff ≤+221)(τβσ 该结构承受静力荷载，且在实际应用中间接承受动力荷载，此处22.1=f β代入2287.43/160/w f N mm f N mm =≤= 焊缝验算满足要求。