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1000DWT集装箱码头结构设计毕业设计

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目录

摘要.................................................................................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。资料.................................................................................................................................................................... 1自然条件.................................................................................................................................................... 1

1 地理位置........................................................................................................................................ 1

2 气象资料........................................................................................................................................ 2

3 水文资料........................................................................................................................................ 4

4 泥沙运动........................................................................................................................................ 7

5 地质条件.................................................................................................................................... 11

营运资料................................................................................................................................................ 12吞吐量预测.................................................................................................................................... 12船型................................................................................................................................................ 121 总平面设计.............................................................................................................................................. 14

1.1 平面布置的一般规定..................................................................................................................... 14

1.2 泊位数的确定................................................................................................................................. 14

1. 泊位数目的计算....................................................................................................................... 14

1.3 码头水域布置。............................................................................................................................. 16

1码头岸线长度............................................................................................................................. 16

2 码头前沿设计水深.................................................................................................................... 17

3 码头设计高程:........................................................................................................................ 17

4码头前水域的宽度..................................................................................................................... 185锚地............................................................................................................................................. 186回旋水域..................................................................................................................................... 197航道宽度..................................................................................................................................... 19

1.4 陆域平面布置......................................................................................................................... 19

1集装箱码头堆场所需容量及地面箱位数: ............................................................................. 19

2 集装箱拆装箱库所需容量:.................................................................................................... 20

3 铁路、道路的确定.................................................................................................................... 212装卸工艺..................................................................................................................................................... 23

2.1 集装箱码头装卸机械..................................................................................................................... 23

1集装箱装卸桥............................................................................................................................. 23

2 集装箱牵引车............................................................................................................................ 23

3 集装箱半挂车............................................................................................................................ 24

4 轮胎式龙门起重机.................................................................................................................... 24

5 拆装箱库内低架叉车................................................................................................................ 24

2.2 ........................................................................................................................................................... 24

1司机人数..................................................................................................................................... 25

2 装卸工人数................................................................................................................................ 25

3 码头结构方案设计比选............................................................................................................................ 26

3.1 设计原则......................................................................................................................................... 26

3.2结构选型中的“三因素”.............................................................................................................. 26

1 使用要求与结构型式的关系.................................................................................................... 26

2 自然条件与结构型式的关系.................................................................................................... 27

3 施工条件与码头结构型式的关系 ............................................................................................ 27

3.3 结构方案设计................................................................................................................................. 28

1 设计船型.................................................................................................................................... 28

2 结构安全等级............................................................................................................................ 29

3 自然条件.................................................................................................................................... 29

4 码头面荷载................................................................................................................................ 29

3.4结构尺寸拟定及验算...................................................................................................................... 34

1断面结构尺寸初步拟定............................................................................................................. 342结构尺寸验算公式..................................................................................................................... 344 结构计算.................................................................................................................................................... 42

4.1 面板计算........................................................................................................................................ 42

1 计算跨度.................................................................................................................................... 42

2计算原则..................................................................................................................................... 433面板作用..................................................................................................................................... 434荷载计算..................................................................................................................................... 44

5 各种情况的作用效应的组合.................................................................................................... 46

4.2 纵梁计算........................................................................................................................................ 47

1 计算原则.................................................................................................................................... 48

2 计算跨度.................................................................................................................................... 48

3荷载计算..................................................................................................................................... 49

4 作用效应组合............................................................................................................................ 51

4.3 横向排架计算................................................................................................................................. 52

1 横梁的结构型式,见图6-6。.................................................................................................. 52

2 断面的特征、支撑系数.......................................................................................................... 52

3 计算原则.................................................................................................................................... 53

4 计算跨度.................................................................................................................................... 53

5荷载作用..................................................................................................................................... 53

6 施工期横梁各部分的内力计算................................................................................................ 58

7使用期荷载的计算..................................................................................................................... 59

4.4力荷载作用下的内力计算.............................................................................................................. 59

1计算公式..................................................................................................................................... 59

4.5 结构配筋计算................................................................................................................................. 64

1面板配筋计算............................................................................................................................. 64

2 裂缝验算.................................................................................................................................... 65

3 装卸桥梁配筋计算.................................................................................................................... 66小结................................................................................................................................................................ 69主要参考文献................................................................................................................................................ 70TRANSLATION INFORMA TION ........................................................................................................ 71翻译资料................................................................................................................................................ 82

资料

自然条件

1 地理位置

拟建鸿业有限公司的码头工程位于广州市南沙区,码头所在的板沙尾河段宽约800m,两岸筑有堤围。码头所在的番顺联围堤防防洪标准为50年一遇,堤顶高程4.2~4.5m。工程河段属感潮河段,同时受上游来水和下游出海口潮汐影响,水文情势复杂。地理坐标113°33′43″E,22°50′24″N。

拟建工程地理位置见图2-1。

图2-1 拟建工程地理位置示意图

2 气象资料

采用东莞气象台(东经113?45', 北纬23?02', 海拔高度19.3m) 1957年~1997年的气象观测资料统计得:

2.1 气温

多年平均气温:22.0℃

极端最高气温:38.2℃1994年7月2日

极端最低气温:-0.5℃1957年2月11日

历年平均≥35的日数:4.9天

2.2 降水

多年平均降水量:1774.1mm

历年最大降水量:2394.9mm

历年最小降水量:972.2mm

最长连续降水量:481.3mm

日最大降水量:367.8mm

多年日降水≥10mm的天数:46.9天

多年日降水≥25mm的天数:21.0天

多年日降水≥50mm的天数:7.7天

多年日降水≥100mm的天数:1.4天

雨季月份:4~9月

降水日数占全年的百分比:40.8%

2.3 雾

多年平均雾日数(能见度<1000米):5.7日

最多年份日数:15日

年分布情况:1~4月多, 6~8月少

日分布情况:早晨多, 午间少

雾日占全年的百分比:1.56%

2.4 湿度

多年平均相对湿度:79%

最高相对湿度:100%

湿度年内分布情况: 3~9月大, 其余各月少 2.5 日照

历年平均日照时间1932.1h 。 2.6 风况

风向的变化主要受季风环流的影响。由表2-1和图2-2可知,全年以北风为主导风向,南风次之,出现频率分别为13.2%和12.7%,西北偏北风(主要出现在秋冬季节)的出现频率也较高,为11.3%,全年静风频率为8.0%,偏西风出现机率最少,频率在2%以下。

表2-1 风向风速特征值

风向 项目

N NNE NE ENE E ESE SE SSE

平均风速(m/s ) 3.3 3.2 2.4 2.0 2.0 1.9 1.9 2.5 平 均 风 向 频率(%) 13.8

7.2

5.6

5.7

5.1

3.9

6.4

5.2

风 向 项目

S SSW SW WSW W WNW NW NNW

平均风速(m/s ) 2.5 2.2 2.0 2.1 1.7 1.4 2.1 3.1

平均风向 频率(%)

12.7 5.2 2.1 1.6 1.2 1.4 3.6 11.3

02

468

101214N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W WNW

NW

NNW

平均风速

各风向频率

图2-2 风玫瑰图

图2-2风玫瑰图

多年年平均风速为2.6m/s,偏北风(NNW-N-NNE)的风速较大,为3.1-3.3m/s,其次为偏南风(SSE-S-SSW),平均风速在2.1-2.5m/s之间。

2.7 台风

台风影响期:4月至次年1月

台风盛行期:7~9月

平均每年次数:2.6次

台风过境情况最大风速:26m/s, 东南东风

瞬时风速:35m/s, 东南东风

3 水文资料

3.1潮汐

(1)潮汐性质

港址所在水域具有河口的潮汐性质,据附近的泗盛围站,(H k1+H o1)/H m2=0.98,属不规则半日混合潮型。在一个太阴日内有两次高潮和两次低潮,但相邻的高潮(低潮)的潮位和潮时不相等,出现潮汐周日不等现象。在一个太阴月中,随着溯望月周期变化,本海区也有一个由大潮到小潮、再由小潮到大潮的月变化规律。

