钢结构基本原理课程设计

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2013级土木工程专业《钢结构》课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。

通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。

要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。

设计题目：钢结构平台梁板柱的设计钢结构平台的梁格布置如如上图所示。

铺板为预制钢筋混凝土板。

平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2,荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235, E43型焊条，焊条电弧焊。

试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计要求：1. 每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2. 课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；3. 完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。

提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。

（b）次梁布置简图设计资料:(b)课程设计说明书》格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后。

评定成绩必须有教师签名并写出评语。

二、正文规范1、字体字号要求①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times NewRoman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“ Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。

②课程设计正文内容第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。

③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。

④图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。

2、内容要求①正文必须按照《湖南农业大学学报（自然科学版）》要求，即包括完整的标题、作者、指导教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参考文献、致谢、附录含计算数据、参考手册相关计算表格等。

②文理通顺、说理有据。

③图表中文标题下必须有英文对照。

三、《课程设计说明书》的装订1、用A4纸单面打印，页面上边距2.5cm,下边距2cm，左边距2.5cm,右边距2cm （左边装订），单倍行距，段前0行，段后0.5行。

2、装订顺序封面课程设计任务书正文图纸（或程序清单）湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：《钢结构》课程设计___________ 题目名称：钢结构平台梁板柱的设计班级：20 13_级土木工程专业 ___________ 班姓名：___________________________________ 学号：___________________________________ 指导教师：杨敬林 __________________ 评定成绩：教师评语：指导老师签名：2016 年11月日钢结构平台梁板柱的设计项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。

试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计1.由于预制钢筋混凝土板与次梁上翼缘焊接，可保证整体稳定性，故只需考虑刚度和强度。

1）.最大弯矩设计值1 2 1M max * 5 ^2 2・5 5 8的净截面抵抗矩W nreqr=14.4cm,t=16.5mm,b=144.0mm加上自重后的最大弯矩设计值（跨中）M max 和最大剪力设计值（支座）V max 如r- f6X3OOOISOO0（a ）（a ）梁格布置钢结构平台的梁格布置如如上图所示。

括铺板重力）为5kN/m 2,荷载分项系数为(b)（b ）次梁布置简图铺板为预制钢筋混凝土板。

平台永久荷载（包 1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m 2，荷载分21.5 1.42.5 5263.28kN m 2).型钢需要^Vi reqmaxr x f63.28 1061.05 2153 33 280.31 103mm 3280.31cm3选用140b,自重g 0W1139cm 3设计资料：见教材P 186例题5-2图^5-38爭台主饕33. 6cm73. 809. 8I x 22780cm 4,t w5 0.723 1.2 5 105.59kN最大弯矩设计值(不包括主梁自重)为： M max 5 105.9 7500 10 3 105.95000 2500 10 3 1191.38kN m 最大剪2力设计值：5 1.2 2.5 1.5 1.4 2.5下: max63.28 1 0.723 1.2 52 65.94kN m 81 V max 5 1.2 1.5 1.4 2.5 5 0.723 1.2 5 52.79kN2 3).截面验算： (1).强度抗弯强度：max 665.94 10 1.05 1139 10355.14N / mm 2 215N/mm 2 满足V max S x 52.79 103 12.62N/mm 2f v 125N/mm 2 满足I X t w 33612.5 局部承压强度：h y 14. 4 t 13 .5 16. 5 30. 9mm假设支承长度a 100mml z a h y100 30. 9130. 9mmF 1.0 55.14 103 2c33.7N /mm f 215N / mm 2 满足F x W x抗剪强度: t w l z 12.5 130.9 (2).刚度验算：按荷载标准值计算： g k 5 2.5 0.723 1.5 2.5 16.97kN / mmV max 5 g k l 45 72.3 5000412.5MM -500020mm250250384El x 384 206 103 22780 104所以满足要求 2.主梁的设计 1).截面选择次梁传来集中荷载设计值v1 梁的最小高度：根据容许挠度-硕，查表5- 9得4264.75 10 1.7m1500 125取上下翼缘宽为500mm 厚度为20mm,则 2010000口吊则244 / 2012.213 235f y可按部分截面发展朔性进行抗弯强度计算2）截面验算:1.0 1503 2 50 2 76.02 143645cm 4V max5 105.9 264.75kN2W Xmax1191.38 1062153335541.3 10 mm 5541.3cmh min 15旦卫1000mm15梁的经济高度为:23.诚h e3.1217856 3155.6cm he31785630152. 7cm取腹板高度h W 1500mm 梁高 h 约为 1540mm 腹板厚度（按t w20mm )..h w 11 .1500113.5mmA f取t wW x h 10mm,需翼缘面积t w h 65541.3 10315401 1 ~ 1590 3 5 10 155605515.37mm 2530 ~ 318mm150 1.0 2 50 2350cm 2I x18655.2cm 31 2 V maxh w 1.2v500 l x3S 502 76. 0 75. 0 1. 0 37. 50 10412. 5cm梁自重（取刚重力密度为 76.86kN/m 3）:g 0 35010 476. 86 2.69kN/ m最大剪力设计值（支座处）1V max 854.6 — 1.2 2.69 1.5 857.02kN2最大弯矩设计值（跨中） 1 21193.38 — 1.2 2.69 1.5 8抗弯强度:抗剪强度:局部承压强度：拟设置支承加劲肋，不必验算。

