钢结构课程设计

某钢结构厂房工作平台设计计算书姓名学号专业年级土木工程指导老师教授目录一、设计说明1二、计算书正文1、次梁设计1（一）、跨中截面选1（二）、梁的刚度强度验算3（三）、翼缘与腹板连接角焊缝计算5、主梁设计6（一）、跨中截面选6（二）、梁的刚度强度验算8（三）、翼缘与腹板连接角焊缝计算15（四）、主次梁螺栓连接计算16、施工详图17一、设计说明1、本设计为厂房工作平台焊接钢梁（主梁、次梁）。本厂房工艺上没有特殊要求，结构满足经济适用即可。2、结构平面布置如下图间距40M跨度80M3、设计荷载梁上铺100MM厚的钢筋混凝土预制板和30MM厚素混凝土面层（混凝土预制板与平台次梁上翼缘连接牢固）。永久性荷载混凝土预制板与混凝土面层以及钢梁自重。可变荷载6KN/2M荷载分享系数永久荷载12可变荷载13二、计算书正文、次梁设计（一）、跨中截面选择查荷载规范钢筋混凝土自重按25KN/,素混凝土按24KN/3M3M则平台板与面层的重力标准值为26/01254/KNKN活荷载设计标准值为，则次梁承受的线荷载标准值为26/K其中3438/Q/KQQ荷载分享系数由可变荷载效应控制的组合进行计算，且平台活动荷载标准值大于4KN/，2M因此取1QR2GR故次梁的线荷载设计值为28346/QKN最大弯矩设计值（不包括梁的自重）2218738MAXMLM最大剪力设计值MAX1461842VKN需要的净截面模量为（因系静力荷载，故可考虑截面塑性发展系数）63337201516541MAXNXREQXMWMCF（1）、梁高梁的最小高度根据规定数据表格知，梁的容许挠度按钢查询相关规1/,250TVL235Q定数据得MIN8039251LHM梁的经济高度按公式式一404651EXW按公式式二33773528M取腹板高度0WH（2）、腹板厚度根据公式3MAX01864122905WVVTMF取735HTWT（3）、翼缘尺寸单个翼缘321165408601957XWWATHM235B取翼缘宽度180MM，厚度12MM2218016957AM翼缘外伸部分宽厚比为，因此可以按截面部分发展塑性进731YF行抗弯强度计算（二）、梁的强度刚度验算截面面积221860891ACM梁自重476981200/KGN（式中11为采用加劲肋等的重力而采用的构造系数，为钢重度）37698/KNM次梁跨中截面加上自重后次梁内力图如图最大剪力设计值为MAKN最大弯矩设计值为2373AXKMGM截面积和特性324108618065812XIC3547XWCM（1）、抗弯强度验算（满足）62380120/57XXNMNW215/FNM（2）、抗剪强度验算（次梁与主梁连接处）318230681502WSC32MAX491/15/5VVNMFNMIT（满足）（3）、整体稳定性验算因为混凝土预制板与平台次梁上翼缘连接牢固，故不需验算，整体稳定性可得到保证。（4）、局部稳定性验算06235780WYHTF因次梁承受静力荷载，且不受局部压应力，故可部配置加筋肋，可以保证其局部稳定性。（5）、刚度验算根据查表得工作平台次梁的挠度容许值1/250TVL1/30QVL全部荷载标准值368765/KQKNM活荷载标准值4/Q满足3334550118261856250TKTTXLLEIL（满足）QL14637QL（三）、翼缘与腹板的连接焊缝验算（采用角焊缝）根据相关公式得35149016012458FWXTVSHMIFMINAX52F取MAXIN6196FFT注尽管次梁2承受荷载为次梁1的一半，但为了统一尺寸、施工方便，采用与次梁1相同的设计。、主梁设计根据次梁的设计方案，主梁承受荷载示意图（一）、跨中截面选择次梁传来集中荷载标准FKN271K设计值146052074903K281815FN主梁支座反力设计值不包括主梁自重1273RKN最大剪力设计值不包括主梁自重MAX2905VF最大弯矩设计值不包括主梁自重19035627614MAXMKNM需要的净截面模量为63374057152AXNXREQXWCF（1）梁高梁的最小高度根据规定数据表格知，梁的容许挠度按钢查询相1/,40TVL235Q关规定数据得MIN1207645LHM梁的经济高度0403581EXW3723750M取腹板高度8WH（2）腹板厚度根据公式3MAX0190512288WVVTMHF35T取W8（3）翼缘尺寸单个翼缘32171080315686XWWATHM1183271635BHM取翼缘宽度240MM，厚度16MM2212406384015AMM翼缘外伸部分宽厚比为，因此可以按截面部分发展塑性进7516YF行抗弯强度计算。