海域属弱潮区,潮差相对较小,一般是春、秋分潮差最大,夏、冬至潮差最小,汛期又普遍小于枯水期。

(2)潮位特征值

水位特征值采用泗盛围站的1964~1978年的数值,泗盛站位于东莞河上,其位置东经113°36′,北纬22°55′,距河口2km。以下所有水位值均换算到当地理论最低潮面起算。

历年最高潮位: 2.26m(1989年)

历年最低潮位:-0.09m(1968年)

平均海平面: 1.88m

平均高潮位: 2.68m

平均低潮位: 1.07m

涨潮最大潮差: 3.02m

落潮最大潮差: 3.35m

平均潮差: 1.64m

平均涨潮历时:5时45分

平均落潮历时:6时45分

(3)设计水位

设计水位采用泗盛围站1974完整一年潮位推算。

设计高水位(高潮10%): 3.27m

设计低水位(低潮90%):0.56m

(4)极端水位

极端水位用泗盛围站1964~1992年年极值水位求得。

极端高水位(50年一遇): 4.35m

极端低水位(50年一遇):-0.15m

(5)乘潮水位

表2-2 高潮乘潮水位(单位:m)

累积频率(%)10 20 30 40 50 60 70 80 90 高潮1小时 3.28 3.07 2.92 2.80 2.70 2.59 2.46 2.32 2.17 高潮2小时 3.09 2.92 2.79 2.68 2.58 2.49 2.38 2.23 2.12

3.2 潮流

(1)流入拟建工程水域的落潮流,主要有珠江干流和东江四口门(东江干流、麻涌、淡水和东莞水道)及沙湾水道,就落潮量来讲,珠江干流远比东江四口门及沙湾水道大。因此,珠江干流落潮水流仍是该水域落潮流的主要动力因素。

(2)本水域处于珠江干流和东江四口门(潮汐水道)的交汇处,水深流急。流速:本河道水流较急,实测流速,A站涨潮最大流速0.60m/s,落潮最大流速为1.15m/s。B站涨潮最大流速0.75m/s,落潮最大流速为1.00m/s。C站涨潮最大流速1.35m/s,落潮最大流速为0.85m/s。A、B两站落潮流速均大于涨潮流速,而C站却相反,涨潮最大流速大于落潮最大流速,这主要是由于C站所处的地理位置,潮流受小虎山角及小虎礁影响的结果。

坭 洲 水

沙湾

水道

坭洲头

N

小 虎 岛

仔 沥

沙 仔

南沙洲

大 虎 岛

西 大 坦

B测点大

水 道

A测点

C测点

小虎礁

图2-3 小虎岛码头测流点位置示意图

(3)三站涨落潮流向因所处位置不同,受岸线及地形影响,涨落潮流向各有不同。但仍可以看出拟建工程水域的水流基本上是顺水道方向的往复流。

A 站:涨潮流向295度,WNW 向;落潮流向115度,ESE 向。

B 站:涨潮流向300~315度,NW 向;落潮流向155度,SE 向。

C 站:涨潮表层流向330度,NNW 向,中底层30度,NNE 向;落潮流向210~250度,SW 向。

(4)拟建工程水域的外海潮波,从伶仃洋传入,通过虎门水道进入狮子洋向向黄埔方向逐渐消弱。涨潮时受径流的顶托;落潮时径流和潮流一起下泻。因此,落潮平均流速大于涨潮平均流速;落潮历时相对的大于涨潮历时。 3.3 波浪

港区位于珠江口喇叭顶以内,外海传进来的波浪受沿程众多岛屿(特别是上、下横挡岛,大虎岛)、河床地形及水深等因素影响,传到港区逐渐消能,波浪不大,因而只需考虑小风区的风生波。

表2-3 极端高水位下波浪要素

方向重现期

(年)

H1%H4%H5%H13%H m T m L

E 50 2.32 1.96 1.89 1.58 1.00 3.20 16.0 25 2.02 1.70 1.64 1.37 0.86 3.00 12.0 10 1.58 1.33 1.29 1.07 0.67 2.80 12.2 2 0.76 0.64 0.62 0.51 0.32 2.00 6.2

NE 50 1.66 1.39 1.35 1.12 0.70 2.70 11.4 25 1.42 1.20 1.16 0.96 0.60 2.60 10.5 10 1.10 0.92 0.89 0.74 0.46 2.30 8.3 2 0.60 0.50 0.48 0.40 0.25 1.80 5.1

N 50 1.69 1.42 1.37 1.14 0.72 2.90 13.1 25 1.50 1.26 1.22 1.01 0.63 2.80 12.2 10 1.22 1.02 0.99 0.82 0.51 2.60 10.5 2 0.73 0.61 0.59 0.49 0.31 2.10 6.9

SE 50 1.58 1.33 1.29 1.07 0.67 2.80 12.2 25 1.42 1.20 1.16 0.96 0.60 2.60 10.5 10 1.22 1.02 0.99 0.82 0.51 2.50 9.7 2 0.76 0.64 0.62 0.51 0.32 2.00 6.2

4 泥沙运动

4.1 泥沙来源

本工程位于珠江干流与小虎沥出口相汇处,处于珠江狮子洋河段。其泥沙主要来源于上游下泻的泥沙(珠江干流与沙仔沥)和随潮流挟带的上溯泥沙,还包括少量河道内的局部搬运泥沙。以珠江干流下泄的泥沙及潮流挟带的泥沙为主。主要为悬移质输沙,影响泥沙运动的主要因素为潮流,风浪、船行波及径流的影响相对较小。

4.2 含沙量变化

据冬、夏两季实测水文资料分析,虎门以上河道水体含沙量的大小与季节性有关。一般认为洪季含沙量大,枯季含沙量小,但新沙港区以下河段则相反,洪季含沙量较低,全河段平均值为0.055kg/m3,枯季较高,全河段平均值为0.14kg/m3,见表2-12。这种变化现象表明,虎门至新沙港区河段的泥沙受潮流输入的影响较明显。而潮流带来的悬移质泥沙主要来源于三个方面:一是来自虎门口外的伶仃浅滩,随涨潮流带入河道;二是从本河道内冲刷起来的泥沙:三是凫州水道下泄的高浓度含沙水体随涨潮流的直接输入。

表2-4虎门以上河段实测平均含沙量结果单位:kg/m3

站名

1991年12月1992年7月1999年9月

总平均涨潮落潮平均涨潮落潮平均涨潮落潮平均

墩头基

1站

0.19 0.14 0.17 0.07 0.08 0.08 ———0.12

新沙码

头1站

0.18 0.13 0.16 0.05 0.07 0.06 ———0.11

海心沙

1站

0.14 0.06 0.10 0.05 0.06 0.06 0.08 0.09 0.09 0.08

坭洲

1站

0.14 0.08 0.11 0.03 0.04 0.04 0.09 0.10 0.10 0.08

东莞

河口

——————0.26 0.28 0.27 0.27 虎门

上游

0.19 0.14 0.17 0.05 0.05 0.05 0.06 0.06 0.06 0.09

全河段

平均

0.139 0.055 —

4.3 垂线分布

虎门以上河段含沙量垂线分布,无论洪季还是枯季,均呈上层小下层大规律。其中:在洪季,整个水域含沙量都很小,因此各垂线上层和下层含沙量变化也小,表层平均含沙量均介于0.03~0.05kg/m3,底层均介于0.05~0.12kg/ m3;该结果表明,在洪季,本河段水体中的泥沙主要以径流挟带的悬沙影响为主。在枯季,整个水域含沙量远大于洪季,而且各垂线上层和下层含沙量变化也明显增大,表层均介于0.05~0.06kg/ m3,底层均介于0.12~0.25kg/ m3,底层约为表层的4倍,枯季比洪季高出2倍以上;可见,枯季在潮流控制下,除进入本河段的水体含沙量大于洪季外,底部流速还将掀起河床表面的部分泥沙悬浮而随流运动,这种泥沙的影响也是虎门以上河段含沙量增大的重要原因之一。