图（2）梁截面尺寸3）.整体稳定性验算次梁可视为主梁受压的翼缘侧向支撑，所以11/b=2500/500=5<16所以不必整体稳定性的验算。

M maxr x W x1194・3 106 360.94 1.05 18655.2 103215N/mm 2 满足M max1194.3kN_ V max S856. 21 103 1041.50 1031 x tw1436450 1041062. 06N / mm f v125N / mm 满足■Oin3.柱子的设计设两端铰支柱长9m,承受轴压力设计值N=900kN （包括自重），分支要求选用热轧普通槽钢，单缀条体系，初定缀条选用 1L45X 4,面积A1=3.49，最小回转半径iy=0.89cm ，缀条倾斜角45°,焊条选用E43型，手工焊，Q235钢。

(1)按绕实轴稳定性选择分肢尺寸。

已知：I ox =|oy =|=l0m ，N=900kN ，假设入 y =105，查表得忻0.523。

由此得选用2【25a ，如图所示，A=2 x 34.9仁69.82cnf,i y =9.81cm 4,分肢特征：l i =175.9cm 4,i1=2.24cm,b i =78cm,y 0=2.07cm 。

验算所选截面:b=b0+2y0=19.86+2 x 2.07=24.0cm ，取 240mm 。

2b 2y °2900000100. 523215280. 04cm ， i yoy900 1058. 6cml oy900 978191.74 [ ]150查表得护0.61。

N 900000 211.32N /mmA 0.616982215N / mn i(2)按虚轴与实轴等稳定性确定分肢间距 b 0.91.7422769. 82 2 3. 4990. 261ox丽9.97cm2 一 9.9720. 89219.86cmI x 2I 1 A要求分肢间距：b 0・2 iy7236bm 4,i x10.18cmi"6 r-------------------------------- ―+ ---- b--------图（3）柱截面尺寸白（3）柱截面验算。

1）整体稳定：ox1 oxi x90010. 1888.190. 2622769. 822 3. 4991. 74图〔3〕柱截面尺寸b比较入x=88.1 和入y=91.74，知入max=入y=91.742）分肢稳定：. 2b。

l 01Nb2yo)39.7cmtan tan4539. 721 2. 2417. 730. 7 max 0.7 91.743）强度：截面无削弱，可不计算。

4）刚度：入max=入y=91.74＜［入］=150（4）结论：截面设计满足要求。

69.2J_____ 」J ___________ L靴梁柱脚示意图白1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 ]—i 1— 1 1卜b—1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1垫板图(4) 柱脚示意图b本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】【下载。

钢结构原理第二版课程设计

钢结构原理第二版课程设计一、课程设计介绍本次课程设计旨在让学生理解钢结构原理的基本知识和设计原则，通过实践操作，让学生深入了解钢结构工程实际应用。

设计项目为一座小型体育馆的钢结构框架，包括结构设计、分析、计算和绘图等过程。

二、课程设计要求1. 结构设计要求根据课程教材以及相关标准，对小型体育馆的钢结构框架进行结构设计。

结构设计应包括以下内容：•建筑方案和结构系统设计•框架设计布置和杆件型号选择•杆件设计计算（含静力和动力荷载）•基础设计计算2. 结构分析要求根据设计要求和需求，进行结构分析。

结构分析应包括以下内容：•框架地震响应分析（包括弹性响应和塑性响应）•框架非地震荷载分析（包括静力和动力荷载）•框架塑性铰位分析3. 结构计算要求根据设计和分析结果进行结构计算。

结构计算应包括以下内容：•杆件设计校核•结构稳定性校核•基础承载力校核4. 结构绘图要求根据设计和计算结果进行结构绘图。

结构绘图应包括以下内容：•框架结构总布置和各杆件的尺寸和定位•杆件连接方式•冠梁、混凝土墙板和钢板网的尺寸设计三、课程设计流程本次课程设计流程如下：1.阅读相关教材和标准，对小型体育馆的钢结构框架进行结构设计。

2.根据设计结果进行结构分析，包括框架地震响应分析、框架非地震荷载分析和框架塑性铰位分析。

3.根据分析结果进行结构计算，包括杆件设计校核、结构稳定性校核和基础承载力校核。

4.根据计算结果进行结构绘图，包括框架结构总布置和各杆件的尺寸和定位、杆件连接方式、冠梁、混凝土墙板和钢板网的尺寸设计。

5.对设计、分析、计算和绘图结果进行检查和调整，确保设计方案的合理性和技术可行性。

6.输出课程设计报告，包括设计和分析计算结果、项目说明和结构绘图。

四、课程设计时间安排本次课程设计时间安排如下：1.第1-2周：阅读相关教材和标准，进行小型体育馆的钢结构框架结构设计。

2.第3-4周：进行框架地震响应分析、框架非地震荷载分析和框架塑性铰位分析。

钢结构基本原理教案

钢结构基本原理教案【教案名称】钢结构基本原理教案【教案编写目的】本教案旨在通过系统的教学内容和丰富的案例分析，帮助学生全面理解钢结构的基本原理，包括钢材的性能特点、钢结构的构造形式、钢结构的力学性能等，并能够运用所学知识解决实际问题。

