水工钢结构课程设计任务书及指导书.doc

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1、钢结构课程设计任务书一、课程设计的目的与要求1教学目的 钢结构是土木工程专业的重要课，为了加强学生对基本理论的理解和钢结构设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排1周的课程设计，以提高学生的综合运用钢结构知识的能力。课程设计又是知识深化，拓展的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨，扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构件设计的基本原理和方法，

2、具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同的情况，合理选择结构，构造方案，熟练的进行结构的设计计算，并学会利用各种设计资料。要求：1、 了解建筑钢结构材料的种类和选用方法； 2、 掌握焊接钢结构的构造和连接方法；3、 进一步理解和掌握钢结构的计算理论和方法；4、 熟悉钢结构施工图的内容；2教学要求课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要作用。基本要求如下：1、时间要求。一般不少于一周；2、任务要求。在教师的指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去

3、分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过课程设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集，和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序，方法和技术规范，提高工程设计计算，理论分析，技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。二、设计资料某轧钢车间操作平台尺寸为，次梁跨度为6米，次梁间距2.0米，。梁上满铺钢衬板混凝土板，表面砂浆面层20mm厚，恒载标准值为g(kN/m2)，活荷载标准值q(kN/m2)。平台板为刚性，能保证此梁的整体稳定。柱与梁铰接，与基础刚接。钢材为Q235，E43焊条。（若考虑次梁叠接在主梁上，其支承长度，） 荷载及柱高学号尾数0，12，34，5

4、6，78，9活载q9109.510.510恒载g4.53.53.844.2柱高H78789三、设计内容 1结构布置 要求拟出合理的结构布置方案，并扼要说明选型的理由与根据，按比例绘出结构布置简图 (1)梁格的型式 (2)主梁型式 (3)次梁型式及数目 （4）梁格的连接形式 2次梁设计 (1) 次梁的荷载和内力计算； (2) 次梁截面选择 (3) 次梁截面验算(包括强度、稳定，局部承压及刚度验算) 3主梁设计 (1)主梁的设计荷载和内力； (2)主梁截面设计及验算 (3)主梁翼缘焊缝设计，(4)腹板加劲肋设计4钢柱设计(1) 钢柱截面设计及验算(2) 钢柱加劲肋设计四、设计成果 1设计说明书一份

5、； 2设计图一张1）、结构平面图；2）、主、次梁施工图（侧立面、零件大样）；3）、柱施工图（立面、零件大样）；4）、柱脚施工图（平面、立面，零件大样）；5）、主次梁连接大样图、梁柱连接大样图：五 图纸要求1、设计计算书，项目齐全，步骤正确，计算无误。2、施工图用A3纸绘制，绘图比例自定。图面安排合理，整洁。六 参考资料1、钢结构；2、钢结构设计手册；3、建筑设计资料集。工作平台梁格体系设计指导书一、结构布置根据所给出的尺寸进行梁格布置二、次梁设计： 1、次梁的荷载及内力 根据荷载系数分别确定均布荷载设计值： 根据均布荷载设计值计算最大弯矩 2、初选截面根据均计算最大弯矩值和钢材的设计强度确定所

6、需要的截面大小 3、强度验算：（1）正应力验算：（2）剪应力验算：（3）次梁承受均布荷载作用，其上翼缘没有局部集中荷载作用，可不验算局部压应力，但考虑次梁叠接在主梁上，应验算支座处腹板局部压应力。局部承压强度：4、整体稳定性验算：根据次梁受压翼缘与刚性面板焊接，能保证其整体稳定性，按规范要求，本例题可不验算整体稳定性。5、局部稳定性：如果次梁采用型钢梁，可不验算其局部稳定性。6、刚度验算：刚度验算按正常使用极限状态进行验算，采用荷载的标准组合：三、主梁设计（一）、主梁荷载及内力：1、首先计算由次梁传来的集中荷载 本例题可先假设主梁自重为，加劲肋等的附加重量构造系数为1.1，荷载分项系数为1.2

7、，则可确定自重荷载的设计值。 2、跨中最大弯矩计算 3、支座最大剪力计算（二）、截面设计及验算：1、截面选择：考虑主梁跨度较大，翼缘板厚度在1640mm范围内选用，需要的净截面抵抗矩为： 计算梁的经济高度为：确定梁腹板高 腹板厚度：确定翼缘板截面面积，确定翼缘板厚度局部稳定性验算2、梁截面特性计算： 3、截面验算： （1）受弯强度验算： （2）剪应力、刚度不需验算，因选择梁高及腹板厚度时已得到满足。（3）整体稳定性验算：因次梁与刚性铺板连接，主梁的侧向支承点间距等于次梁的间距，故不需验算梁的整体稳定性。 （三）主梁翼缘焊缝设计 按构造要求选取翼缘焊缝的焊脚尺寸。 （四）、腹板加劲肋设计： 根据

