1、钢结构基本原理课程设计 - 1 - 钢框架主钢框架主、次、次梁设计梁设计 一、设计资料及说明一、设计资料及说明 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 8 2 kNmm，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。 图 2 框 架 柱 截 面 图 图 1 结 构 平 面 布 置 图 3054030 500 CL-1CL-1CL-1CL-1 CL-1CL-1CL-1CL-1 CL-1CL-1CL-1CL-1 L
2、L-1LL-1LL-1LL-1 LL-1LL-1LL-1LL-1 LL-1LL-1LL-1LL-1 LL-1LL-1LL-1LL-1 KL-1KL-1KL-1 KL-1KL-1KL-1 KL-1KL-1KL-1 KL-1KL-1KL-1 KL-1KL-1KL-1 54321 A B C D 9000900090009000 900090009000 450045004500450045004500 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， 要求采用焊缝连接， 短梁段长度一般为 0.9 1.2m。 （4）设计框架
3、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， 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。 说明：由于每行的钢架布置相同，均可以按照间距为 9m 的平面钢架计算。次梁按照铰 接结点计算，主梁按照连续梁计算。其计算简化示意图如下： 钢结构基本原理课程设计 - 2 - 次 梁 计 算 简 图 横 向 框 架 计 算 简 图 （ 2） （ 1） 在简化计算的情况下，次梁在除边缘以外
4、的中间各处受力相当，且比边缘大。所以只选 取纵（B）与（C）之间的次梁计算即可。次梁计算单元如下图： CL-1CL-1CL-1CL-1 LL-1LL-1LL-1LL-1 LL-1LL-1LL-1LL-1 KL-1 KL-1 KL-1 KL-1 计 算 单 元 4.0m C B 选择次梁材质为 Q235 钢，采用型钢。主梁材质为 Q345 钢，采用焊接组合工字形。 二、次梁设计二、次梁设计 1、设计荷载 a.荷载标准值 250.154.516.875/ 84.536/ kNm kNm 楼 面 板 传 恒 载 楼 面 传 递 活 载 b.荷载设计值 1.21.470.65/qqqkNm 活恒 c.
5、最大弯矩与剪力设计值 次梁架于主梁上，相当于简支结构，计算简图如下图 4： 次梁计算简图 4 钢结构基本原理课程设计 - 3 - 22 m ax 11 70.659715.331 88 MqlkNm m ax 11 70.659317.925 22 VqlkN 2.确定次梁的截面尺寸 m ax 63 .01.02715.331729.638 /729.638 / 2153.39410 xd kNm WMfm m 计 由 于 设 计 初 钢 梁 自 重 未 知 （ 考 虑 安 全 因 素 ） ， 故 取 ： M=12M 次 梁 所 需 的 截 面 抵 抗 矩 ： 次 梁 选 用 工 字 型 截
6、面 ， 则 ： （1） 确定腹板尺寸 1 3 73 0 07 5 1 . 9 760 7.835 3.5 12 20 2720 ex e w w w hWm m hm m h tm m tm m tm m hhtm m 梁 的 经 济 高 度 ： 取 ： 腹 板 厚 度 ： 取 ： 若 翼 缘 的 厚 度 取 ： 则 （2） 确定翼缘尺寸： 2 2945.789 6 147.3 300 xw f f f f Wt h m m h A bm m t bm m 每 个 翼 缘 所 需 的 截 面 面 积 ： A 翼 缘 板 的 宽 度 ： 暂 取 ： （3） 次梁截面尺寸特征（如下图） ： 钢结构基本原理课程设计 - 4 - 33 94 9 63 3 33 4 2 300760288720 2.016410 1212 2.016410 5.30610 / 2760 / 2 360 36012300203702997600 2 720122030
