我的刚结构计算书

1、课程设计课程名称： 钢 结 构 学 院： 土 建 学 院专 业： 基 岩 姓 名： 陈 宇 学 号： 080807110367 年 级： 基 岩 081 任课教师： 秦 桦 2012年 1 月 5 日一、平台结构平面布置，确定主次梁跨度。确定结构布置方案及结构布置形式通过收集资料，综合分析，主梁采用两跨;次梁采用六跨。主梁计算跨度4.5m。次梁计算跨度3.0m。主次梁连接采用高强度螺栓连接， 平台结构的平面布置及柱、主梁和次梁的平面位置。平面布置的理由根据主次梁的经济跨度和平台结构的安全性，采用如上布置方式。图 1 平台结构平面布置图二、平台板设计（可采用钢板或钢筋混凝土预制板）平台板为预制钢

2、筋砼板, 铺50mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm厚的素混凝土面层，焊与次梁上。查荷载规范，钢筋混凝土自重按25KN/m3,素混凝土按24 KN/m3，则平台板和面层的重力标准值为：0.05×25+0.03×24=2.97KN/m2，则永久荷载取为3KN/m2.三.、次梁设计（采用型钢,钢材为Q345）次梁的计算简图如图2所示:第 1 页 共 10 页 q4500图 2 次梁的计算简图 先暂时不考虑次梁自重.次梁上均布荷载为: q=(1.2×3+1.4×15) ×3=73.8KN/m 跨中截面抵抗矩: Mmax=ql2=×73.8&#

3、215;4.52=186.81KN·m 需要截面抵抗矩: Wnx =573905,53mm3573.91cm3 选取截面为I32a,其截面特性为: Ix = 11100cm4,Wx = 692cm3 Ix /Sx = 27.48 自重： 52.72×9.8=0.51666KN/m 考虑梁的自重后,最大弯矩为: Mx=(73.8+1.2×0.51666)×4.52=188.38KN·m 最大剪力:V=(73.8+1.2×0.51666)×2.25=167.44 KN 抗弯强度验算: =259.26N/mm2f=310N/mm2

4、 剪应力验算： = = 64.15N/mm2f v =180N/mm2 支座处局部压应力验算： 支座反力为167.44KN. 假定支撑长度a =150mm,由型钢表查得:第 2 页 共 10 页 hy= R+t = 15.0+11.5=26.5mm. 腹板厚度tw =15.0mm, 局部压应力为: c = = 99.86N/mm2f = 315N/mm2 因有铺板密铺在梁的受压翼缘上与其牢固相连,能阻止梁受压翼缘的侧向位移,故不必验算整体稳定性。 挠度验算： 均布荷载标准值为： q=(3+15)×3+0.51666=54.52kN/m = = = 因此,此次梁能满足强度刚度要求。四.

5、主梁设计（钢材为Q345） 荷载与内力; 如计算简图如图3所示： g180000PPPPP/2PP/23000PP30003000300030003000图 3 主梁计算简图 次梁传来集中荷载： p=(73.8+1.2×0.51666)×4.5=334.89kN 第 3 页 共 10 页最大弯矩(不包括主梁自重)： Mmax =×334.89×9-334.89×(6+3) =4521.02 KN·m 最大剪力(不包括主梁自重)： Vmax =×334.89 =837.23kN 初选截面 按抗弯强度计算所需截面模量 Wmax

6、=1459569.00mm3 =14595.69cm3 (因不考虑塑性,翼缘厚可能16mm, 故 f=295(N/mm2) 梁的高度和腹板截面尺寸最小高度（vl/400）：得 经济高度： 采用腹板高度，考虑翼缘板厚度后梁高h满足要求。腹板厚度：，采用。则腹板截面尺寸为：。翼缘板的截面尺寸翼缘板截面积： 试选翼缘板宽度为350mm，则所需厚度为：，采用；则梁的外伸宽度，则，不满足局部稳定要求。所以 取第 4 页 共 10 页 满足局部稳定要求。 跨中截面抗弯强度验算梁的截面积： A=170×1.2+2×35×1.6=316cm2 梁单位长度的自重为: =24309.

7、88N/m=2.43kN/m 取梁自重的荷载分项系数为1.2,并考虑加劲肋等重量采用构造系数1.2,因此梁自重的设计荷载为： g = 1.2×1.2×2.43 =3.50kN/m 梁的支座反力即最大剪力: Vmax = 837.23+1/2×3.50×18 = 868.73kN 跨中最大弯矩： Mmax = 4521.02+1/8×3.50×182 = 4662.77kN·m 截面特性： Inx = ×1.2×1703+35×2×1.6×86.62 = 1331250.72c

8、m4图 4 梁截面尺寸图 抗弯强度： N/mm2f =310N/mm2 整体稳定验算： 次梁为主梁的侧向支撑,因此主梁受压翼缘的自由长度l1等于2000mm,l1与梁受压翼缘宽度b1之比为：第 5 页 共 10 页 = 8.57= 10.73 因此梁的整体稳定性有保证. 折算应力验算 1' = 1= 302×170 / 173.2 = 296.42N/mm2 S1 = 1.6×35×85.8 = 4804.8 cm3 1 = = = 25.36 N/mm2 = 299.65N/mm2 1.1f = 1.1×310 =341 N/mm2支座处剪应力

9、验算： S = 4662.77+×1.2×85² =8997.77 cm3 = ×103×8997.77×103 / 1331250.72×104×12 48.93N/mm2 fv =180N/mm2 刚度验算： 全部荷载标准值产生的跨中弯矩MKT=3280.5KN·m (满足) 加劲肋的布置： = 170/ 1.2 = 139.6780 =80 = 66.03170 = 170=140.31因此应配置横向加劲肋并进行计算。因为1/3跨处有集中荷载，所以该处应设置支承加劲肋，又横向加劲肋的最大间距为2.5

10、。第 6 页 共 10 页故最后取横向加劲肋的间距为2000mm。布置如图5所示。主梁的剪力和弯矩图如图6所示：gPPPPPP/2P/23000PP3000300030003000868.73737373858.23512.84523.34.177.95167.45V 图（KN）M 图（）2611.443939.114662.773000图 6 主梁的弯矩图和剪力图 区格的局部稳定验算区格所受应力区格两边的弯矩： 第 7 页 共 10 页区格所受正应力：区格两边的剪力： 区格所受剪应力： 区格的临界应力 局部稳定计算验算条件为： （满足要求）第 8 页 共 10 页其它区格的局部稳定验算与区格

11、的类似，详细过程略。横向加劲肋的截面尺寸和连接焊缝，采用，采用这里选用，主要是使加劲肋外边缘不超过翼缘板的边缘，见图4。加劲肋与腹板的角焊缝连接，按构造要求确定： hf 1.5× =1.5× = 6.0mm，采用 hf = 7.0mm。支座处支承加劲肋的设计采用突缘式支承加劲肋，如图5所示。按端面承压强度试选加劲肋厚度已知，支座反力为：（与翼缘板等宽），则需要：考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件，为保证其使梁在支座处有较强的刚度，取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致相同，采用。加劲肋端面刨平顶紧，突缘伸出板梁下翼缘底面的长度为20mm，小于构造要求。按轴心受压构件验算加劲肋在腹板平面外的稳定支承加劲肋的截面积，见图7所示： 第 9 页 共 10 页查附表7（适用于Q345钢，