8、腹板的局部稳定性要求，按规范要求，应设置横向加劲肋，而不需设置纵向加劲肋。首先，按构造要求，在每根次梁下面和支座处设置加劲肋，可将半跨范围内划分为三个区段，分别验算每个区段的局部稳定性。 1、加劲肋的设计： 在腹板两侧成对配置加劲肋，加劲肋截面外伸宽度：，加劲肋的厚度：。 2、区段区段左边截面内力M、V计算 区段右边截面内力 、区段截面平均内力计算 腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力计算 临界应力计算： （1）的计算： （2）的计算： 腹板局部稳定验算： 确定区段的局部稳定是否满足要求。3、区段、局部稳定计算方法同前。（五）钢柱设计1 轴心受压柱截面设计2 整体稳定性验算3 局部稳

9、定性验算（六）施工图1）、结构平面图；p87 例图4-22）、主、次梁施工图（侧立面、零件大样）；次梁：p87 4-7 主梁;p120例图 4-43）、柱施工图（立面、零件大样）；p135 5-13 5-12 4）、主次梁连接大样图、梁柱连接大样图(p153 5-33)：山东交通学院 水工钢结构 课程设计院(系)别 土木工程系 专 业 港口航道与海岸工程 班 级 港口081 学 号 姓 名 指导教师 成 绩 二一零年五月水工钢结构课 程 设 计 任 务 书题 目 某轧钢车间操作平台设计 系（ 部） 土木工程系 专 业 港口航道与海岸工程 班 级 港口081 学生姓名 学 号 2010年6月7日

10、至2010年6月11日 共 一 周指导教师（签字） 系 主 任（签字） 2010年 5月20日一、 设计内容及要求课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构件设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同的情况，合理选择结构，构造方案，熟练的进行结构的设计计算，并学会利用各种设计资料。要求：5、 了解建筑钢结构材料的种类和选用方法； 6、 掌握焊接钢结构的构造和连接方法；7、 进一步理解和掌握钢结构的计算理论和方法；8、 熟悉钢结构施工图的内容；二、设计原始资料某轧钢车间操作平台尺寸为，次梁跨度为6米，次梁间距2.0米，。梁上满铺钢衬板混凝土板

11、，表面砂浆面层20mm厚，恒载标准值为g(kN/m2)，活荷载标准值q(kN/m2)。平台板为刚性，能保证此梁的整体稳定。柱与梁铰接，与基础刚接。钢材为Q235，E43焊条。（若考虑次梁叠接在主梁上，其支承长度） 荷载及柱高学号尾数0，12，34，56，78，9活载q9109.510.510恒载g4.53.53.844.2柱高H78789三、设计完成后提交的文件和图表（一）设计说明书1结构布置 要求拟出合理的结构布置方案，并扼要说明选型的理由与根据，按比例绘出结构布置简图 (1)梁格的型式 (2)主梁型式 (3)次梁型式及数目 （4）梁格的连接形式 2次梁设计 (1) 次梁的荷载和内力计算；

12、(2) 次梁截面选择 (3) 次梁截面验算(包括强度、稳定，局部承压及刚度验算)3主梁设计 (1)主梁的设计荷载和内力； (2)主梁截面设计及验算 (3)主梁翼缘焊缝设计，(4)腹板加劲肋设计4钢柱设计(1) 钢柱截面设计及验算(2) 钢柱加劲肋设计（二）图纸1）、结构平面图；2）、主、次梁施工图（侧立面、大样）；3）、柱施工图（立面、大样）；4）、主次梁连接大样图、梁柱连接大样图：四、进度安排1星期一熟悉设计资料，结构布置，次梁设计 2星期二进行主梁设计 3星期三进行主梁设计4星期四进行钢柱设计，绘图5星期五绘图，上交设计结果；设计答辩。五、主要参考资料1、钢结构；2、钢结构设计手册；3、建筑设计资料集。4.材料力学、结构力学、工程制图。 水工钢结构设计 课程设计成绩评定表姓名班级学号成绩平时成绩评阅成绩答辩成绩总计