【教学目标】1.了解钢材的基本性能特点，包括强度、刚度、韧性等；2.掌握钢结构的构造形式，包括框架结构、悬挑结构、空间结构等；3.熟悉钢结构的力学性能，包括受力分析、变形计算、稳定性分析等；4.能够应用所学知识解决实际工程中的钢结构问题。

【教学内容】1.钢材的性能特点1.1 钢材的组成和分类1.2 钢材的力学性能1.3 钢材的耐腐蚀性能2.钢结构的构造形式2.1 框架结构2.1.1 框架结构的基本概念和特点2.1.2 框架结构的构造要点和设计原则2.2 悬挑结构2.2.1 悬挑结构的基本概念和分类2.2.2 悬挑结构的构造要点和设计原则2.3 空间结构2.3.1 空间结构的基本概念和分类2.3.2 空间结构的构造要点和设计原则3.钢结构的力学性能3.1 受力分析3.1.1 钢结构的受力形式和受力特点3.1.2 钢结构的受力计算方法3.2 变形计算3.2.1 钢结构的变形特点和变形计算方法3.2.2 钢结构的变形控制与优化设计3.3 稳定性分析3.3.1 钢结构的稳定性失效形式和稳定性分析方法3.3.2 钢结构的稳定性设计原则和措施4.实例分析与应用4.1 钢结构工程实例分析4.2 钢结构设计应用案例4.3 钢结构施工与安装案例【教学方法】本教案采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、课堂讨论、实践操作等。

通过理论与实践相结合，帮助学生深入理解和掌握钢结构的基本原理。

【教学过程】1.引入（5分钟）通过引入真实的钢结构工程案例，激发学生对钢结构的兴趣和学习动力。

2.知识讲授（60分钟）根据教学内容，逐个讲解钢材的性能特点、钢结构的构造形式和钢结构的力学性能等知识点。

结合图例和实例，让学生更加直观地理解和掌握相关知识。

钢结构设计原理教学大纲

钢结构设计原理教学大纲一、课程名称和学分课程名称：钢结构设计原理学分：3学分二、课程内容1. 钢结构的基本概念和发展历史1.1 钢结构的定义1.2 钢结构的发展历程1.3 钢结构的优点和局限性1.4 钢结构的适用范围和分类2. 钢结构的材料及生产原理2.1 钢结构主要材料的介绍2.2 钢的物理性质和化学性质2.3 钢结构的生产原理和技术3. 钢结构设计的基本原理3.1 钢结构设计的目的和要求3.2 钢结构的荷载和载荷计算原理3.3 钢结构设计中的基本理论3.4 钢结构设计中的基本公式和计算方法4. 钢结构各构件的设计4.1 钢框架的设计4.2 钢柱和钢梁的设计4.3 钢板的设计4.4 钢管的设计5. 钢结构各种连接方式5.1 螺栓连接5.2 焊接连接5.3 锚固连接5.4 榫卯连接6. 预应力和防腐6.1 预应力的原理和应用6.2 防腐的原理和方法三、教学方法1.讲授理论知识，强调基本原理和基本公式2.进行案例分析，加强实践操作能力3.采用小组讨论和合作学习，提高学生的自主学习和合作能力四、实验教学1.钢结构的实际应用和场地考察2.钢结构的实验室操作和掌握实验技能3.钢结构模型制作和实验测试五、教学考核1.期中考试2.期末考试3.作业、小组讨论和实验成绩六、参考教材1.《钢结构设计基础》2.《钢结构设计规范》3.《钢结构设计案例》七、教学目标通过学习本课程，学生应当能够：1.掌握钢结构的基本概念和发展历史2.熟悉钢结构的材料及生产原理3.熟练掌握钢结构设计的基本原理和基本公式4.理解钢结构各构件的设计和各种连接方式5.掌握钢结构的实验操作技能和实际应用能力八、课程评价标准钢结构设计原理课程的评价标准：1.课堂表现（包括出勤率、课堂讨论、个人表现等）占15%2.作业占30%3.小组讨论占20%4.实验成绩占15%5.期中考试占10%6.期末考试占10%九、教学进度安排本课程共15周，安排如下：周次课程内容第1周钢结构基本概念和发展历史第2周钢结构材料及生产原理第3周钢结构设计基本原理第4周钢框架的设计第5周钢柱和钢梁的设计周次课程内容第6周钢板的设计第7周钢管的设计第8周节假日第9周螺栓连接和焊接连接第10周锚固连接和榫卯连接第11周预应力的原理和应用第12周防腐的原理和方法第13周钢结构场地考察第14周钢结构实验操作第15周综合复习和期末考试十、教学反馈与改进本课程在教学过程中，学生可以通过邮件、课堂反馈、问卷调查等方式对课程及时反馈意见和建议，帮助教师及时调整教学策略，并做出相应的改进和完善，不断提高教学质量。