4.4 含沙量沿程分布及变化趋势

在近岸河口的含沙量变化,由于受多种动力因素的影响(如潮汐、潮流、径流、波浪及盐水楔等),其运动特征及变化规律十分复杂。但对虎门以上河段而言,风浪对含沙量增减的影响有限,同时河道内水体含盐量也不大,特别是洪季咸淡水已基本混合,因此盐度对含沙量的影响可以不考虑。而本河道含沙量的变化主要与季节和水流的影响密切相关。根据1991年12月、1992年7月及1999年9月三次全潮测验的平均值看,虎门以上河道沿程含沙量的分布基本呈两头大,中间小趋势,而量值变化除东莞河口附近人为采沙造成局部水域含沙量较高外,自上而下的含沙量均介于0.08~0.12kg/ m3之间,这一结果与以往的研究结果基本一致。

据1992年以前的资料统计,经虎门入海的径流量及输沙量,分别占流域总量的18.5%和9.3%,而近年来按最新实测资料的对比结果分析,两者分别占流域总量的16%和5.6%,尤其是输沙量呈减小趋势较为明显。因此,利用珠江干流水多、沙少的优势,在河道内建设大型港口或开挖深水航道其前景是乐观的。

4.5 泥沙淤积

(1)悬移质淤积量

初步估算开挖后的水域淤强从内向外呈递减趋势:泊地最大(1.00m/a),其次是调头地水域(0.80m/a),连接水域最小(0.50m/a)。全港年淤积总量约10~30万m3,通过定期的清淤,可以确保码头的正常营运。

(2)推移质淤积量

河道推移质计算是一个十分复杂的问题。如果说航道开挖后的悬沙淤积量计算尽管亦不尽成熟,但借助于实践经验和有关计算式尚可取得与实际淤强在量级上相近的结果,那么推移质计算迄今尚远达不到这种水平。采用不同的计算式,其结果差距甚远,很难满足工程的要求。所以,在这里只能就推移质对港区淤积的影响进行一些定性判断。根据珠江水利委员会、中山大学以及交通部天津水运工程科学研究所等单位的勘测及研究结果表明,珠江河道推移质输沙量占悬移质输沙量的2%左右。依此计算,珠江干流每年推移质总量仅在10万m3左右。如果按珠江流域上游的马口、山水、博罗及流溪河四个水文站1991年、1992年两年及1999年9月18~22日平均流量统计,并假定推移质输沙量与流量成正相关,则流溪河站、博罗站及山水站和马口站下泄而流经本港河段的流量仅占四个水文站总流量的12%~20%之间。也就是说,每年流经本港河段的推移质沙量应在2万m3以内。而且这部分推移质主要循深槽区及近侧高流速区的床面运移,近岸带的运移数量十分有限。即使考虑近岸带,每年流经港区的推移质输沙量也仅在0.1万m3以内,因此推移质输沙对本港淤积的影响甚微。这一分析,与粤海石化油码头、建滔码头和珠江电厂煤码头迄今未出现粒径较粗的推移质在港池上沿集中淤积的实际状况相一致。所以,浅滩推移质输沙,无论从宏观还是局部看都不会对港口水深的维护带来困难。

(3)骤淤

骤淤是特殊天气(如台风过境)或河流强输沙条件下,短期(如1~2天)内在人工开挖港池或航道所发生的泥沙强淤积现象。这种短期内的强淤,通常仅是一个相对概念,即与正常相比淤积较重。显然上述对骤淤的阐述缺少工程概念。近年来随着生产实践和认识的深化,一些科研、设计、疏浚及港口的工程技术人员,对骤淤一词开始赋予新的内涵,

并趋于认识上的一致性。一般认为,骤淤是指短期内港口淤积严重,影响船舶正常停靠或航行或者使突击清淤困难的泥沙淤积现象。下面,从这一概念出发来衡量一下本港的“骤淤”。

任何一个港口,其淤积的发生必须具备两个条件,即沙源和沉积环境。骤淤的出现也不例外。对本港区而言,由于某些泊地及调头地水域建在自然水深较小的边滩地带,各区平均相对开挖深度一般在2.8m~7.0m之间,港口建成后流速降低是必然的。也就是说,随着码头的兴建必将为泥沙落淤提供相应的沉降环境。在这样的条件下,港口骤淤的有无及其大小则取决于来沙条件。从泥沙运移途径看,本区悬移质含沙量的大小取决于径流输沙和潮流输沙两种状况。

先看径流输沙及水体含沙量:珠江水系主要由西江、北江、东江和流溪河组成。多年平均径流量3020亿m3,平均含沙量0.284kg/m3。据1999年前的资料统计,经虎门入海的径流量及输沙量分别占流域总量的18.5%和9.3%;近几年的资料对比分析,二者分别占16%和5.6%。低沙丰水的特征明显。

从1992年7月及1999年9月两次汛期的实测含沙量来看,虎门2站的落潮平均含沙量分别为0.14kg/m3和0.06kg/m3。在骤淤计算时,即使采用其中的大值(0.14kg/m3),其量亦甚微。

再看涨潮潮段最大含沙量:1986年3月11日13时至3月12日16时,虎门河段涨、落潮实测瞬时最大垂线平均含沙量分别为0.48kg/m3和0.39kg/m3。1991年12月~1992年1月及1992年4~6月,伶仃水道实测瞬时最大平均含沙量也仅在0.5kg/m3以内,当大风天气出现时,其含沙量的增加值也很有限。另据“八五”攻关期间在伶仃洋的波浪观测,极值最大波高(H1%)仅为2m;即使台风过境风速达10级以上,但由于风向具有较强的旋转性,加之伶仃洋掩蔽条件良好,所以亦难于形成波高较大、历时较长的稳定波,从而大大削弱了波浪的掀沙能力。据有记载的伶仃水道风季含沙量看,其最大值亦仅为0.75kg/m3,此值虽远高于本区的正常含沙量,但就其绝对量值与我国同类港口相比仍属较低范畴。

出于本港建设泥沙淤积的安全考虑,假设伶仃洋水域(含浅滩)台风期的含沙量为2kg/m3(为最大观测值的2.7倍),并随涨潮流上溯至本港区;按照虎门以上潮量占79%,径流占21%的比例关系计算,在上述含沙量的条件下,本港区涨、落潮平均含沙量约为1.6kg/m3。相应日最大淤积厚度亦在5cm以内,不会影响船舶的正常停靠及航行,即无骤淤之虑。所以,本港泊地及调头地水域设计水深的确定,可以不考虑特殊天气条件下泥沙

淤积的影响。

5 地质条件

5.1 地质构造

珠江三角洲在大地构造单位上属于华南准地台之桂湘赣粤褶皱带与东南沿海断褶带之交接带上,即粤中拗褶断束的南部,根据沉积建造、构造运动、岩浆活动和变质作用等综合特征,可划分为四个构造阶段:

?加里东构造阶段:形成了北东及东西方向不甚标准的全形褶皱,同时有广泛的

岩浆侵入活动,区域变质和混合岩化作用;

?华力西-印支构造阶段:形成比较紧密的北北东方向褶皱,并伴随有花岗岩侵

入活动;

?燕山构造阶段:在三迭纪末、早侏罗纪末及侏罗纪以后有三次以上构造运动发

生,形成北东向、局部为北西向的宽展型褶皱,燕山阶段有广泛的侵入活动,有

大规模的断裂活动,从方向上看,主要有北东向和北西向两组断层,北东向断层

占绝对优势,北西向断层形成较晚;

?喜马拉雅构造阶段:岩层轻微褶皱,并形成上、下第三系之间的微不整合面,

晚期有玄武岩喷发和断裂复活。

第四纪期间由于经过一段较长时间的剥蚀作用,本区西、中、南部准平原化,中晚期后,由于地壳下降区内很大面积遭到海水侵入,造成广阔的三角湾,由于地壳间歇性的上升和稳定交替,形成四级阶地沉积,同时三角湾也不断被充填,使三角洲不断增大,三角湾相应缩小。

