钢结构课程设计钢框架主梁设计Word文档下载推荐.docx
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2.4.1梁高的确定
由于设计荷载时未考虑钢梁自重，考虑安全因素，可取：
M=1.02Mmix=1.02x573.48=584.95KN•m
则次梁所需的截面抵抗矩:
7=
=眯磐5皿
梁的最小高度（按最大挠度限值确定）:
的抗弯强度设计值/=215N/mm:
E二206X10汎/mm'
和[-]=250o）
v
梁经济高度经验公式
力=7x师-3OO=7xV2.59xl06-300=661.3/h/h
所以取腹板高度hw=650mm加翼缘厚度可使梁高度满足上述要求。
2.4.2腹板尺寸的确定
腹板inj度取hw=650mm
则腹板片度：
1箭旧族圧七1-2Vm1.2x254.88x10-
抗剪强度要求：
人>
———==3.8〃?
〃？
hwfv650x125
式中取Q235钢的/.二125N/””/。
局部稳定和构造因素：
tw=〉、-=7.3“"
”
」•丿J•丿
取几二10mm,则腹板可选用一630X10。
WW
2.4.3翼缘板尺寸的确定
根据翼缘所需要的截面惯性矩确定翼缘板尺寸:
2.5次梁整体稳定的验算
2.5.1截面儿何特性
截面积A=2x300x12+650x10=13700wm2
梁在侧向长细比"
产帶十.3
A=O.69+O.13x2222^=o.759
300x674
cr“432013700x674,i*148.3x12.,小235
=0.759x7xL'
1+（厂+0x
14&
罗3.021xlO6Y4.4x674235
=0.620
n727
由于久>
0.6,则：
加=1.07-碣=0.615
次梁自重标准值：
（用Q235钢材）
彳］=（3x9.42x2+5x10.20）x9.8=1.054R7V/加
=\.22KN/m
次梁自重设计值:
q=1・2如=1.2x1.054=1.265kN/m
次梁（包括自重）所承担的最大的弯矩与最大剪力：
M喰+討厂=573.48+1x1.265x92=586.29^-7h
血空=（56.64+1.265）x9=260.57册
2.5.2整体稳定性验算
=3\5N/mm2>
fd=2\5N/mm2
Mma；
_586.29xl06
（pf；
Wx~0.615x3.021xl06
整体稳定不能满足要求，需要加大截面。
腹板选用一650X12
翼缘选用一320X16
截面儿何特性
截面积A=2x320x16+650x12=1804Oh/?
/2
惯性矩I=丄x320x6823-—x308x6503=1.410xl09mm4“1212
I、.=2x—x16x3203+—x650x12、=8.747xlO7mm>
1212
截ill模'
KWx==I；
J%=4.135x106nun3
%
梁在侧向长细比«
十鬻®
235
T
Q'
"
69+°
・E加"
.776
q4320Ah
y•'
cr”432018040x682」：
129.3x16小235
=0.776xx—J1+（y]+0]x
129.324.135xl06V4.4x682235
=0.725
AOQO由于％>
0・6,贝ij：
加=1.07-匕丝：
=0・681
0.725
=（2x20.10x2+5x12.25）x9.8=l・388RN/〃?
“=l・2q自=1.2x1.388=1.666kN/m
・1・61
M喰=%七”=573.48+-xl.666x9-=588.47必N"
Vmax=⑺+小=（56.64+1.666）x9=262.377册
urn£
£
整体稳定性验算
此时次梁整体稳定满足要求。
2.3.3局部稳定性验算
故次梁不会发生周部失稳，不需要设置加劲肋。
2.5.4抗弯强度验算
588.474x1（）6
yWx"
1.05x4.135xl06
=\35.5N/mm2<
故抗弯强度满足要求。
2.5.5抗剪强度验算
Z.CM2剪力全部由腹板承担s“=12x——=633750加J
8
上仝_262.377皿严3375。
=9.站皿2*円25"
加l・410xl0\12
At.
