发学生钢结构实训任务书指导书1

广州城建职业学院

实训指导书

系别：建筑工程技术系

年级专业: 09 建工技术专业实训项目: 钢结构设计

《钢结构设计》实训指导书

课程名称：钢结构设计

适用专业：建筑工程技术开课学期：第四学期

总学时：50 课程类别：理论+实践（38+12）课程性质：限选考核形式：考查

一、实训项目名称及目标：

1、型钢梁设计

1）知识目标

●了解梁的类型和应用；

●掌握梁的强度、刚度、整体稳定和局部稳定计算；

●掌握型钢梁的设计。

2）能力目标

●能进行型钢梁设计。

2、轴心受压（压弯）柱设计

1）知识目标

●了解轴心受力构件的截面形式；

●掌握轴心受力构件的强度和刚度计算；

●掌握轴心受力构件的稳定性计算；

●掌握实腹式轴心受压构件的截面设计；

●掌握实腹式压弯构件的截面设计。

2）能力目标

●能实腹式轴心受压构件的截面设计；

●格构式轴心受压构件的截面设计。

3、钢结构连接设计

1）知识目标

●了解钢结构的连接方法和特点；

●掌握对接焊缝及角焊缝的构造、工作性能及计算方法；

●掌握螺栓排列及构造要求；

●掌握普通螺栓和高强螺栓连接的性能和计算方法。

2）能力目标

●能进行钢结构连接（焊接连接、螺栓连接）设计；

4、钢结构参观实习报告

1）知识目标

●了解轻钢结构的类型、特点和适用范围；

●了解网架结构的类型、特点和适用范围；

●了解屋架结构的组成、形式、杆件、支撑体系；

●了解钢结构的制作、防腐与防火。

2）能力目标

●能正确分析各类钢结构体系。

二、实训报告写作格式及要求

1、实训报告预计2周内完成，截止18周周五上交，由学习委员统一收齐。

2、实训项目任务划分按学号进行分组选做，要求独立完成，如遇抄袭，抄袭和被抄袭成绩都记为零分。

3、采用A4纸，报告书打印或手写均可。四个项目同封面一起装订。封面和项目内容如下：

三、实训任务、设计步骤及设计案例

项目一 型钢梁设计

一）设计参数

说明：学号尾数选做3、6、9、0任务一；学号尾数选做1、4、7任务二；学号尾数2、5、8选做任务三。

任务一、设计某车间工作平台热轧型钢次梁截面。平台梁格布置如图所示，次梁支于主梁上面，平台板未与次梁翼缘牢固连接。次梁承受板和面层自重标准值为3.2kN/m 2(有包2(静力荷载)。钢材为Q235B 。

任务二、设计某车间工作平台热轧型钢次梁截面。平台梁格布置如图所示，次梁支于主梁上面，平台板为刚性，可保证次梁的整体稳定。次梁承受板恒载标准值为3kN/m 2，活荷载标准值为12kN/m 2(静力荷载)。钢材为Q235B 。

q

m

5

任务三、设计某车间工作平台热轧型钢次梁截面。平台梁格布置如图所示，次梁支于主梁上面，平台板为刚性，可保证次梁的整体稳定。次梁承受板恒载标准值为3kN/m 2，活荷载标准值为6kN/m 2(静力荷载)。钢材为Q235B 。

q

8m

q

m

58m

8m 8m

二）设计步骤

1、 计算M 、V ，确定钢材种类

2、计算W nx

)/(max f M W x nx γ=

3、由截面模量选择合适的型钢，然后验算其他项目（抗弯强度、抗剪强度、局部强度、刚度整体稳定性）。由于型钢截面的翼缘和腹板厚度较大，不必验算局部稳定；端部无大的削弱时，也不必验算剪应力。而局部压应力也只在有较大集中荷载或支座反力处才验算。

1）抗弯强度 单向弯曲时

f W M nx

x x

≤=

γσ （1）

双向弯曲时

f W M W M ny

y y nx x x

≤+=γγσ

（2）

式中 M x 、M y —绕x 轴和y 轴的弯矩（对工字形和H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）； W nx 、W ny —梁对x 轴和y 轴的净截面模量；

y x γγ,—截面塑性发展系数，对工字形截面，20.1,05.1==y x γγ；对箱形截面，

05.1==y x γγ；

f —钢材的抗弯强度设计值。

当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ，但不超过y f /23515时，取0.1=x γ。

需要计算疲劳的梁，宜取0.1==y x γγ。 2）抗剪强度

v w

f It VS

≤=

τ （3）

式中 V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值；

S —中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩；

I —毛截面惯性矩； t w —腹板厚度；

f v —钢材的抗剪强度设计值。

当抗剪强度不满足设计要求时，常采用加大腹板厚度的办法来增大梁的抗剪强度。 型钢腹板较厚，一般均能满足上式要求，因此只在剪力最大截面处有较大削弱时，才需进行剪应力的计算。

3）局部承压强度

图1局部压应力

当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且该荷载处又未设置支承加劲肋，或受有移动的集中荷载时，应验算腹板计算高度边缘的局部承压强度。

假定集中荷载从作用处以1∶2.5（在h y 高度范围）和1∶1（在h R 高度范围）扩散，均匀分布于腹板计算高度边缘。梁的局部承压强度可按下式计算

f l t F

z

w c ≤=

ψσ （4）

式中 F —集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数；

ψ—集中荷载增大系数：对重级工作制吊车轮压，ψ＝1.35；对其他荷载，ψ＝1.0；

z l —集中荷载在腹板计算高度边缘的假定分布长度，其计算方法如下

跨中集中荷载 z l ＝a +5h y +2h R 梁端支反力 z l ＝a +2.5h y +a 1

a —集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对吊车轮压可取为50mm ； h y —自梁承载的边缘到腹板计算高度边缘的距离； h R —轨道的高度，计算处无轨道时h R ＝0；

a 1—梁端到支座板外边缘的距离，按实际取，但不得大于2.5h y 。