本工程区基岩为上第三纪中新统含砾砂岩及燕山期花岗岩。

根据钻探所揭露的地层分析,探区未发现有活动性断层通过及断裂破碎带发育的地段,地层相对稳定。

5.2 岩、土层分布特征

根据钻探揭露的地层及区域地质资料,按从上到下予以描述如下:

1 人工填土:紫红色为主,松散,稍湿,主要由黏性土及岩石碎块组成。平均层顶标高为3.2m,平均厚度约2m。

2 淤泥:灰黑色,饱和,流塑,局部含生物贝壳,具有腐臭味,局部夹薄层淤泥质粉质粘土。平均厚度为12m左右。

3 风化含砾砂岩:紫红色,岩心呈半土状。岩面顶高程在-2.5~-15m。

5.3 不良地质现象

探区地形地貌及岩土层相对稳定,地质构造相对简单,从现场的地形地貌及钻探所揭露的地层情况看,未发现有层位错乱、断层角砾岩、断层泥等代表断层特征的迹象,也未发现有采空、滑坡、空洞、冲刷、崩塌等不良地质现象,场地稳定。

5.4 地震

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度值为0.10g。码头及陆域建筑物设计时据此设防。

营运资料

吞吐量预测

根据预测2010年的本港货物吞吐量见下表:

表3-1 吞吐量预测表单位:万t

2010年

货种

进口出口合计燃料油250 250

钢铁40 25 65

杂货26 26

集装箱18 18 注:表中所列集装箱单位:万TEU。

船型

规划设计时按以下设计船型考虑:

表3-2油船设计船型尺度

船型船长L(m)型宽B(m)型深(m)满载吃水(m)1000 68 9.9 5.6 4.5 2000 75 11.8 6.9 5.4 3000 100 13.8 7.6 5.8 5000 110 14.7 9.1 6.6

表3-3集装箱/件杂货/钢铁船设计船型尺度

船型船长L(m)型宽B(m)型深(m)满载吃水(m)1000 65 11 5.3 4.4 2000 75 12 6.8 5.2 3000 97 15 7.9 6.1 5000 112 17 9.2 7

1 总平面设计

1.1 平面布置的一般规定

1.平面布置应以港口发展规划为基础,合理利用自然条件,远近结合和合理分区,

并应留有综合开发的余地。各类码头的布置既应避免相互干扰,也应相对集中,以便于 综合利用港口设施和集疏运系统。

2. 港口平面布置,应力求各组成部分之间的协调配合,有利于安全生产和方便船舶及物

流运转。

3. 港口建设应考虑港口水域交通管理的必要设施,并应留有口岸检查和检验设施布置的

适当位置。

1.2 泊位数的确定

1. 泊位数目的计算

泊位计算:年吞吐量18万吨,设计船型:1000吨,船长:65m ,型宽:11m ,型深:5.3m ,满载吃水:4.4m; A . 码头装卸机械数量的计算

j N =720j

j j

Q P K

(4-1)

式中:Q ——月最大货物吞吐量;

j K ——机械利用率,

为机械工作台时占日历台时的百分数,一班制取0.15~0.20,两班制取0.30~0.35,三班制取0.40~0.50,采用三班制取0.45;

j P ——各类机械按不同操作过程装卸或搬运不同货物的效率(吨/台时)取45吨/

台时;

d K ——月不平衡系数一般为 1.40~1.25件集装箱取 1.30;月平均装货量

'Q =

12

18

=1.5万吨,Q =1.30×1.5=1.95万吨。 集装箱装卸桥,台时效率取45吨/台时,按成组装卸货,生产效率可提高0.5~1.0。

倍。按公式(4-1)计算;

j N =

45

.0457201095.14

???=1.34 取2台集装箱装卸桥,其轨距为10.5m 。 B.泊位计算

泊位就是一艘设计船型停靠码头时所占用的空间,即所占用的码头岸线长度,码头前水域宽度和相应的水深。泊位数的计算与泊位的年通过能力和设计船型有关,集装箱的泊位计算应按公式计算:

N=

t

P Q

(4-5) 式中:N ——泊位数;

Q ——码头年作业量(t );

P t —— 一个泊位的年通过能力(t )。 集装箱码头年泊位通过能力可按下式计算:

t P =

y f

g d

T A Q t Q Pt t ρ+ (4-6)

P=nP 1K 1K 2(1-K 3) (4-7)

式中:P t —— 集装箱码头泊位年通过能力(TEU );

T y ——泊位年营运天数由气象资料可知,本地区每年受台风影响的天数约为2.6次,

每次约一天,一年中日降水量≥25mm 的天数约为21天,多年平均雾日数约为5.7天。则T y =365-2.6-21-5.7=336天;

ρA ——泊位有效利用率(%),取50%~70%取A ρ=60%;

P ——设计船时效率(TEU/h ); Q ——集装箱船单船装卸箱量(TEU ),Q =

10

1000

=100(TEU ); t g ——昼夜装卸作业时间(h ),取t g =24h ;

t f ——船舶的装卸辅助作业及船舶靠离泊时间之和(h ),取3~5h,取t f =4h ; t d ——昼夜小时数,t d =24h ; n ——岸边集装箱装卸桥配备台数;

P 1——岸边集装箱装卸桥台时效率(自然箱/h ),取P 1=20箱/h ; K 1——集装箱标准箱折算系数,可取1.2~1.6,取K 1=1.5; K 2——岸边集装箱装卸桥同时作业率(%),取90%; K 3—装卸船作业倒箱率(%),取K 3=5%。 根据公式(4-7)计算得:

P =2×20×90%×(1-5%)=51.3 根据公式(4-6)计算得: t P =

10024

4

243.511006

.0336??

??=14.7153×410

根据公式(4-5)计算得:

N=4

4

181014.715310??=1.22,取 2个泊位。 泊位利用率计算K =

1.22

2

=0.61。 符合泊位利用率得要求,所以取 2个 泊位

1.3 码头水域布置。

港内水域包括船舶回旋水域、码头前沿停泊水域、港池、连接水域以及航道、锚地等。各水域应根据具体情况组合设置,必要时可单独设置。港口水域的合理布置,应是各水域组成部分的水深、面积足够,位置恰当,流态良好,以利船舶在港内锚泊、调度、靠离码头及进出港口方便。

1码头岸线长度

码头岸线长度应为相应泊位的设计船长加上船与船之间的间距: 其值一般取0.10~0.15倍设计船长。见示意图:

图4-1连续布置多泊位长度示意图

d=(0.1~0.15)L (4-8)式中:d——与船之间的富余长度取0.12;

L——设计船长65m。

根据(4-3-1)计算得d=7.8m。

看图在根前面算得出公式:

L=2L+3d (4-9)

d

L=2×65+3×7.8=152.8m

d

2 码头前沿设计水深

码头前设计水深一般是在保证设计船型安全通航的条件下,靠离和装卸作业能顺利进行,一般按下式进行计算:

H=T+h (4-10)式中:T——船舶的满载吃水深度,为4.4m;

h——船舶龙骨下的最小富裕水深(m),一般为(0.2~0.5m),取0.4m。

故:H=4.4+0.4=4.8m 。

3 码头设计高程:

码头前沿设计高程为设计高水位加超高值,超高值一般取0.1~0.5m,取0.2m,由设计资料可知,设计高水位(高潮10%):3.27m;

设计低水位(低潮90%):0.56m;

计算可得,码头设计高程H=3.27+0.2=3.47m。

码头前沿河底的设计水深=设计低水位-设计水深=0.56-4.8=-4.24m。

4码头前水域的宽度

码头前水域的宽度式供船舶停靠和装卸用的水域,它本身不应占主航道的水域,因此它的宽度设计一般为设计船型的宽度加上一个安全的富裕宽度,由于设计船型大于300,按规范应取1.0~1.5倍的船宽,在这取1.2倍的船宽。

则水域宽度B=B+1.2B=15+1.2×15=33m。

5锚地

在水域中指定地点专供船舶进行水上装卸作业的水域称为锚地,锚地按功能和位置可划分港外锚地和港内锚地。港外锚地供船舶候潮、待泊、联检及避风使用,有时也进行水上装卸作业。在选择锚地位置时应注意:

A. 港外锚地边缘距航道边线不应小于2~3倍船长;单锚或单浮筒系泊的港内锚地距航道

边缘不应小于1倍船长,取1.6~2.0倍船长,而双浮筒系泊时不应小于2倍船宽,取

4.0~4.5船宽;由于该港区浪、流比较小,因此采用双浮筒系泊,则锚地的边缘距航

道边线的安全距离L=2B=2×15=30m;

B. 港外锚地水深不应小于设计船型满载吃水的1.2倍。当波高超过2m 时,尚应增加波

浪富裕深度。港内锚地水深一般可与码头前沿水深一样;

C. 锚地底质以软硬适度的亚沙土和亚粘土较好,其次是淤泥质沙土;

D. 应尽量避免在横流较大地区设置双浮筒锚地。

单个锚地的面积应按下式计算:

L B(4-11)

A=

00

式中:A——单个锚地面积;

L——锚地沿水流方向长度;

B——锚地宽度。

L=(1.6~2.0)L=2.0×65=130m

结构毕业设计计算书

目录 第一部分设计原始资料 0 第二部分结构构件选型 0 一、梁柱截面的确定 0 二、横向框架的布置 (1) 三、横向框架的跨度和柱高 (2) 第三部分横向框架内力计算 (2) 一、风荷载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (2) 三、竖向恒载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (10) 四、竖向活载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (21) 第四部分梁、柱的内力组合 (28) 一、梁的内力组合 (28) 二、柱的内力组合 (30) 第五部分梁、柱的截面设计 (34) 一、梁的配筋计算 (34) 二、柱的配筋计算 (35) 第六部分楼板计算 (38) 第七部分楼梯设计 (40) 第一节楼梯斜板设计 (40) 第二节平台板设计 (41) 第三节楼梯梁设计 (41) 第八部分基础设计 (43) 第一节地基承载力设计值和基础材料 (43) 第二节独立基础计算 (43) 参考文献 (48) 致谢 (49)

第一部分 设计原始资料 建筑设计图纸:共三套建筑图分别为:某办公楼全套建筑图:某五层框架结构。 1.规模:所选结构据为框架结构,建筑设计工作已完成。总楼层为地上3~5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。 2.防火要求:建筑物属二级防火标准。 3.结构形式:钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详分组名单。 4.气象、水文、地质资料: (1)主导风向:夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W 0详分组名单。 (2)建筑物地处某市中心,不考虑雪荷载和灰荷载作用。 (3)自然地面-10m 以下可见地下水。 (4)地质资料:地质持力层为粘土,孔隙比为e=0.8,液性指数I 1=0.90,场地覆盖层为1.0 M ,场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表一。 (5)抗震设防:该建筑物为一般建筑物,建设位置位于6度设防区,按构造进行抗震设防。 (6)建筑设计图纸附后,要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计。 第二部分 结构构件选型 一、梁柱截面的确定 1、横向框架梁 (1)、截面高度h 框架梁的高度可按照高跨比来确定,即梁高h=)8 1 ~121(L 。 h=)81~121( L 1=)8 1 ~121(×9200=767~1150mm 取h=750mm (2)、截面宽度 b=)2 1~3 1(h=)2 1~3 1(×750=250~375mm 取b=250mm 2、纵向连系梁 (1)、截面高度 h=11( ~)1218L 1=11 (~)1218×3600=300~200mm 取h=300mm (2)、截面宽度

钢结构毕业设计论文

毕业设计 建筑设计 1.前言 如今,钢结构建筑在人们的生活中被广泛应用;钢结构的高层建筑、大型厂房、大跨度桥梁、造型复杂的新式建筑物等如雨后春笋般的出现在世界各地,这足以表明钢结构的发展趋势和美好的未来。 钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势,且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点,并符合可持续发展的要求。目前,国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工,国外也有大量钢结构制造商进入中国,市场竞争日趋激烈,为此通过该项设计,达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。 毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结,是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计,使我对钢结构的学习和研究更为的深入,深化了我对土木工程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例,不仅拓展了我的知识面,也培养了我独立思考、查阅资料的能力。 2.设计概况 本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼,采用钢结构框架支撑体系,共5层,各层层高均为3.5m,采用造型时尚的四坡屋顶,建筑结构总高度为19.7(加屋顶),每层建筑面积约为619.92㎡,总建筑面积3099.6㎡,维护结构采用ALC板(150mm);本建筑设计采用横向8跨,9根柱;纵向2跨,3根柱的柱网布置;室内外高差为0.45m,建筑主要功能为集体居住。 总平面图见图2-1。 图2-1 总平面布置图 3.设计条件

3.1 工程地质条件 (1)拟建场地地型平坦,自然地表标高36.0m 。 (2)地基基础方案分析:宜采用天然地基,全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层,建议采用-1.0m ~-3.0m 柱下独立基 础;其中全风化角砾岩,土层平均厚度 2.1m ,地基承载力特征值 kPa ak f 220 ,可 作为天然地基持力层。 (3)抗震设防烈度为6度,拟建场地土类型为中硬场地土,场地类别为 Ⅱ类。 3.2 气象条件 (1)降水。平均年降雨量777.4mm ,年最大降雨量1225.2mm ;雨量集中期: 7月中旬至8月中旬,月最大降雨量140.4mm ;基本雪压:0.6kN/㎡。 (2)主导风向:夏季为东南风,冬季为西北风;基本风压:0.6kN/㎡。 3.3 楼面基本荷载 荷载一组。恒载:5.0kN/㎡,活载:2.0kN/㎡。 荷载二组。恒载:5.5kN/㎡,活载:2.0kN/㎡。 3.4 其他技术条件 建筑等级:耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级,采光等级为Ⅲ级。 4 设计方案 4.1.1柱网布置 本方案采用横向3排柱形式,共两跨且不对称;纵向9排柱,柱距分 两种,即3.6m 和7.2m ,纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网,充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点; 并且结构形式简单,计算简图简单,受力分析简便,合理可行。(柱网布置 见图4-1-1)。 图4-1-1 结构柱网布置图 4.1.2 建筑结构形式分析选定 多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、

钢结构设计原理课后习题答案(张耀春版)

页脚内容1 《钢结构设计原理》 三. 连接 3.8 试设计如图所示的对接连接(直缝或斜缝)。轴力拉力设计值N=1500kN ,钢材Q345-A ,焊条E50型,手工焊,焊缝质量三级。 解: 三级焊缝 查附表1.3:2w t N/mm 265=f ,2w v N/mm 180=f 不采用引弧板:m m 4801025002w =?-=-=t b l 3 2w 2t w 150010312.5N/mm 265N/mm 48010 N f l t σ?===>=?,不可。 改用斜对接焊缝: 方法一:按规范取θ=56°,斜缝长度: m m 58320)829.0/500(20)56sin /500(2)sin /(w =-=-?=-='t b l θ 32w 2t w sin 1500100.829213N/mm 265N/mm 58310 N f l t θσ??===<='? 32w 2w cos 1500100.559144N/mm 180N/mm 58310 v N f l t θτ??==≈<='? 设计满足要求。 方法二:以θ作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。 3.9 条件同习题3.8,受静力荷载,试设计加盖板的对接连接。

页脚内容 2 解:依题意设计加盖板的对接连接,采用角焊缝连接。 查附表1.3:2w f N/m m 200=f 试选盖板钢材Q345-A ,E50型焊条,手工焊。设盖板宽b =460mm ,为保证盖板与连接件等强,两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度: 1250010 5.4mm 22460 A t b ?≥==?,取t 2=6mm 由于被连接板件较薄t =10mm ,仅用两侧缝连接,盖板宽b 不宜大于190,要保证与母材等强,则盖板厚则不小于14mm 。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接,先采用三面围焊。 1) 确定焊脚尺寸 最大焊脚尺寸:t h t ==m ax m m 6f ,mm 最小焊脚尺寸:7.4105.15.1min f =?==t h mm 取焊脚尺寸h f =6mm 2)焊接设计: 正面角焊缝承担的轴心拉力设计值: N 94281620022.146067.027.02w f f f 3=?????=?=f b h N β 侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值: N 557184942816101500331=-?=-=N N N 所需每条侧面角焊缝的实际长度(受力的一侧有4条侧缝): mm 172620067.045571847.04f w f f 1f w =+???=+?=+=h f h N h l l 取侧面焊缝实际长度175mm L=175×2+10(盖板距离)=360mm 。