故主梁的抗剪强度满足要求。
2.5.6刚度验算
5qf_5x（20.95+22.5+1.388）x9000
u
384EZr384x2.06xl0>
xl.410xl09
=13.2mm
rnI9000“…
[u]===36〃〃”>
u=\3.2mm
250250
故满足刚度要求。
320X16
终选次梁截面如右图:
650X12
次梁截而图
三、设计框架主梁KL-1
3.1荷载分析
3.1.1主梁的受力分析
主梁受自重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载。
其中边缘主梁①
⑤受力是主梁②③④受力的一半。
则以主梁②③④进行研究设计。
主梁按多跨连续梁设计，计算简图如下图
A
（2）X
ABC
主梁截面尺寸待定，因此先不计主梁口重荷载。
则主梁跨中所受集中荷载设计值：
集中恒载：
G=1・2x（20.95+1.388）x9=241.25KN
集中活载：
0=1.4x22.5x9=283.5^
G+0=241.25+283.5=524.75^
3.1.2荷载的组合情况
山于此结构具有对称性，故仅对以下六种荷载情况进行分析:
1仅次梁传递集中力恒载时
241.25241.25241.25
2仅
（1）跨有集中活载时
283.5
（1）Y
（2）Y（3）
77y7777y77
3仅
（2）跨有集中活载时
（1）Y
（2）Y（H
77x777^77
4
（1）
（2）跨有集中活载时
283-5
5
（1）（3）跨有集中活载时
⑥
（1）
（2）（3）跨都有集中活载时
283.5283.5283.5
3.1.3内力计算
①仅次梁传递集中力恒载时
/
r4
[25.69
卩BXC
379.97
D
②仅
（1）跨有集中活载时
-255.15
510.30
（2>
°
63.79
③仅
（2）跨有集中活载时
二一r<
rnWL36.
（1）
141.75
21.26
-21.26
-•
（3）'
-14
.75
446.51
④
（1）
（2）跨有集中活载时
177.19
14.18
✓*-
92.14
/\•
•
.J⑴•
-106.3
・19
.36
⑤
（1）（3）跨有集中活载时
163.01
12049
册420.49
各跨挠度表
编号
（1）跨
（2）跨
（3）跨
①
3.5
0.6
②
5.3
-1.7
0.56
③
-1.7
4.2
④
2.5
-1.1
⑤
5.9
-3.4
⑥
4.6
0.7
表中单位为mm,挠度先下为正向上为负。
山①和其它情况弯矩的叠加可得跨中最大弯矩的产生为①咆时
M屮=379.97+542.19=922.16k/V•m
山①和其它情况弯矩的叠加可得支座处最大负弯矩的产生为①时
M殳=-325.69-446.51=-772.2kN・m
山①和其它情况剪力的叠加可得剪力最大的产生为①+®
时
%=156.81+191.36=348.17^（在支座B左侧）
山①和其它情况挠度的叠加可得挠度最大的产生为①+©
v„=3.5+5.9=9Amm
ni
故由以上计算知：
最不利弯矩为：
Mn际=922・16kN・m
最不利剪力为：
Vmax=348.17^
3.2初选主梁的截面尺寸
3.2.1梁高的确定
由于设讣荷载时未考虑钢梁自重，考虑安全因素，可取：
M=1.02A/max=1.02x922.16=940.60^m
tIZM
940.60xlO6…"
63
wx-=
--4.17xlO6/rz/H
A人仁
1.05x215
5x215x9000
31.2x206xlO3
的抗弯强度设计值f=215N/mm:
E=206XlO^N/mm3和E-]=400o）
hs=7x师-3OO=7x封4.17x106_3（X）=826.7〃〃”
所以取腹板高度饥=800〃州加翼缘厚度可使梁高度满足上述要求。
3.2.2腹板尺寸的确定
腹板高度取hw=800mm
则腹板厚度：
5二竺竺=仝密空竺=3.9〃"
式中取Q235钢的九hwfv800x125
=125N/mm2Q
局部稳泄和构造因素：
几.=斗?
=斗二=8.1〃劝
丿•丿J•丿
取/M=14mm,则腹板
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