1、目錄1荷載計算及荷載組合1.1按樓面構造做法計算列表 11.2荷載組合及內力計算 12.截面尺寸估算2.1根據剛度確定最小高度 12.2梁截面預估尺寸 23.次梁設計3.1 次梁CL-1的荷載和內力 33.2 次梁CL-1的設計和驗算 44.主框架梁設計4.1主框架梁KL-1的荷載和內力 54.2主框架梁KL-1的設計和驗算 6 4.3連梁LL-1設計 75.節點設計5.1框架主梁與柱連接節點 75.2框架主梁短段與梁主體工地拼接節點 86.連接節點及KL-1施工圖 101.荷載計算及荷載組合1.1按樓面構造做法計算列表1。表1.荷載匯集表序號荷載名稱標準值(KN/m2)1水磨石樓地面 0.6

2、5215mm厚水泥砂漿找平層0.015x20=0.32150mm厚鋼筋砼板 0.15x25=3.753鋁合金龍骨吊頂 0.10永久荷載標準值總重gk4.804樓面活荷載5.5可變荷載標準值總重pk5.5此處根據任務書填寫1.2荷載統計計算對于一般框架結構荷載組合公式為 ： （4）式中2.截面尺寸估算工程設計中有許多鋼梁是按強度條件確定截面尺寸的，這些梁都有防止整體失穩的構件與之相連，例如有樓面板的樓面梁。由于跨度較大所以采用焊接組合截面。首先定出梁的高度，它既是用料節省的主要因素，又受到相關要求的制約，包括凈空限制和撓度要求。因此需要從下面三個方面考慮：（1）容許最大高度hmax: （2）容許

3、最小高度hmin:量的最小高度根據剛度條件決定，也就是根據撓度確定。（3）經濟高度he:最經濟的截面高度應該使梁的總用鋼量最小。2.1根據剛度確定最小高度根據資料計算荷載是非常重要的步驟本設計題目中的梁假定是以均布荷載作用下的簡支梁，所以 （1）當梁強度得到充分利用時，代入（1）或（2）如果采用Q235鋼材，得到：（3）2.2梁截面預估尺寸（1）框架梁KL-1：,跨度此處根據任務書填寫，取中翼緣H型鋼HM600X300X12X20，根據題目選擇詳見圖2所示。截面特性參數：A=192.5cm2;Ix =118000cm4; Iy =9020cm4; g=151kg/m; ix =24.8cm;

4、iy =6.85cm;Wx=4020cm3; Wy=601cm3;Sx=7243cm3; Sy=900cm3;腹板計算高厚比 H0/Tw=588/12=49翼緣寬厚比 B/T=300/20=15（2） 次梁CL-1：,跨度此處根據任務書填寫，取中翼緣H型鋼HM450X300X11X18，詳見圖3所示。截面特性參數：A=157.4cm2; Ix =56100cm4; Iy =8110cm4; g=124kg/m;ix=18.9cm;iy =7.18cm;Wx=2550cm3;Wy=541cm3;Sx=2804cm3;Sy=810cm3;(3) 連梁LL-1：，跨度此處根據任務書填寫，取中翼緣H型

5、鋼HM450X300X11X18根據題目選擇, 截面特性參數同CL-1。圖2. KL-1截面示意圖 圖3. CL-1截面示意圖3.次梁設計3.1 次梁CL-1的荷載和內力：按照規定支承板的長邊與短邊之比>2時，可以忽略短邊方向傳遞的荷載。均布荷載標準值均布荷載組合值 計算見圖詳見圖4所示。圖4. CL-1計算簡圖將每跨作為簡支梁計算。按照單跨簡支梁計算內力和撓度【2】：跨中彎矩 支座剪力 跨中撓度3.2 次梁CL-1的設計和驗算：1) 抗彎強度驗算2) 抗剪強度驗算3) 剛度驗算 4) 整體穩定驗算：次梁的受壓翼緣板的自由長度，受壓翼緣寬度，所以需要驗算梁的整體穩定性。5) 局部穩定驗算