建筑结构毕业设计总结

总结范本:_________建筑结构毕业设计总结 姓名:______________________ 单位:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共7 页

建筑结构毕业设计总结 四年的大学生活即将结束,通过这四年对建筑结构的学习,培养了我们每个人独立做建筑结构设计的基本能力。不知不觉毕业设计即将结束,这半年的时光令人难忘随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声,经过几周的奋战,并在老师的指导和同学的帮助下我成功的完成了这次设计课题—扬州某办公楼框架结构图实训和施工组织设计。回想起来做毕业设计的整个过程,颇有心得,其中有苦也有甜!经过两个多月的学习和设计,我通过自己动手看懂图纸和熟悉03G101图,梁柱钢筋分离和钢筋加密区的计算等,这是对我能力的一种提升。 毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节,是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用,是一种综合的再学习、再提高的过程,这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养,同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平,因此学校十分重视毕业设计这一环节,加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。 在老师和同学的指导帮助下我成功地完成了这次的设计课题——扬州市某办公楼框架结构设计。根据任务书上的进程安排,自己按时准确的完成了毕业设计。在毕业设计前期,我温习了各门相关课本,有《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》、《基础设计》、《房屋建筑学》等,并自己借阅了相关设计规范。在毕业设计中,我们先进行了建筑设计,x老师主要负责我们对建筑设计的指导和建筑图的批改,老师严格要求每个人,直到图形符合规范要求做到美观和实用。接着是结构设计,结构设计主要由x老师负责,x老师认真负责,每个星期至少和学生见两次面,在我遇到不会时,老师总是认真细心的讲解给我们大 第 2 页共 7 页

钢结构工业厂房设计—毕业设计

目录 第一部分编制综合说明 (3) 1、工程概况 (3) 2、现场施工平面布置 (3) 3、编制依据 (4) 第二部分施工方案 (5) 1、施工顺序与流向 (5) 2、地基基础工程施工方案 (5) 2.1地基基础的施工流向 (5) 2.2基坑降水 (5) 2.3基础混凝土要求 (5) 2.4施工机械配备 (6) 2.5土方外运及渣土垃圾处置措施 (6) 3、地下一层结构和上部主体工程施工方案 (6) 3.1测量方案 (6) 3.2模板工程 (7) 3.3钢结构工程 (8) 3.4混凝土工程 (11) 3.5砌块工程 (13) 3.6上部结构屋面防水施工 (13) 3.7脚手架工程 (14) 4、装饰工程施工方案 (14)

4.1施工步骤 (14) 4.2装饰施工 (15) 5、质量保证措施 (16) 6、安全保证措施 (19) 7、文明施工 (20) 第三部分施工进度计划编制 (20) 1、基础工程 (20) 2、主体工程双代号网络图 (22) 第四部分施工平面布置图 (22) 第五部分鸣谢 (24) 第一部分编制综合说明 1.工程概况 本工程为一钢结构工业厂房,该厂房平面外轮廓总长为48m、总宽为30m,层高4.2m,厂房分上下两层,总建筑面积1440m2,其中,在厂房的南、北、西各有两个

入口,由坡道进入厂内,厂房四周有散水。建筑结构安全等级为二级,计算结构可靠度采用的设计基准期为50年,建筑设计使用年限50年。建筑类别属于三类;耐火等级为二级;设计抗震烈度为8度;屋面防水等级Ⅲ级。 主要建设内容:本工程为一钢结构工业厂房。地上一层,主要采用双坡门式轻型钢架结构,采用独立柱基础。 本工程为一般工业建筑物,主结构采用双坡门式刚架轻型钢结构。1、采用轻型彩色型钢板作为维护材料,以焊接H型钢变截面钢架作为承重体系。2屋盖体系--C 型钢檀条及十字交叉圆钢支撑组成的屋面横向水平支撑。柱系统--柱为H型焊接实腹柱。地上标准层高为0.000m,截面框架柱主要有是500×500,上部结构主要墙体厚有:300mm、200mm、100mm。上部结构主要楼板厚分别为100mm和120mm。 基础类型--钢下架采用C20钢筋混凝土独立基础,墙下采用C15毛石混凝土条形基础。 厂房采用一般标准装饰,具体施工做法详见装饰施工。 2、现场施工平面布置 2.1临建项目安排 为保证施工场地周围区域的宁静、卫生,使用围墙与周围环境分隔开来,形成独立的施工场地。根据场地特点,施工现场设办公室、会议室及材料、工具堆放场等。 办公室及会议室等办公用房采用彩板房或者帐篷。钢筋加工区、木工加工区各两个与材料堆放场地均用40厚砼硬化,主路采用100厚C20混凝土硬化。 2.2 主要施工机械的选择: 在砼框架结构施工阶段,因工期短,用钢量大,钢筋工、木工均配备两套机械,汽车砼输送泵一台(30米),履带式塔吊2台,其它详见施工机械设备计划表。

加油站钢结构毕业设计计算书(网架结构)

潍坊学院本科毕业设计(论文) 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39)

潍坊学院本科毕业设计(论文) 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录(文献翻译) (44) 谢辞 (49)

摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计,此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段: 首先,根据设计任务书对本次设计的要求,通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息,其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后,根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构,节点形式采用焊接球节点,支撑形式采用四根钢柱下弦支撑,基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后,通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计,并通过整理分析得出的数据,进行了杆件、结构位移等的相关验算,最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计,网架结构,构件验算

钢结构设计原理作业参考答案

按构造要求确定焊角高h f 为 h fmin =1.5t =1.5?10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260?6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ???=21 查表1-4得f w t =160 N/mm 2

则 kN N 8.42631616022.167.026021=?????= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L w t f W 57516067.0410975.40955057.043 1=+????-=+???-= 取L W =60mm.则盖板全长为: mm L L W 130********=+?=+?= 3-3.图3-73所示焊接工形截面梁,在腹板上设置一条工厂对接焊缝,梁拼接处承受内力为m kN M ?=2500,钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,二级质量标准,试验算拼接焊缝强度。(提示:剪力V 可假定全部由腹板承担,弯矩按刚度比分配,即M I I M w w = ) 解:查得2/215mm N f w t =,2/215mm N f w c =,2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值 () 4237393605953601440006124021200.1121 cm I =+=???+??= 431440001200.112 1 cm I w =??= 21201120cm A w =?= 验算正应力 m kN M I I M w w ?=?== 9.486739360 1440002500

2 24 6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足 验算剪应力 222 3 /125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=??==τ满足 验算折算应力 222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =?<=?+=+τσ 满足要求 3-4.图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点,支撑杆承受轴拉力设计值 kN N 300=,用2L80×6角钢做成,钢材均为Q235钢,焊条为E43型,手工焊。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连,焊脚尺寸见图,试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连,试演算该连接焊缝强度。 解:查附表1-4得2/160mm N f w f = (1) 采用两边围焊,肢背、肢尖的受力为 kN N K N 2103007.011=?=?= kN N K N 903003.022=?=?= 据题设焊脚高度为 mm h f 81=,mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为

