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1、第 1 页，共 10 页钢结构设计原理课程设计计算说明书班 级 姓 名 学 号 指导教师 第 2 页，共 10 页钢结构设计原理课程设计一、设计目的1、巩固、提高、充实和运用所学的钢结构课程有关理论知识；2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力；3、为将来毕业设计打下基础。二、设计要求必须符合钢结构设计规范 GBJ17-88 规定的有关设计公式及设计内容。三、设计题目按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。四、设计内容包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁
2、构造图。五、已知条件跨度：14 米 钢号：Q345 焊条号：E50 恒荷载标准值：88kN FF F FFF/2 F/2L第 3 页，共 10 页活载标准值：196kN 集中荷载个数：6 个 集中荷载跨度 C=2 米 六、其它说明1、恒、活荷载的分项系数分别为 1.2、1.4；2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载 F 是恒、活荷载通过次梁传到主梁上；3、主梁自重估计值均为 ，且主梁钢板采用手工焊接；mkNq/44、主梁允许最大挠度值 ；01lvT5、主梁的截面建筑容许最大高度为 。25七、设计过程主梁设计1、荷载和内力的计算及内力图的绘制荷载 标准值 设计值恒荷载 88kN 8
3、8kN1.2105.6kN活荷载 196kN 202kN1.4274.4kN合计 Fk284kN F380kN主梁自重标准值 ，设计值为 。mkNqGK/4 mkNkq/8.4/2.1则主梁最大剪力（支座处）为 NlFV 6.73248.30626max 最大弯矩（跨中）为 mkNkFqlRM 4.2380538072814.213057ax采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度 ，故抗弯强度设计值mtf16。2/95mNf计算需要的截面模量为 33610422950.14fMWx 2、试选截面第 4 页，共 10 页确定腹板高度 0h建筑允许最大高度 m250ax按刚度条件，梁的最小高度为
4、 mlvfhT 12864018.9/10285. 66min 经济梁高，按经验公式 mWxce437取梁的腹板高度为 h10确定腹板厚度 wt按抗剪要求腹板厚度为 mfhVtvw 6.518046.732.10max 按经验公式 chtw./4/0取腹板厚度 12确定翼缘尺寸每个翼缘所需截面积为2230 7461401426 mhtWAwxf 翼缘宽度为 取/5b/538/m30b翼缘厚度为取3.20/74/tf 26t3、截面验算梁的截面几何参数 mt 1452621402h0 6/14433303x 12098.0.122I cmchtbw 5.459Wcmchx第 5 页，共 10 页
5、m21tw220 4.36.32140.Acmcbth强度验算验算抗弯强度22236x /95/1.74/10540.12MmNfNmWn 验算抗剪强度22 243max/170/4.7 /193066.VNfNtISvw主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即） 。0c验算折算应力（腹板端部）22460max1 /7/1029.4/ mNIhM22431 /.8/1739mNtIVSwx则折算应力为2222221ZS /5.341./4.7/.8373 mNf刚度验算全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为kNR102454286mkNkMk 5.2
6、389686.71542193024011024910.2483.598. 4 lvEIlMlv TxkT4、变截面的设计变截面位置和端部截面尺寸梁的截面在半跨内通常做一次改变，可以节约钢材，一般在距支座 处改变截面7/l比较经济。此处的弯矩 ，剪力 mkN4.270kNV4.130变截面所需的翼缘宽度第 6 页，共 10 页363610.72950.147mfMWx 22362130 1434/23./6 mhttbw 令厚度 不变，采用 仍满足各项要求。mb0变截面后强度验算变截面的几何参数494330 10.810214520 mhtbIwx 3739106.14520.82mhIWx
7、3631 ./6/ mtbS3660 105.410217.342tw 变截面强度验算 a.验算抗弯强度22276 /95/5.19/10.5142 mNfNmWMx b.验算抗剪强度222963 /170/0.78/120.8.4 ftISV vwx c.验算折算应力（腹板端部）229601 /91.7/103.8472/ mNIhMx 22961 /5.43/2.4mNtISVwx则折算应力为第 7 页，共 10 页222221 /5.341./8.1/5.439.73 mNfmNZS 变截面刚度验算跨中有 6 个间距（ ）相等的集中荷载 ,近似折算成均布荷载mCkFk4，变截面位置在距支
8、座 处，即 。kNCFqk /1475284 7/l7/1最大相对挠度为4015 7134103.81249.10296.23834.145 34453 lvIEIlqlvTxXkT 5、翼缘焊缝设计支座处mfISVhwxf 39.12013.847.674.196ma 变截面处fIwxf 4.29.60. 431对于手工焊 ，采用 。mthf 5.72.15maxin mhf10设计和布置其腹板加劲肋，并且 ，应配置横6/3807.162/40/0 yw fth 4/2357/0ywft向加劲肋。按构造要求横向加劲肋的间距应为 ，mha014.5. 。故在两个次梁与主梁连接处之间应增设一个横
9、向加劲肋，ma20加劲肋之间的间距取为 ，加劲肋成对布置于腹板两侧，如图所示，a201、计算区格腹板的局部稳定2000 2000 2000 2000第 8 页，共 10 页仅布置横向加劲肋，由于 ，故按公式 进行计算。0c122crcr2、临界应力计算 的计算：由于主梁受压翼缘扭转受到约束cr85.079.235417/023517/0 ywbfth则 2/9mNfcr 的计算： ，故r 0.14/0ha8.02.135420/43.5123/43.510 yws ft则 /86.789.18.9 mNNfvscr 4、加劲肋的设计横向加劲肋采用对称布置，其尺寸为外伸宽度为mhbs 7.864
10、03140取 。ms9厚度为bts6150取 。s65、支座支承加劲肋的设计支座加劲肋的宽度为支座处翼缘的宽度 ，则支座支承加劲肋采用mbce20m1620支座支承加加劲肋计算，如图所示第 9 页，共 10 页228.49.1854206.1cmcA4433 81.06. cIx cAi 6.482.910.36.40ih查表得 ， （b 类）522223 /95/6.5/108.49.07 mNfNmAR 支座加劲肋端部刨平顶紧，其端部承压应力，得2223 /40/.8/26. fcece支座支承加劲肋与腹板用直角角焊缝连接，焊脚尺寸为mflRhwf 16.30147.0.37.03mtf 6.251max取 hf820016148.5
