钢结构课程设计车间工作平台

目录一设计说明 .2二计算书正文.3第一节平台铺板设计 .3第二节平台次梁计算 .42.1 跨中截面选择 .42.2 次梁的抗弯强度验算.52.3 抗剪强度验算 .52.4 次梁整体稳定性验算.5第三节平台主梁设计 .63.1 内力计算 .73.2 局部稳定验算 .83.3 抗弯强度验算 .93.4 抗剪强度验算 .93.5 整体稳定性验算.103.6 刚度验算 .103.7 翼缘与腹板的连接焊验算.11第四节平台柱计算 .114.1 平台柱设为实腹柱轴心受压构件设计114.2 平台柱强度，刚度，整体稳定验算.124.3 局部稳定性验算.13三 . 连接点设计 .13精品资料一设计说明1. 本设计为某车间工作平台2. 结构平面布置图如下，间距4m， 5 跨，共 20m ，跨度 3m， 4 跨，共12m3. 梁上铺 100mm 厚的钢筋混凝土预制板和30mm 素混凝土面层。永久荷载为： 5kn/mm 2，可变荷载为： 10kn/m 2荷载分项系数：永久荷载1.2，可变荷载 1.3二计算书正文第一节平台铺板设计依题意并综合分析比较，平台钢结构平面布置如上图，主梁计算跨度为6m，次梁计算跨度为3m，次梁与主梁采用平接方式连接。铺板自重为： 0.1*20+0.03*24=2.72kn/m2铺板承受的荷载标准值为：q k =2.72+10=12.72kn/m2铺板承受荷载设计值： q=1.2*2.72+10*1.3=16.264kn/m2第二节平台次梁计算2.1 跨中截面选择查荷载规范钢筋混凝土自重按25kn/mm 3，素混凝土按 24kn/mm 3， 则因此取： r q =1.3 ， r g =1.2;次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为（ 暂不考虑次梁自重 ）：p1 =2.72*1.2=3.264kn/m活荷载标准值： p 2 =10*1.2=12kn/m次梁跨中最大弯矩设计值：m max =ql 2/8=16.264*5*5/8=50.825knm需要的净截面模量为： w=m max =50.825/ （ 1.05*215 ）=225cm 34rxf初步拟定次梁采用工字型i20a ，a=35.5cm 2，wx=237cm 2，ix2370 cm，i x17.2cm ，自重 27.9kg/msx2.2 次梁的抗弯强度验算考 虑 次 梁自 重 后 ， 跨 中 截 面 最大 弯 矩 设 计 值 ：m max =1 *16.264+0.0279*10*5*5=51.69knm8mx=51.69 * 1034 =207.7n/mm 2215n/mm 2（满足）rw wnx1.05 * 237 * 102.3 抗剪强度验算次梁最大剪力设计值为：vmaxql 21 * 16.26420.0279 * 10* 1.2 * 5 =41.5knvmaxs ixtw= 41.5 * 103172 * 1024.13 n/mm 2f v =125n/mm 2（满足）2.4 次梁整体稳定性验算因为混凝土预制板与平台次梁上翼缘链接牢固，故不需要验算，整体稳定性可得到保证。（1）局部稳定性验算：h0 =1000/10=10080tw345 ，因此梁承受静力荷fy载，且不受局部压应力，故可不配置加劲肋，可保证其局部稳定性。（2）刚度验算： v t /l=1/250 ，v q /l=1/300全部荷载标准值： q kt =（3.264+0.0279*10） *1.2=4.25kn/m活荷载标准值： q kq =10*1.3=13kn/mvq5 *qktl3v t /l=1/250满足， vqv q /l=1/300 （满足）l384 * eixl（3）翼缘与腹板的连接焊缝验算（采用手工焊）vs 1425.69* 1000 * 2299.32 * 1000hf1. 