《钢结构基本原理》课程设计计算书
题 目：钢框架结构的主次梁设计 姓 名：XX
班 级：土木11XX 学 号：120811XXXX 指导老师：周凌宇
建筑工程系
目录
一．设计构件...................................................................................................2 二．设计内容要求...........................................................................................2 三．设计参数...................................................................................................3 四、设计次梁截面CL-1.................................................................................3 五、设计框架主梁KL-1.................................................................................8 六、框架主梁短梁段与框架柱连接节点的设计...........................................14 七、设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点（采用高强螺栓）...........16 八、设计规范及参考书籍 ..............................................................................23
1
一、设计构件
某多层图书馆二楼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
6kN/m2，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。 D45004500KL-19000LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-150030C450090004500KL-1LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-1LL-1CL-1KL-145004500KL-19000CL-1KL-1CL-1KL-1CL-1KL-1CL-1KL-130A1LL-19000LL-19000LL-19000LL-1900023图1 结构平面布置图45图2 框架柱截面图 二、设计内容要求 （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，
KL-1钢材用量表，设计说明(1#图纸一张)。
（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。
2
540BLL-1LL-1LL-1LL-1
三．设计参数
混凝土自重： 25kN/m3 厚度：150mm 粉刷层： 17kN/m 厚度：15mm 找平层： 20kN/m3 厚度：20mm 楼面活荷载的标准值： 6kN/m2
水磨石楼面： 0.65kN/m2
3 钢材（Q235）强度设计值： fd?215N/mm2 钢材（Q235）抗剪强度设计值：fv?125N/mm2 钢材（Q235）的弹性模量： E?2.06?105N/mm2
四、设计次梁截面CL-1 1.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
1.305kN/m2
32 结构层：150mm单向钢筋混凝土楼板 0.15m?25kN/m?3.75kN/m 合计：
5.055kN/m2
（2）活载
楼面活载标准值 6kN/m
2 （3）内力计算
a. 荷载标准值
楼面板传恒载=5.055kN/m?4.5m?22.7475kN/m 楼面传递活载=6kN/m?4.5m?27kN/m
b. 荷载设计值
q?1.2q恒?1.4q活?65.097kN/m c. 最大弯矩与剪力设计值
22
3
次梁架于主梁之上，相当于简支结构，计算简图如下：
q?65.097kN/m次梁计算简图
Mmax?121ql??65.097?92?659.107kN·m 88
Vmax?11ql??65.097?9?292.934kN 222.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 M?1.02Mmax?1.02?659.107?672.289kN· 次梁所需的截面抵抗矩：
Wx?M计?672.289?3.127?106mm3
fd215 次梁选用工字形截面。
（1）确定腹板尺寸
梁的经济高度： he?73Wx?300?724mm 取： h?760mm(h?he)
he 腹板厚度: tw??7.69mm
3.5 取： tw?12mm 若翼缘的厚度取：t?20mm 则 hw?h?2t?690mm （2）确定翼缘尺寸
每个翼缘所需的截面面积：
Wxtwh??3006.49mm2 h6Af 翼缘板的宽度： bf??150.32mm2
tAf? 暂取： bf?300mm
（3）次梁截面尺寸特征（如右图）
4