6、采用的是熱軋H型鋼，所以局部穩定滿足要求。腹板計算高厚比 H0/Tw=414/11=37.63<170翼緣寬厚比 B/T=300/18=16.67<19 通過上述驗算得知，次梁CL-1規格HM450x300x11x18，設計計算滿足強度、剛度、整體穩定、局部穩定的各項要求。4.主框架梁設計4.1主框架梁KL-1的荷載和內力：均布荷載標準值 均布荷載組合值 CL-1傳來集中荷載標準值 CL-1傳來集中荷載組合值 圖5. KL-1計算簡圖按照三跨連續梁計算內力和撓度【2】：跨中最大彎矩 支座最大彎矩 最大剪力 最大撓度1) 抗彎強度驗算2) 抗剪強度驗算3) 剛度驗算 4) 整體穩定驗

7、算：框架主梁的受壓翼緣板的自由長度，受壓翼緣寬度，所以需要驗算梁的整體穩定性。5) 局部穩定驗算采用的是熱軋H型鋼，所以局部穩定滿足要求。腹板計算高厚比 H0/Tw=560/12=46.67<170翼緣寬厚比 B/T=300/20=15.0<19 通過上述驗算得知，框架主梁KL-1規格HM600x300x12x20，設計計算滿足強度、剛度、整體穩定、局部穩定的各項要求。4.3連梁LL-1設計：同CL-1。 綜上，在豎向荷載作用下各梁的內力和撓度值詳見表2。梁編號截面規格HxBxT1xT2最大彎矩（KN.m）最大剪力(KN)最大撓度（mm）CL-1450x300x11x18524.8

8、2249.9025.76LL-1450x300x11x18524.82249.9025.76KL-1600x300x12x20699.45/-603.17321.5218.005節點設計5.1框架主梁與框架柱連接節點此節點采用直角角焊縫連接方式。取框架主梁段長度為1.0m。節點處計算內力：彎矩豎向壓力 水平剪力V=0(因未考慮水平荷載作用，所以節點處不存在水平推力。)鋼柱翼緣邊處（或框架梁端部）的計算內力：彎矩豎向壓力假定焊縫為周邊圍焊，轉角處連續施焊，沒有起落弧所引起的焊口缺陷，并且假定不設支托，即豎向剪力全部有腹板豎向焊縫承受。彎矩由全部焊縫承受。設焊縫厚度hf=10mm。腹板上豎向焊縫有

9、效截面面積為全部焊縫對x軸的慣性矩為 焊縫最邊緣處的截面模量為翼緣和腹板連接處的截面模量為邊緣處最大應力為腹板與翼緣連接處由M和V共同作用，所以：所以，經過計算得知框架主梁與框架柱的節點連接，采用半自動焊的角焊縫連接，焊縫厚度為10mm，并且保證一律滿焊。圖6. 框架柱與梁連接節點大樣圖5.2框架主梁短段與框架梁主體工地拼接節點此節點采用高強度螺栓連接方式。取框架主梁段長度為1.0m。已知計算內力：跨中彎矩支座彎矩支座剪力分析可知KL-1的零彎矩點約位于距離端部2.0m處，所以1.0m短段梁處的彎矩為假定采用高強度摩擦型連接，螺栓M22,10.9級。梁表面經噴砂處理，工地拼接設計如下:1)翼緣板的拼接：螺栓孔徑取23.5mm。翼緣板的凈截面面積為：翼緣所能承受的軸向力設計值為：一個高強螺栓抗剪承載力設計值為：需要的螺栓數目為：個，取8個翼緣拼接板的截面采用：1-8x300x610 2-8x120x6102) 腹板的拼接梁的毛截面慣性矩為腹板的毛截面慣性矩為 腹板所分擔的彎矩為 假定腹板拼接板為2-10x330x530，在腹板拼接縫每側兩列螺栓，共采用12個高強度螺栓，排列如圖所示。每個螺栓所承受的豎向剪力為：在彎矩作用下，受力最大螺栓所受水平剪力為：所以，經過計算得知框架主梁短段與框架主梁的拼接