钢结构毕业设计总结

毕业设计总结 为期十三周的毕业设计即将结束,在老师的指导下我独立完成 了门式刚加轻型钢结构单层工业厂房建筑、结构施工图的设计。通过这段时期的学习,我对整个钢结构门式钢架单层工业厂房的设计有了一个较为全面的理解,毕业设计作为大学教育的最后一个环节,也是最重要的实践教学环节,既是所学理论知识巩固深化的过程,也是理论与实践相结合的过程。 毕业设计的目的是培养我们的独立学习能力和综合运用所学知 识和技能,分析与解决工程实际问题的能力,使我们受到工程技术 和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必需的综合训练,建立 扎实的工程专业理论和实践能力,并相应地提高其他相关的能力, 如调查研究、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、 撰写论文和说明书等。在设计中进一步加强工程制图、理论分析、 结构设计、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力,毕业 设计还使我进一步熟悉和掌握道路设计的方法和步骤,从中掌握了 建筑平立面设计,结构上的檩条、墙梁、抗风柱、吊车梁、牛腿、刚架、节点、基础、支撑等设计,以及CAD、天正制图BIM建模等技术。 经过此次毕业设计,我掌握了工程设计的基本程序和方法,具有调查研究、中外文献检索、阅读、翻译的能力。依据使用功能要求、经济技术指标、工程地质和水文地质等条件,具有综合运用专业理论与知识分析、解决实际问题的能力。能够设计与制定工程和试验方案,

选择、安装、调试、测试仪器设备,计算并处理工程数据,具有定性、定量相结合的独立研究与论证实际问题能力。掌握施工图纸和试验图形的绘制方法,具有逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达的能力,包括使用计算机的能力。具有设计、施工中对各种因素进行权衡、决策的能力和创新意识。能对研究结果进行综合分析和解释,得出有效结论,并应用于工程实践。能够利用现代技术、资源和工具对复杂工程问题进行模拟与预测,并对结果的有效性和局限性进行分析。能够适应行业发展,具有主动提出问题、跟踪土木工程专业学科前沿的能力 毕业设计的经历对我日后的工作、学习将会起到很大的帮助。 通过毕业设计,我获益匪浅,使我初步形成经济、环境、市场、管 理等大工程意识,培养实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻 研、勇于创新的科学精神。提高了我综合分析解决问题的能力、搜 集和查阅相关工程资料的能力、组织管理和社交能力,使我在独立 工作能力方面上一个新的台阶。

钢结构设计原理 基本概念复习题及参考答案

2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题: 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用的方法来保证,而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ,也不得小于 8hf ;侧面角焊缝承受静载时,其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看,纯弯曲的弯矩图为,均布荷载的弯矩图为,跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同,直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件,型钢截面可分为和;组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态,正常使用极限状态 2.加强受压翼缘,减少侧向支承点间的距离(或增加侧向支承点) 3.螺栓材质,螺栓有效面积 4.塑性破坏,脆性破坏 5.限制宽厚比,设置加劲肋 6.性能等级,螺栓直径

7.8h f,40mm,60 h f 8.钢号,截面类型,长细比 9.焊接连接,铆钉连接,螺栓连接 10.应力集中,应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构),应力循环次数 11.矩形,抛物线,三角形 12.弯曲屈曲,扭转屈曲,弯扭屈曲 13.技术先进,经济合理,安全适用,确保质量 14.普通缝,平坡缝,深熔缝,凹面缝 15.热轧型钢,冷弯薄壁型钢,实腹式组合截面,格构式组合截面 16.荷载类型,荷载作用点位置,梁的截面形式,侧向支承点的位置和距离,梁端支承条件 二、问答题: 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义? 2.焊缝可能存在哪些缺陷? 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标?分别由什么试验确定? 5.什么是钢材的疲劳? 6.选用钢材通常应考虑哪些因素? 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响? 8.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同? 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比? 11.轴心压杆有哪些屈曲形式? 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同? 13.在抗剪连接中,普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同? 14.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 15.对接焊缝的构造有哪些要求? 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 17.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么? 18.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 19.螺栓的排列有哪些构造要求? 20.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定?

钢结构毕业设计论文(中英)

浅谈钢结构 现在,钢以一种或者形式逐渐成为全球应用最广泛的建筑材料。对于建筑构架,除了很特殊的工程之外,钢材几乎已经完全取代了木材,总的来说,对于桥梁和结构骨架,钢也逐渐代替了铸铁和炼铁。 最为现代最重要的建筑材料,钢是在19世纪被引入到建筑中的,钢实质上是铁和少量碳的合金,一直要通过费力的过程被制造,所以那时的钢仅仅被用在一些特殊用途,例如制造剑刃。1856年贝塞麦炼钢发发明以来,刚才能以低价大量获得。刚最显著的特点就是它的抗拉强度,也就是说,当作用在刚上的荷载小于其抗拉强度荷载时,刚不会失去它的强度,正如我们所看到的,而该荷载足以将其他材料都拉断。新的合金又进一步加强了钢的强度,与此同时,也消除了一些它的缺陷,比如疲劳破坏。 钢作为建筑材料有很多优点。在结构中使用的钢材成为低碳钢。与铸铁相比,它更有弹性。除非达到弹性极限,一旦巴赫在曲调,它就会恢复原状。即使荷载超出弹性和在很多,低碳钢也只是屈服,而不会直接断裂。然而铸铁虽然强度较高,却非常脆,如果超负荷,就会没有征兆的突然断裂。钢在拉力(拉伸)和压力作用下同样具有高强度这是钢优于以前其他结构金属以及砌砖工程、砖石结构、混凝土或木材等建筑材料的优点,这些材料虽然抗压,但却不抗拉。因此,钢筋被用于制造钢筋混凝土——混凝土抵抗压力,钢筋抵抗拉力。 在钢筋框架建筑中,用来支撑楼板和墙的水平梁也是靠竖向钢柱支撑,通常叫做支柱,除了最底层的楼板是靠地基支撑以外,整个结构的负荷都是通过支柱传送到地基上。平屋面的构造方式和楼板相同,而坡屋顶是靠中空的钢制个构架,又成为三角形桁架,或者钢制斜掾支撑。 一座建筑物的钢构架设计是从屋顶向下进行的。所有的荷载,不管是恒荷载还是活荷载(包括风荷载),都要按照连续水平面进行计算,直到每一根柱的荷载确定下来,并相应的对基础进行设计。利用这些信息,结构设计师算出整个结构需要的钢构件的规格、形状,以及连接细节。对于屋顶桁架和格构梁,设计师利用“三角剖分”的方法,因为三角形是唯一的固有刚度的结构。因此,格构框架几乎都是有一系列三角形组成。钢结构可以分成三大类:一是框架结构。其构件包括抗拉构件、梁构件、柱构件,以及压弯构件;二是壳体结构。其中主要是轴向应力;三是悬挂结构。其中轴向拉应力是最主要的受力体系。

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )的特点。 A .匀质等向体、塑性和韧性好 B .匀质等向体、轻质高强 C .轻质高强、塑性和韧性好 D .可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

钢结构课程设计—

课程设计说明书 课程名称:钢结构 设计题目:钢屋架设计 学生姓名:韦镔扬 学号:20140710 专业班级:2014级专升本 2015年8月16日

课程设计任务书

三角形钢屋架课程设计 摘要:本次课程设计以三角形钢屋架为材料背景,以完成屋架设计为任务,先进行屋架檩条设计和支撑布置,然后通过荷载组合和内力计算,从而完成杆件截面选择,进一步实现节点设计,最后做出施工图。该课程设计是在钢结构厂房屋架的理解的基础上,通过对有檩体系的三角形屋架的设计,系统的明确了结构设计的方法,以及绘制施工图应掌握的技巧和方法,涉及的专业基础知识有:钢结构中的轴心受压和受拉截面的强设计,强度和稳定性验算,焊缝和螺栓的连接,理论力学计算桁架内力,以及AUTOCAD制图。从课程设计中,培养设计从业人员应有的理论和素质。 关键词:三角形屋架檩条支撑内力计算截面设计节点

目录 1 设计背景 (1) 1.1 设计资料 (1) 1.2 屋架形式 (1) 2 设计方案 (2) 2.1 檩条设计 (2) 2.2 屋架支撑 (3) 3 方案实施 (4) 3.1 荷载与内力计算 (4) 3.2 杆件截面设计 (6) 3.3 节点设计 (10) 4 结果与结论 (15) 4.1结果 (15) 4.2结论 (15) 5 参考文献 (17)

