重庆交通大学钢结构课程设计-平台梁

%彳彦文迪/摩ChongQingJiaolongUniversity钢结构课程设计报告题目 某工厂钢结构平台学 院 ** 学院专 业 ** 工程学生姓名 学号 指导教师 张老师 二0一三年六月

、设计资料某工厂车间钢结构平台，平面尺寸为 8X8m（次梁间距2m）,结构布置为普通梁格，次梁支于主梁上，主次梁等高连接。主次梁采用 Q345钢，焊接采用E50焊条。平台板结构恒载标准值为m2活荷载标准值为33kN/m2。、结构布置主窠-柱栓接节点主一次耨首节点主窠-柱栓接节点主一次耨首节点fvfv=IBON/nw21.次梁的荷载及内力次梁的荷载设计值：g=(1.2X3.5+1.4X33)X2=100.8KH/m、平台梁次梁设计设计数据:最大弯矩： .- -- -' .,-- r-'-i初选截面承受跨中最大弯矩所需的截面抵抗力矩：礼20016 qqW「彳二 61493X103cm3选用I40C,W*=1192cm3, 、=23847c,A=102cm2.Sw=712cm3,r=125mgi-0.801KM品.t*=14 .h-146rm.t=16.55nm2.正应力验算次梁自重弯矩：bMi=1X12X0,801X42=1.92KN明次梁自重弯矩：b14^-14.5 2X12.52X16.5 =3,23<13

(200.16।1,92)XIO6(t05X1192)X1加3.剪力验算161一5附所2〈fw(200.16।1,92)XIO6(t05X1192)X1加3.剪力验算161一5附所2〈fw=130NTHl支座剪力:V=；。0。.8 1.2Xo801)X4=2Q3.52KNV5_20352X711X10hI。~2394?X1Q*X145419/rm2<fv=18ON/nm?抗剪强度满足要求。.局部压应力次梁承受均布荷载作用， 其上翼缘没有局部集中荷载作用,虑西凉叠接在主梁上，应验算支座处腹板局部压应力。支座反力：F=R=, O=1一0（集中荷载增大系数）.设支承长度：a=15cm支乘面至腹板边缘的垂直距离：hy=r*t=12.5*16.5=?9mnlE=a+5%=15卜5X2.9-295cd局部承受压强：可不验算局部压应力，但考由F1.0X203.52X田a才」上 * 3G=-；-= -3加 =476*5<f=310N/mmrVi12 IH34br?局部压强满足要求。.整体稳定性验算跨中无侧向支承，工字钢I40C,根据附表查得4b=093）。一60.262一则:〜=107- =077<1则:TOC\o"1-5"\h\z(200.16+192]X10*“cr…号 ， .中F。1二22。一2应丽24千=310N/6.刚度验算刚度验算按正常使用极限状态进行验算，采用荷载的标准组合 ^%=(3.5+33)X2+5801=73.80N/(rm2!5 5 (Z3.80IX400泗 )7=304XEk"384X5,06X1(y>X23ft4FT淞"5mli1<400~1所以刚度满足要求四、主梁设计（一）主梁荷载及内力由次梁传来的集中荷载：p=2v=2X=假设主梁的自重为3KN/m,加劲肋等的附加重量构造系数为，荷载分项系数为，则自重荷载的设计值为 XX3=M跨中最大弯矩： 1'- -- ---- ।-1=4X40704।-X3.96X83U=1659.04KN支 座 最 大 剪3 13V=亍+彳二5乂407.04 0.5X3P96X8=62640KN（二）截面设计及验算.截面选择考虑主梁跨度较大，翼缘板边厚度在 16-35mm范围内选用，f=Z95nF/nrn?. -170N/mm2需要的净截面抵抗力矩：1P1 1的上配X田 , 1=才===5358.64s计算梁的经济高度：h=7X-30=7X1535&M-30=92.49cmh口二92cm计算腹板抗剪所需的厚度：（12（12X总氏4X103）=4.8Tm由经验公式:取腹板厚度为।一板惯性矩::970r=取腹板厚度为।一板惯性矩::970r=&67m，腹板采用-950X14的钢板余姚的净截面惯性矩 .腹rx=WrMXy=5358一64X彳二24M97.44cm*X1,4X923=90S的93cm4所需翼缘板的面积：篮1械lR)2(246497.44-90&44,93) 口 与bt二一—= =36.78c#:3678m2取b=300mm,t=22mm深高h=964mm,受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比:JW-U_2X22=6,543满足受压翼缘局部稳定性要求。2.梁截面特性计算2.梁截面特性计算1«=；(30X96.4^-93X28.6)=38373030cmJ"=I*+?=363730.J:竽=7961.20^A=2X30X2.2+1,4X92=2608cm23.截面验算①、受弯强度验算梁自重：£=1.1AV=1,1X260.SX10-4X1,2X7.85X10=2.7KN/m最大弯矩：k=4P4-=4X4407.04+；XZ7X82二166648KNmd支座最大剪力：V二，+涓I:：X407.04X2.7X8=62136KN最大应力:M,r黑M,r黑LgX79612X阻5=2Q1.75N/mn2<f=31QN/满足要求.②、剪力和刚度不用验算，因为选择梁高及腹板厚度时已得到满足。③、整体稳定性验算梁工字钢为I40C,根据附录查得梁工字钢为I40C,根据附录查得Bb二Z1)，计算10blQ.20? Q,2670b1-107-寸1・07一打34<10b1-（三）主梁截面改变及验算截面改变：为节约钢材，在距支座;=处开始改变翼缘的宽度，所需要翼缘的宽度有截面改变处的抗拉强度确定，截面改变处的弯矩和剪力为：M1X13-涓正=1X40704XL3—；X2.7X1*=4KN，mVi=^P-gl=1x407.04—2.7X13=607,Q5KNTOC\o"1-5"\h\zW(791.^X10J) ：M二万二L皓K出二25542(1,-L)% 1, 255496 1、…Ai二一—二5-拉,帕=— &X72X14=6.3cm②\o"CurrentDocument"由ba=A.bl=6,322=29cm,取改变后的翼缘宽度为 4cm.截面改变处的折算应力验算：h二AX1.4X?23+2X3.5X2,2X4+1二125010.45^Si:3.5X2,2XOL1)=362.67an3MiT,% MiT,% ^91,4X106 之一12h0ia45X104920 . 1-Y=291.2N/mm12.6N/mmV1S|_407,(feXIO3Xw.67X10*hl― 1125010.4bXM12.6N/mmcrt;JJ?」T彳=09工2?+12,62=291-5Nimi2<1.If=3245N//满足要求.（四）主梁翼缘焊缝设计支座最大剪力："=F=；X407,04=610、56KN则需要的焊缝厚度：1%国 , 61H56XJA2.67X1Q”作二证X丁二--割口x 牯一十二Q，城按构造要求：*孑L5、及=7.03,选取翼缘焊缝的焊角尺寸 悔=8e.（五）腹板加劲肋设计

