课程设计钢结构平台设计

钢结构台计一．设题目某车间工作平台二．设目的《钢结构设计原理课程设计是木工程专业学生在学《结构设计原理课程后一个重要的综合实践性教学环节的是培养学生对钢结构的设计和应用能力过本的设计训练学重点掌握结构内力计算和点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。三．设资料1.某冶炼车间检修平台，平台使钢材材质、平面尺寸为15*15、活荷载为3

。不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置台三个有直径1m检洞，位置不限平台顶面标高为6m平台下净空至少4m梁柱铰接连接。平台面内不考虑楼梯设置。2.参考资料：

钢结构设计教材钢结构设计规范建筑结构荷载规范钢结构设计手册四．设内容1.确结构布置方案及结构布置式依题意并经综合比较，平台结构平面布置如图所示：a)

2.平铺板设计xx(1)确定有关尺寸铺板采用有肋铺板，板格尺寸为1000mm1500mm。根据结构要求及荷载作用情况，取铺板厚6mm，肋尺寸为6mm×60mm(2)验算铺板的承载力和钢度①承载力验算计算铺板和钢肋的跨中最大弯矩铺板自重标准值：

q

0.462kN/

2板肋自重标准值：

q

kN/板面活荷载标准值：3kN/m2计算铺板跨中最大弯矩，铺板按四边简支平板计算：//1000查表得：

铺板面荷载设计值

q1.21.44.754kN/m

2铺板单位宽度最大弯矩为

Mqa1

3

0.386kNa所以,M

max

M

计算板肋的跨中最大2弯，可按两端只承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载，其中恒荷载标准值为：活荷载标准值为：

q0.4897kN/mq/加劲肋的跨中最大弯矩为M验算铺板和加劲肋的计算强度

11ql20.48971.41.34788铺板截面的最大应力为

6664.33fN/t2h

2加劲肋可考虑铺板30倍度宽度参与截面共同工作，计算截面如图3-2所示。截面面积A(90606)

2截面形心轴到铺板的距离：

18060180

11.250.01125截面对形心轴x的面惯性矩:I18024.754.0527544.0527412加劲肋截面最大应力为44M1.3474.0527x②铺板和加劲肋钢度验算铺板查表得0.0843

215/

普板面荷载标准值

q

0.462/m2铺板跨中最大挠度：V

q'aEt3h2.063

6.56钢板容许挠:

/1506.67V

max

加劲肋加劲跨中最大挠度V

max

ql(0.4897342.064.0527x

2.76mm加劲肋容许挠度

/250V

max

3.平次梁设计假设平台次梁与平台主梁铰接连接，平台次梁CL1看作是两端支承在平台主梁上的简支梁，承受着平台铺板传来的均布荷载。平台次梁计算简图如图3-3所示。恒荷载标准值：q=0.4897

kN/活荷载标准值：/次梁跨中最大弯矩：

M

18

ql

(1.24.5)

/8/m(1)截面选择梁所需的截面抵抗矩

x

22.44maxf2156

3

1.044m104.4cm3次梁采用工字形型钢截面，由型钢规格查表得：I16:A=26.1cm2,Ix=1130cm,Wx=141cm,Ix/Sx=13.8cm,自重20.5kg/m能满足其要求，因此选I16为梁截面。(2)验算所选截面的承载力算①抗弯承载力验算考虑自重后

M

max

=1.2

(0.73455+0.0205

9.8)+1.4

4.5]

5/8=29.98Kn.m作用在梁上的荷载为静力荷载，因此，截面最大应力

max

maxx

23.1951.051.41

N/mm

2

f

2②抗剪承载力验算次梁最大剪力：V

max

ql21.44.518.56截面最大剪应力：

max

VSmaxIx

18.56

22.4N//mmv

(3)梁整体稳定验算梁的受压翼缘有带肋铺板与其牢固连接体定可以满足要求此必验算梁的整体稳定。(4)梁的刚度验算抗弯强度计算V

max

l4k384

x

0.02059.84.5)3842.061130

mm/20mmV

max

4.平主梁设计假定平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁ZL1可看作是两端支承在平台柱上的简支梁，承受着平台次梁传来的荷载。恒荷载标准值：活荷载标准值：