1 设计背景 1.1 设计资料 1.建筑物基本条件 厂房长度90m ,檐口高度15m 。厂房为单层单跨结构,内设有两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架,简支于钢筋混凝土柱上,柱的混凝土强度等级为C20,钢材用Q235B 级,采用E43型焊条。柱顶截面尺寸为400mm mm 400?。钢屋架设计可不考虑抗震设防。 厂房柱距选择:6m 三角形钢屋架(b) 属有檩体系:檩条采用槽钢,跨度为6m ,跨中设有一根拉条φ10。 屋架屋面做法及荷载取值(荷载标准值): 永久荷载:波形石棉瓦自重 0.20 kN/m 2 檩条及拉条自重 0.20 kN/m 2 保温木丝板重 0.25 kN/m 2 钢屋架及支撑重 (0.12+0.011?跨度) kN/m 2 可变荷载:雪荷载 0.4kN/m 2 屋面活荷载 0.40 kN/m 2 积灰荷载 0.30 kN/m 2 注:1、以上数值均为水平投影值; 1.2 屋架形式 屋架计算跨度:0l =l -300=24000-300=23700mm 屋面倾角: '1arctan 2148,sin 0.3714,cos 0.92852.5 ααα==== 屋架跨中的高度为:2370047402 2.5 h mm ==? 上弦长度:0127622cos l l mm α == 节间长度:25535 12762 == 'a mm

钢结构设计原理习题及答案

钢结构设计原理题库 一、单项选择题 1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7.钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k

结构设计毕业设计

目录 一、设计的任务与目的、提供的设计资料 (1) (一)任务与目的 (1) (二)提供的设计资料 (1) 二、结构选型与布置 (6) (一)结构方案选择 (6) (二)板、梁、柱截面形式和尺寸的估算 (6) (三)结构平面布置图 (8) (四)对②/A轴边柱截面尺寸进行估算 (9) 三、二层现浇混凝土楼板及CL-3设计 (12) (一)二层现浇混凝土单向板B1设计 (12) (二)二层现浇混凝土双向板设计 (15) (三)次梁CL-3设计 (21) 四、现浇板式楼梯设计 (25) 五、框架KJ-2设计 (4) (一)结构布置及结构计算简图 (4) (二)框架KJ-2竖向恒荷载作用内力计算 (1) (三)框架KJ-2竖向活荷载作用下内力计算 (17) (四)框架KJ-2当屋面按雪载取值时活荷载作用下的内力计算 (27) 六、框架KJ-2风荷载作用下内力计算 (37) 七、框架KJ-2地震作用下的内力计算 (44) 八、框架柱梁内力组合 0 九、框架梁截面设计 (1) (一)框架梁截面及跨度 (1) (二)梁A1B1截面配筋计算 (1) (三)梁B1C1截面配筋计算 (6) (四)梁最大裂缝宽度验算 (11) 十、框架柱设计 (12) (一)框架柱A2A3配筋计算 (12) (二)框架柱A0A1配筋计算 (17) (三)框架柱A1A2配筋 (21) 十一、基础设计 (22) (一)基础设计类型和尺寸确定 (22) (二)基础底面尺寸的验算 (23) (三)基础高度验算 (25) (四)基础底板配筋计算 (27)

一、设计的任务与目的、提供的设计资料 (一)任务与目的 本设计为百货公司仓库大楼,任务是根据所学知识完成该大楼的结构设计施工图。要求对所学的知识有一个完整系统地理解和运用,提高分析和解决实际问题的能力之目的。 (二)提供的设计资料 1、本工程±0.000相当于绝对标高4.000m,常见地下水位在天然地坪(即绝对标高3.700m)下0.500m 处。 2、本工程为Ⅳ类场地土。 3、本工程按7°设防,特征周期T g=0.65,αmax=0.08。 4、屋面做法:卷材防水; 40厚细石混凝土找平,内配4@200钢筋; 50-200厚膨胀珍珠岩找坡; 15厚水泥砂浆找平层上做油膏、胶泥一度隔气; 现浇钢筋混凝土板; 20厚纸筋粉底。 5、楼面做法:30厚水泥砂浆面层; 现浇钢筋混凝土板; 20厚纸筋粉底。 6、楼、屋面使用可变荷载: 各层楼面:二层楼面为: 5.5kN/m2 三层楼面为: 6.0 kN/m2 楼梯:一~三层楼梯为:3.5 kN/m2 屋面荷载:0.7 kN/m2 7、材料: 7.1、混凝土:基础用C25,上部结构用C30。 7.2、墙体: ±0.000以下采用MU10标准砖,M5水泥砂浆; ±0.000以上采用MU10多孔砖,M5混合砂浆。 7.3、墙面装饰: 外墙均为14厚1:3水泥砂浆,6厚1:1水泥砂浆加107胶贴白色面砖; 内墙均为18厚1:1:6混合砂浆,2厚纸筋灰面,刷白色内墙涂料2度。 8、基本风压:W0=0.6 kN/m2,基本雪压:S0=0.20kN/m2。

钢结构毕业设计

本科生毕业论文(设计) 题目:轻型门式刚架厂房设计 姓名: 系别: 专业: 年级: 学号: 指导教师:职称:讲师 20年月日

中文摘要 本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。根据毕业设计任务书的要求,分建筑与结构两部分进行设计。 建筑部分,通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《福建省建筑设计标准图籍》等相关资料,将门式刚架厂房设计为13跨,每跨的间距为30m,总的建筑面积为2160m2。该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢(变截面)作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(C型)做檩条、墙梁;以压型钢板做屋面、墙面;采用80mm玻璃棉作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。 结构部分,根据已形成的建筑图及其相关要求,查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图,对每榀刚架的最不利荷载进行计算,利用PKPM软件完成刚架的合理截面计算,然后通过设计规范的相关要求,对刚架梁、柱、支撑、檩条等构件进行稳定性计算,用AUTOCAD2005分别绘制出设计图。最后,整理计算书并出图。 关键词 轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图

Abstract This project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。 Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《The Fujian Architectural Design Standard Plans》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 2160m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture. Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with AUTOCAD2005 respectively out design. Finally, a finishing account book and plot. Key Words: Lightweight gabled Building Structure Specification Design Sketch

钢结构设计原理课后习题答案(张耀春版)

《钢结构设计原理》
三. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接(直缝或斜缝)。轴力拉力设计值 N=1500kN,钢材
Q345-A,焊条 E50 型,手工焊,焊缝质量三级。
解: 三级焊缝
N
N
500
查附表 1.3:
f tw
?
265 N/mm 2 ,
f
w v
? 180 N/mm 2
10
不采用引弧板: lw ? b ? 2t ? 500 ? 2 ?10 ? 480 mm
?
?
N lwt
1500 ?103 ?
480 ?10
? 312.5N/mm2
?
ftw
?
265N/mm2 ,不可。
改用斜对接焊缝: 方法一:按规范取 θ=56°,斜缝长度:
lw? ? (b / sin? ) ? 2t ? (500 / sin 56?) ? 20 ? (500 / 0.829 ) ? 20 ? 583mm
?
?
N sin? lw? t
? 1500?103 ?0.829 583?10
? 213N/mm2
?
ftw
? 265N/mm2
?
?
N cos? lw? t
? 1500?103 ?0.559 583?10
? 144N/mm2
?
fvw
? 180N/mm2
设计满足要求。
方法二:以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8,受静力荷载,试设计加盖板的对接连接。 解:依题意设计加盖板的对接连接,采用角焊缝连接。
查附表
1.3:
f
w f
?
200 N/mm
2
试选盖板钢材 Q345-A,E50 型焊条,手工焊。设盖板宽 b=460mm,为保证盖板与连
接件等强,两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度:
t2
?
A1 2b
?
500 ?10 2? 460
?
5.4mm
,取
t2=6mm
由于被连接板件较薄 t=10mm,仅用两侧缝连接,盖板宽 b 不宜大于 190,要保证与母
材等强,则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接,先采用三面
围焊。
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