TOC\o"1-5"\h\z% 920 糜 -—丁二二二65.7W8口针二姐02,对有局部应力（％羊。），应按构造配横向加劲肋.由于横向加劲肋应满足Q-51nfNh口.为0.4前m1一8%，则支座处间距为，中间处a=,将半跨分为3区段，分别见雁南每个区段的局部稳定性 .加劲肋的设计在腹板两侧成对配置加劲肋，加劲肋的截面外伸宽度：_hQ 020况，记14。二玉F।4。二了。7nlm取八二&Qm,加劲肋的厚度：%=2=需=5.3mm,取七二即和.区段I3^1 ］附际科切将计奉楠整区段左边截面内力：M:0,区段右边截面内力：将计奉楠整区段左边截面内力：M:0,区段右边截面内力：V5=610.56KNM-=1.5V-=15X61056-X27XV52=9128KN*mVI=610.56-2.7X1.5=606.5KN区段截面平均内力：912.0=912.0=456.4KN二6085KN腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力:964Xiofrrr^1964Xiofrrr^1—12501。一处x忖4920 , 7X-j-=167.9N/mm2VDS附25X362⑷X106It.1l2b0l0.4&XKy1Xu=12.61N/mm2临界应力计算。酊的计算:De二千二295N/mm?85a150IK163>1Q\1?35A= X\1?35工一匕乂41点34+4g内”9?1,4X4\(j.34+4CV2/1SO户X<345/235=0.74<0,8"二兀二170N/mm2腹板局部稳定验算/167.9满足要求.29512.腹板局部稳定验算/167.9满足要求.29512.61170=0.33<1区段n区段左边截面内力：岫二9128KM卬，Vi=606.5KN区段右边截面内力：=1314KN^舶=610,56X2.5-407.04X0.5-X2.7X2.5=1314KN^月=610.56-2.5X2.7-407.04=1%8KH截面平均内力：Mp=痴2.8+1314)=1H3.4KN<mVp=妞&5+196.8)=40165KN又•••又•••-35。瑞力”3627cm腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力：TOC\o"1-5"\h\z1113.4X 920 ,二-二T7T-rr-7---tX~133.4N/rnm'li383；30.3XW12V„Si4QL6&XIO3X3627XIQ3 .Ty---二 」 二2712N/2h%3B3/3Q,3xID4X14 ’临界应力的计算。酊的计算:

讥 FfT91 ,345 _入b-ak153*J235-14x153X、彘,S52<S85仃时二千二295N/i门的计算:921,4X41^,.34*4(92/10052=1F09>10=0.65<08Ter=fv-"ON/mm?腹板局部稳定性验算：与+与=（案〉的厂。23c区段n满足要求.区段出区段左边截面内力：M=l3l4KN*ni.Vn=196.6KN区段右边截面内力：=61056X35-40704X1.5-yX27X3.52=15。29KN*mV；=61056-3.5X2.7-407.04=1V4.07KN截面平均内力：Mp=*1314+15099)=141175KNtm卜p=*1968+19407)=1?544KN又.Si:362751'腹板计算高度边缘处由平均 弯矩和剪力所引起的应力：1411,95X1/ 720 ,X-y=169.3N/mVoSi195.44X10jX3427X103 .T3二花」一一.3一上三—一二13HN/T临界应力计算。门的计算:crcrTE的计算：100《二五二109》11.0心二0.65<S8TCr=fv=170N/mm?腹板局部稳定验算：2 132 Z169,3\2 /13.2X2蜷）Y=（布）+（而）=034<1区段出满足要求.五、主梁与次梁的焊接连接设计.按高等连接设计，计算焊缝高度.计算见图如下：根据公式:3.设焊角尺寸上”二根据公式:3.设焊角尺寸上”二根据I*W6。*二480mm，取匕二951nm起灭弧的影响，实际焊缝长度僦=L+2hf-95+2X8=111