4i xft w =1.4 * 1.12 * 106* 10 4* 160=0.36mmh fmin =1.5tmax =5.18mm ，取hf =6mm=1.5vmax=1.5*162.45 * 1033 =1.299mmh0fv1000 * 125 * 10t w =1000 =9.04mm ，取 t w =8mm3 .5（3）翼缘尺寸x单个翼缘： a 1 = w1 tw hw =1250* 1068 * 1000=4590mm 2hw61000* 2116取翼缘宽度 300mm ，则翼缘厚度：t1a1 =15.2mm ，取翼缘厚度为16mmb翼缘外伸宽度： b1b tw =145mm2翼缘外伸宽厚比： 145/16=9.060.5*1200=600mm2h0 =2400mm ，将腹板分成 25 个区格。位于主次梁连接处的加劲肋可当做主次梁之间的连接板3.3 抗弯强度验算mxrw wnx=1299000=210.107n/mm2215n/mm 21.05 * 5870000抗弯强度验算满足要求3.4 抗剪强度验算vmaxs162.45 * 106=4=120n/mm 20.6 ，当b 0.6 时需要计算b =213n/mm 2215n/mm 2整体稳定性验算满足要求3.6刚度验算v t /l=1/500 ，v q /l=1/500集中荷载标准值：fkt=17.72*5=88.6kn集中活荷载标准值： f kq =65*5=325kn/m2vt25 * fl=25 *325 * 103 * 500023640.00014vq /l=1/500 （满足）l650ei650206 * 10* 1.02 * 10* 103.7翼缘与腹板的连接焊验算hfvs 1w438.57 * 1200 *=65120* 10004=0.81mm1. 4i xft1.4 * 1.02* 10* 10* 240h fmin =1.5tmax =7.24mm ，取hf =10mmhf max =1.2*10=12mm第四节平台柱计算4.1 平台柱设为实腹柱轴心受压构件设计平台柱承受平台主梁传来的荷载，平台柱与平台主梁铰接连接，中间平台柱承受的轴心力的设计值为：n=4f+ql=4* （ 1.2*17.72+1.3*65）+1.2*1.1152*6=113.76kn平台柱长细比一般为60-120 ，假设钢柱的长细比为80，按 b 类截面查附表得0.688则 an =450 *10 360.003100 m2f0.675 * 215 * 10在柱截面设计时。平台截面高度 h 一般可取柱的 1/20-1/12. 当柱在梁主轴方法的计算长度相等时，可取截面宽度 b 接近于高度 h,初步拟定柱截面尺寸如下图截面特征计算如下：a=2*240*8+260*6=5400mm2ix112* 6 *26032240 * 8* 145* 2 = 8.95 * 10 7 mm 41iy* 8 *122402 * 27.68 * 104 mm 4ixi x128.45mm ， iyaiy64.5mma4.2 平台柱强度，刚度，整体稳定验算因为柱截面没有削弱，若柱整体稳定能满足要求，则柱的强度也能满足要求，因此只需要验算柱的整体稳定。平台柱高 6.0m ，柱顶与柱脚均为铰接，因此平面内与平面外的计算长度均为 6.0m ，即lexl ey4.5ml0x0xi x4500128.4535.03150，0 yl0yiy450064.569.76150柱刚度满足要求。因为对 x 轴 y 轴，值均属于 b 类截面， 所以minoy =0.512nxxwx (1nxmx0.8n) nex=198.4n/mm 2f=215n/mm 2满足要求。4.3局部稳定性验算翼缘宽厚比验算： b/t=260/6=43.33（ 250.5345f y81,满足要求翼缘的局部稳定：btt2408 / 2814.5100.1345 =24 ，满足要求f y三 . 连接点设计次梁与主梁刚接由于连接节点除传递次梁的竖向支反力外，还要传递次梁的梁端弯矩， 当主梁两侧的次梁梁端弯矩相差较大时，会使主梁受扭，对主梁不利，因此采用次梁与主梁刚接，并且采用