中南大学钢结构基本原理
课程设计任务书
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钢结构基本原理课程设计
钢框架设计任务书
一、设计题目：
某钢平台结构（布置及）设计。 二、参考规范及书目
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（GB5009－2001） （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）
（6）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （7）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
（8）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
三、设计构件
某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1（具体参照附表一按学号确定各自的柱网尺寸）。结构采用横向框架承重，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
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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，楼层层高取3.9m.
采用的钢材、焊条为：学号为单号的同学用Q235钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345钢，焊条为E50型；
活荷载分项系数1.4 永久荷载分项系数1.2 四、设计内容要求
(1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不足请自行调整。 (2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 (3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。
(4)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。
(5)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。
(6)设计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 (7)绘制次梁与主梁工地拼接节点详图，次梁与主梁工地拼接节点，短梁段及主梁体连接节点详图，梁体截面详图，KL-1钢材用量表，设计说明等。
(8)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，节点连接计算。
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钢结构基本原理课程设计
钢框架设计说明书
一、构建整体信息及其简化模型
某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图1，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值6kNm2，楼面永久荷载标准值5kNm2,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。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，楼层层高取3.9m，班级序号21，柱网尺寸8×12，例如下图中柱网尺寸为9×9（单位：m）。
二、楼盖荷载计算及次梁设计
简化要点：
（1） 板面荷载按单向板分布；
（2） 次梁与框架梁铰接连接，各次梁受力相同，可任取其中一根分析； （3） 框架梁按连续梁设计，应考虑荷载的最不利位置。 1、 结构材料材质
Q235钢，f?215N/mm2,fv?125N/mm2
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E43焊条，fwf?160N/mm2 2、 荷载组合计算
楼面板永久荷载标准值：gk?5?4?20kN/m 楼面板自重标准值：25?0.12?4?12kN/m
楼面板活载标准值： qk?6?4?24kN/m 楼面板恒载设计值：gd??20?12??1.2?38.4kN/m 楼面板活载设计值：qd?24?1.4?33.6kN/m 组合均布荷载标准值为：20?12?24?56kN/m 组合均布荷载设计值为：38.4?33.6?72kN/m 3、 计算最大弯矩与剪力设计值
在设计荷载作用下的最大弯矩为：
M11max?8ql2?8?72?122?1296KN/m
V1max?2ql?12?72?12?432kN 4、 确定次梁的截面尺寸
次梁所需的截面抵抗矩(钢梁自重未知，故考虑安全系数1.02）：W1.02?M1.02?1296?106 x?f??6.1?106mm3
d215次梁选用H形截面，则选用HN792*300.
查表得其截面特征：
H?B?792?300Ix?254000?104mm4Wx?6.4?106mm3理论重量：191kg/mi
x?323mmt1?14mmt2?22mm截面面积：24340mm2若考虑梁的自重：
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