文档介绍：中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）
钢结构基本原理》课程设计任务书
题 目：钢框架主次梁设计
姓 名：
班 级： 学 号：
一、设计规范及参考书籍
1、规范
(GB/T50105数 量
重 量
正
反
每个
共计
合计
1
2
3
4
一、设计计算
简化要点：
板面荷载按单向板分布；
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；根据荷载传力途径: 楼面板一次梁一主梁一柱，依次计算各部分受力情况。
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
1、Q235 钢,
f = 215 N / mm 2, f = 125 N / mm 2
v
2、E43焊条,
fw = 160 N / mm 2
A、 楼面板部分
楼面板为120mm厚单向实心钢筋混凝土板。
楼面活载标准值：q=4x5=20kNm 楼面板永久荷载标准值：q=4x3=12kNm 楼面板自重已经包括在永久荷载里面，所以不计算。 楼面板荷载设计值：旷皿20^.2^^^ 楼面板荷载标准值：q=20+12=32kNm
B、 次梁部分
1、次梁在主梁上方，按简支梁计算。
42.^-
2、计算最大弯矩与剪力设计值
M = 1ql2 = 1 x 11 = max 8 8
V = 1ql = 1 x 11 =
max 2 2
次梁弯矩图:
次梁剪力图:
3、确定次梁的截面尺寸
选用截面模量最小值:
M _
max =
Y f
x d
641310
<215
=
根据截面模量选用热轧H型钢，查附表可知:
H = 488mm
/ = 7140Cbm4
B = 300mm t = 11mm
1
t = 18mm
2
A = 2
x
W = 293Cbm3
x
s =
x
i =
x
4、次梁验算
4、 由于选择的是热轧H型钢，不用验算局部稳定。又混凝土板覆盖在受弯构件的受压翼缘 上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘的侧向变形，故不用验算次梁的整体稳定性。综上分 析可知，次梁验算需要对强度和刚度进行验算。
_ M
G = max
Y W
x x
x 106
x 2930 x 103
5、 ①抗弯强度检验（翼缘边缘的弯曲应力）：
=208N / mm 2 < f = 215 N / mm 2 满足
6、②抗剪强度检验（腹板处的剪应力）:
x w
■X
x 103 x x 103
71400 x 104 x 11
= N / mm 2 < f = 125 N / mm 2
v
满足
7、③刚度检验
8、
5 q 14
k—
384 EI
5 x 32 x 110004
384x x71400x104
= <
1
250
11000
250
=44mm
满足
448,8 KIN, im
224-4KNsm
2244KNLm
故满足刚度要求。
综上所述，HM 488 x 300 x 11 x 18型钢满足要求。
C、 主梁部分
由简化力学模型得知，忽略连续梁对框架梁的荷载影响，只考虑次梁传递的荷载。而次梁 的荷载又分为永久荷载和活荷载两部分，需要考虑荷载的最不利布置情况，框架梁按连续梁 计算。
主梁力学简化模型图：
" Hl (21 (31 *
主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁自重荷载：
集中恒载标准值：Gk= 20X 11二22(KN
集中活载标准值：Qk二12 X 11二132KN
集中恒载设计值：G = L 2 x 11 x 20 = 264KN
集中活载设计值：Q = 1-4 x 12 x 11 = 184-8KN
此结构具有对称性，仅对以下五种具有代表性的荷载在形式进行分析: ①连续梁受满布活载
G斗 Q G+Q G + Q
4^
II-,.
dl「
/if
X
1
■ ■
I,"-
44a s细血
2244KN m
②1跨受满布活载