(0.7345520.522.5

)3

4.677kN主梁支座反力：

4F4.6771.42(1)主梁跨中最大弯矩：M74.23167.022kNmaxVmax主梁的截面抵抗矩：x

M167.022max1.05x

739.85

主梁截面最小高度：

min

/15根据截面的最小高度和抵抗矩选H型钢22(2)梁截面验算①截面承载力验算114.2，，I478004，，W1910cm

3梁自重标准值：

q78501.05m这里的系数1.05为虑加劲肋，焊缝等引起的自重增加考虑梁自重后跨中最大弯矩和最大剪力分别为：1M167.02920.857.58

174.79

920.85kN弯曲正应力验算

Mxx

x

6

87.16/mm

/满足要剪应力验算S

max

0.0160.1251.14m3

max

VSmaxmaxIt47.87xw

mm

fN/v

跨中截面边缘折算应力

250478004

6

2②整体稳定验算次梁可作为主梁的侧向支撑把梁侧向支撑点的距离l1=1.8m,l/b=1800/201=9<16能满足工字型截面简支梁不需要验算整体稳定的条件，整体稳定得以保证。③钢度验算主梁在标准荷载作用力支座反力

4F1.474.222跨中最大弯矩：

max

27.117181.894跨中最大挠度：

V

max

Ml356.25101047800x

40018.75mmV

max

④局部稳定验算翼缘局部稳定验算/t100/1013腹板局部稳定验算h/500/1631.2505.平柱设计平台柱承受平台主梁传来的荷载台柱承受平台主梁采用铰接台柱承受的轴心力的设计值为

NFql31.27.5193.85kN(1)确定柱截面尺寸由于作用支柱的压力很小，假定柱的长细比

按b类面查轴心受压稳定系数

0.555平台柱所需的截面面积

1.93850.555215

6

1.62

2

mm

2取柱按结构要求为HW175175其截面特征值：

tmm,t11mm,A51.43cm1

2重

量重0.3kg/m,Icmx

4

Iy

4

Wcmx

3

i7.5cm,icmxy(2)验算平台柱截面的承载力、整体稳定和钢度因柱截面没有削弱若整体稳能满足要求，则柱的承载力也能满足要求。因此，只需验算柱的整体稳定。平台高6000mm，端铰接，平内与平台外的计算长度均为6000mm，l

x

y

mml

y

i

7580yi43.7137.3。y按b类面查得轴心受压稳定系数：

min

0y

平台柱自重标准值：

9.80.005134kN这里的系数1.2为虑焊缝及柱、柱脚等引起的自重增加。柱承受的轴心力的设计值

53197258N于是有

Nmin

A

197258

N/mm

2

fmm

2柱整体稳定能满足要求。6.平柱柱脚设计平台柱承受的轴心力较小脚用平板式铰接构造形式如图所示础凝土强度等级为C20，抗压强设计值(1)柱承受的轴心力设计值ff1.93852.84197258底板需要面积N197258Ammf9.6c

2按构造要求取柱底板尺寸-200*200*20底板浄面积：

2002002/Amm2即取的底板尺寸满足要求(2)焊缝计算

t2(17522)mmwf

Ntwff

154133.20.710351.22

按构造要求取h=6mm7.次与主梁的连接计算如图所示3-7所所示。R=1.237.1124=22.267kNhe

t

w

f

即f

tmmw

其5f按构造要求取hmmf．梁与柱的连接计算（1主梁与柱的连接连接如图3-8示其中的螺栓为构造要求，不必进行计算。1.290.690600t当t6时，f1取7mmff其中侧面