平台梁设计实例.docx

13钢结构课程设计 XX厂房工作平台焊接钢梁设计学生姓名： 学 号：学 院：工 学 院专业班级：土 木 工 程 指导教师： 目录1. 设计计算书 1 一、 设计资料 1 二、 结构内力计算 一）、次梁内力计算 1 二）、主梁内力计算 4 三）、主梁腹板加劲肋设计 6 四）、次梁与加劲肋的连接 10 五）、参考文献 10 2. 施工图附表1：结构平面布置图附表2：主次梁施工图XX厂房工作平台焊接钢梁设计计算书一、设计资料某厂房工作平台焊接钢梁（主梁、次梁）设计，梁上铺100mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层（混凝土预制板与平台次梁上翼缘板连接牢固）。钢材采用Q235。工作平台活荷载为6KN/m2 。结构布置图如下： 二、结构内力计算一）、次梁内力计算查荷载规范，钢筋混凝土自重按照25KN/m3,素混凝土按照24 KN/m3。则平台板和面层的重力标准值为： 0.125+0.0324=3.22 KN/m2.次梁承受的线荷载标准值为：=3.225+65=46.1 KN/m求荷载组合值，即取由可变荷载效应控制的组合值进行计算，且平台活荷载标准值大于4 KN/m2，因此取=1.3,=1.2。故次梁承受的线荷载设计值为：=1.23.225+1.365=16.11.2+301.3=58.32最大弯矩设计值为：=58.3242=116.64支座处的最大剪力设计值为：设计要求采用焊接钢梁，则净截面模量为：=516677.7mm3=516.7cm3A 跨中截面选择1）梁高梁的最小高度：根据表5.3得工作平台次梁挠度容许值,.查表5.10，得Q235钢下 梁的经济高度：，且 取次梁腹板高度300mm.2）腹板高度 取 故腹板采用3006的钢板。3）翼缘尺寸需要的翼缘面积按式得 按照构造要求，不能小于180mm, 故取 ，取 翼缘外伸宽度与其厚度之比为 可按截面部分发展塑性进行抗弯强度计算。翼缘选用18010钢截面尺寸如图所示：B 跨中截面验算截面几何特征：截面惯性矩为： =99990000截面模量为： 截面面积： 梁自重： （式中，为钢的重力密度重度）考虑自重后的最大弯矩设计值：1）抗弯强度2）整体稳定 次梁可作为主梁的侧向支撑，而由于次梁上放置楼板，防止其侧向位移。故不需计算整体稳定性。3）抗剪强度面积距：次梁的最大剪力设计值为：截面的最大剪应力为： （满足）4)刚度:分别计算全部荷载和活荷载标准值作用下的挠度查表5.3得：工作平台次梁的挠度容许值为， 全部荷载标准值：C次梁腹板与翼缘板的连接焊缝： 取：二）、主梁内力计算：A跨中截面选择假定平台主梁与平台柱铰接连接，次梁传下来的荷载值：标准值：设计值： 主梁的支座反力（不含自重）：最大剪力设计值（不含自重）：最大弯矩设计值（不含自重）：需要的净截面模量为：1）梁高梁的最小高度：根据表5.3主梁容许挠度，按Q235钢查表5.10得：梁的经济高度：取腹板高度：2）腹板厚度： 取 故腹板采用的钢板3）翼缘尺寸去翼缘宽度280mm，厚度12mm.截面尺寸如右图所示 翼缘外伸宽度与其厚度之比为 可按截面部分发展塑性进行抗弯强度计算B.跨中截面验算截面面积：梁自重：（式中1.1为考虑加劲肋等的重力而采用的构造系数，76.98KN/m3为钢的重度）加上自重后的支座反力设计值：梁的内力图如右图：截面的几何特性：1）抗弯强度 （满足）2）整体稳定性次梁可作为主梁的侧向支撑，因此 大于表5.9规定的不需计算整体稳定性的最大 ，故需验算跨中截面梁段的整体稳定性。该梁段属于梁端有弯矩但跨中无荷载作用情况，由表5.63）抗剪强度13 （满足）4）刚度：分别计算全部荷载标准值和可变荷载标准值作用产生的挠度。按表5.3， 次梁传递荷载产生的挠度值：主梁自重产生的挠度vt2=5384EIxgkL4=53841.531500042060002412120920=2mm总挠度vt1+vt2=22.5+2=24.515000400=37.5满足要求次梁传递给主梁的活荷载标准值Fqk=5642=60KNVQ=22.56093.12=14.5mm15000500=30mm5）翼缘与腹板的连接焊缝 取 三）主梁腹板加劲肋设计A加劲肋布置 已知梁截面尺寸：腹板950mm12mm,翼缘280mm12mm 故不需配置横向加劲肋D.端部支撑加劲肋设计支撑加劲肋形式如下图。尺寸为21） 腹板平面外的整体稳定按支撑加劲肋和加劲肋两侧腹板（一侧至端部，另一侧为）组成的十字形截面轴心压杆计算 查附表1.2得：（十字形截面按b类截面） （满足）2)端面承压强度： （满足）3)支撑加劲肋与腹板的连接焊缝 （满足）平台主梁施工图见附页。四）次梁与加劲肋的连接（焊缝连接）考虑到连接并非理想连接，会有一定的弯矩作用，故计算时将次梁反力增加，次梁传递下来的荷载设计值为：则梁反力 试选用焊缝连接 取：因为次梁传来的制作反力并非作用于焊缝形心，最后采用三面围焊将次梁与主梁搭接部分全部用焊缝连接，焊缝验算如下所示：ff=P0.7hf1Lw=1760000.76=79KN/mm2160 KN/mm2满足要求：选用2个4.8级M20普通螺栓作为固