（二）、梁的强度刚度以及稳定性验算截面面积2416800ACM梁自重4769810/KGN（式中11为采用加劲肋等的重力而采用的构造系数，为钢重度）37698/KM主梁跨中截面加上自重后主梁内力图如图支座反力设计值1287329126RKN最大剪力设计值为MAX905V最大弯矩设计值为21764297818AXMKM截面积和特性324106409XIC3169784XWCM（1）、抗弯强度验算（满足）623781095/54XXNMNW215/FNM（2）、抗剪强度验算（主梁与柱连接处）31246084207WSC（满足）332MAX971/15/VVNMFNMIT（3）、整体稳定性验算次梁可以作为主梁的侧向支撑，因此超过规定的最大数140LCM1/67LB值故需要对整体稳定性系数进行计算221117503BM3426486YICM20A3684512YIC07Y0B224303514YBBYXYTAHWF2283781635107594306当时需计算（满足）B0217951BB（满足）622378/0945BXMNMW综上主梁整体稳定性可以得到保证。（4）、局部稳定性验算已知主梁截面尺寸腹板08WHTM翼缘2416B并且无截面改变0835108WYTF27170Y故仅需配置横向双面加筋肋加筋肋的布置主梁跨度为12M，次梁间距为4M，为了施工方便将次梁连接在主梁横向加筋肋上。因此采用加筋肋间距0105840AMHM216将腹板分成12个区格，位于主次梁连接处的加筋肋可当作主次梁之间的连接板。各区格腹板的局部稳定计算1各区格的平均弯矩按其中央弯矩计算。2190590532AMKNM2169B219259543CK23687DMNM21195059587FK2各个区格的零界弯曲压应力因为次梁与主梁通过加筋肋连接，故可约束主梁翼缘的扭转，可用受弯计算的腹板通用高厚比按公式2/80/2350685173517YCWBFHT因此取/CRNM3各区格平均弯矩产生的腹板计算高度边缘的弯曲压力6203918054/42AXHMNMW215/620327/B2/620391801/42CXH215/620397/DMNMW2/62039180/42EXH215/620394/F2/因此所有区格弯曲压应力均没有超过零界弯曲压应力，满足强度要求。4）各区格的平均剪力按区格中央剪力计算192051983AVKN19256BVKN4C319D1905252EK074FVN5）各区格的零界剪应力用于抗剪计算的通用高厚比/10/82510AH按如下公式计算022/80/35354/14/53861YWFHTSA且故取6210598125098601/CRVSFNM）各区格平均剪力产生的腹板平均剪应力320/8AWVNMHT21/K32019608/BT20/320545/8CWHT21/K320190/DVNMT20/320245/8EWHT21/KNM320710/FT20/因此所有区格腹板平均剪应力均没有超过零界剪应力，满足强度要求。7各区格的局部稳定性根据公式本梁没有受到局部压应力因此没有第三项2221CCRCRR满足）222245310306781ACRCR2222730816018215BCRCR22226353CCRCR2222970604687115DCRCR222238133ECRCR满足）22229406081615FCRCR横向加筋肋截面尺寸选取本梁加筋肋还可以兼作次梁集中荷载的支承加筋肋，但此荷载不大，故按刚度条件选择截面根据公式取90MM取0840673SHBM90615SBTM8MM选用98横向加筋肋按构造决定取5MMMINAX15842FHTFH（5）、刚度验算根据查表得工作平台次梁的挠度容许值1/40TVL1/50QVL集中荷载标准值3765410KTFKN集中活荷载标准值96KQ23241011648078340TTLLEIL（满足）2324396110695QQFLLIL（三）、翼缘与腹板的连接焊缝验算（采用角焊缝）根据相关公式得36149027124680FWXTVSHMIFMINAX5F取MAXIN81296FFT四、主次梁螺栓连接计算（1）主次梁采用普通螺栓连接采用螺栓单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值20M根据公式214398244BBVVDNNFNK835CT故取连接一侧螺栓需要的数目，考虑到