钢结构课程设计-钢结构平台设计

课程名称：钢结构课程设计设计题目：钢结构平台设计院系：土木工程系专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2021年12月19日目录1总体设计 12平台次梁设计 22.1次梁内力分布 22.2次梁高度 22.3截面选择 32.4截面验算 33平台主梁设计 33.1主梁内力分布 33.2主梁截面抵抗矩 43.3主梁截面尺寸 43.4截面验算 64次梁与主梁的焊接连接设计 75主梁与柱高强螺栓连接设计 85.1螺栓选择 85.2螺栓承载力验算 95.3净截面强度验算 91总体设计平面布置理由：主梁沿短边方向布置，次梁沿长边方向布置；主梁总长8.9m，均分三跨；次梁总长8.2m；柱位于主、次梁支接处；主、次梁和柱的总体设计考虑了计算的便利性，同时考虑一定的室内开间〔跨度设计〕，还涉及到总体设计的经济性。图1平面布置图2平台次梁设计2.1次梁内力分布假设平台次梁与平台主梁铰接连接，按照单跨简支梁计算次梁的内力分布：次梁承受的恒载和活载：内力计算:绘制次梁内力分布图：图2次梁内力分布图2.2次梁高度为了保证平台的平整，考虑次梁高度时由刚度公式：其中，强度设计值，所以，，附表2得挠度容许值。所以，次梁高度：2.3截面选择按抗弯强度要求计算型钢需要的净截面抵抗矩：查附表6.1，选用工字钢〔〕2.4截面验算内力计算：〔考虑钢材自重〕查附表6.1，工字钢自重均布荷载考虑钢材自重后的内力：截面强度验算：抗弯强度：满足。抗剪强度：满足。刚度验算：满足次梁选用工字钢满足要求。3平台主梁设计3.1主梁内力分布假设平台主梁与平台柱铰接连接，视平台主梁为简支上的简支梁。主梁分两跨，次梁在其跨中集中荷载F，在其两端集中荷载。计算荷载标准值和设计值：主梁最大弯矩、剪力值：图3主梁内力分布图3.2主梁截面抵抗矩由附表2查得为，可计算梁的最小高度：需要净截面抵抗矩：3.3主梁截面尺寸由于可以得到主梁的经济高度：因此取梁腹板高350mm。由式〔5.105〕得：由式〔5.106〕得：取腹板厚度为：，腹板采用-350×8的钢板。假设梁高400mm，需要净截面惯性矩：腹板惯性矩为：由式〔5.110〕得：取，，取。，翼缘选用-120×18。图4主梁截面尺寸截面惯性矩：3.4截面验算1〕强度验算主梁自重：设计荷载：考虑自重后的最大弯矩：强度满足。剪应力、刚度不需要验算，因为选用腹板尺寸和梁的高度时已经满足了。2〕整体稳定性验算,，由附表3.1查得：，应该使用：不满足。处理措施：在跨中设置一道侧向支承点。满足要求。局部稳定验算翼缘板：腹板：满足要求。刚度验算刚度满足。4次梁与主梁的焊接连接设计主、次梁按照等高链接设计。图5主、次梁等高焊接设计图次梁传递的支座反力：考虑存在弯矩作用，焊缝最终承受剪力：设焊缝长度，查附表1.2得Q345钢对接焊缝不添加起落弧板，实际焊缝长度取由抗剪强度确定的，那么最终焊缝长度满足强度，无需验算。5主梁与柱高强螺栓连接设计5.1螺栓选择主梁支座反力：主梁支反力设计值：考虑弯矩作用，剪应力会增加20%~30%那么取剪力V为：根据钢结构设计手册，采用摩擦高强螺栓M22，10.9级，喷砂处理：单个螺栓抗