钢结构平台计算书.docx
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钢结构平台计算书
钢结构平台
设计说明书
设计：
校核：
太原市久鼎机械制造有限公司
二零一四年十月
1．设计资料............................................................................................................3
2．结构形式............................................................................................................3
3．材料选择...........................................................................................................3
4．铺板设计............................................................................................................3
5．加劲肋设计........................................................................................................5
6．平台梁................................................................................................................6
次梁设计...........................................................................................................6
主梁设计........................................................................................................7
7．柱设计................................................................................................................9
8.柱间支撑设置.....................................................................................................11
9.主梁与柱侧的连接设计...................................................................................11
钢结构平台设计
1．设计资料
厂房内装料平台，平面尺寸为×（平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm）,台顶面标高为。
平台上平均布荷载为5
，不考虑水平向荷载，设计全钢工作平台。
参考资料：
1）钢结构设计规范
2）建筑结构荷载规范
3）钢结构设计手册
4）建筑钢结构焊接规范
2．结构形式
平面布置主次梁，主梁跨度3530mm，次梁跨度2790mm，次梁间距1260mm，铺板下设加劲，间距900mm。
柱间支撑按构造设计，铰接连接；梁柱铰接连接。
确定结构布置方案及结构布置形式如图所示
3．材料选择
铺板采用5mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E4型焊条，钢材弹性模量E=×105N/mm2，钢材密度ρ=?
103Kg/m3，基础混凝土强度等级为C30,fc?
mm2。
4．铺板设计
荷载计算
已知平台均布活荷载标准值q1k?
5kN/m2，5mm厚花纹钢板自重
qDk?
××=/m2，恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。
均布荷载标准值qk?
5kN/m＋m=m2
均布荷载设计值qd=×＋×5=m2
强度计算
花纹钢板b/a=1260/900=＜2，取?
?
，平台板单位宽度最大弯矩
设计值为：
Mmax?
αqa2=××=·m
96000KN/m2=96N/mm2＜215N/mm2
挠度计算
取β=,E=×105N/mm2
×
＜1/150=
设计满足强度和刚度要求。
5．加劲肋设计
计算尺寸：
肋板的高度取跨度的1/15~1/12，即取84~105，选用钢板-100×10，钢材为Q235。
加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸4mm，每焊150mm长度后跳开50mm。
此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。
加劲肋的计算截面为图所示的T形截面，铺板计算宽度为30t=150mm，跨度为m。
荷载计算：
分布在一T形截面简支加劲肋上的设计荷载应为900mm范围内的荷载，加劲肋自重为××=/m，按均布荷载考虑。
均布荷载标准值qk?
×+?
kN/m
均布荷载设计值qd?
×?
×?
/m
内力计算：
简支梁跨中最大弯矩设计值
Mmax?
ql2=
××=·m
支座处最大剪力设计值
V?
×/2?
截面特性计算：
加劲肋计算简图如下
截面形心位置
yc=
截面惯性矩
I?
150×53/12+150×5×
=576145mm4
支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取100mm范围，则
AV?
100×10?
1000mm2
强度计算:
受拉侧应力最大截面塑性发展系数取，
=/mm2＜215N/mm2
受剪计算：
N/mm2＜125N/mm2
变形计算：
挠度计算
＜1/150=
设计满足强度和刚度的要求。
6．平台梁
次梁设计
选用热轧普通槽钢，设置主次梁，次梁与主梁做成刚接。
主梁与柱子做成铰接连接。
中间次梁计算
将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨。
次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。
选取型钢梁截面：
次梁上最大弯矩设计值
qBS?
×/=m
次梁跨中弯矩设计值
Mmax?
×/8=m
最小截面模量
=
41019mm3=cm3
试选槽钢[18b，截面几何特征如下
h=180，b=70，tw=9,t=,r=,r1=,?
=m,Ix=,Wx=,Sx=
均布荷载设计值
qBS?
?
×?
m
因次梁构造较为简单，不计入构造系数
内力计算：
Mmax?
×/8=m
Vmax?
×/2=
强度计算
=/mm2＜215N/mm2
受剪计算：
N/mm2＜125N/mm2
变形计算：
qBSk?
×+=m
＜1/150=
设计满足强度和刚度要求
主梁设计
平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁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：
q1k=+××10-3）×2=
活荷载标准值：
qk=5××2=
主梁支座反力：
R=3/2×+×=
主梁跨中最大弯矩：
Mmax?
×?
×=m
Vmax=R=
主梁的最小截面模量
=
110919mm3=111cm3
选取型钢梁截面：
试选槽钢[18b，截面几何特征如下
h=180，b=70，tw=9,t=,r=,r1=,?
=m,
Ix=,Wx=,Sx=
梁截面验算
①截面承载力验算
梁自重标准值：
q=××=kN/m
这里的系数为考虑加劲肋，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：
Mx=+1/8×××=kNm
Vmax=+××=
弯曲正应力验算
=158N/mm2＜215N/mm2
剪应力验算
N/mm2＜125N/mm2
设计满足强度要求
②整体稳定验算
次梁可作为主梁的侧向支撑，因此把主梁侧向支撑点的距离l1=2=,l1/b=1395/180=8<16能满足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
跨中最大挠度：
＜
（设计满足刚度要求）
7.平台柱设计
平台柱承受平台主梁传来的荷载，平台柱承受平台主梁采用铰接。
平台柱承受的轴心力的设计值为
N=5F+ql=5×2+××=
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类截面查轴心受压稳定系数
平台柱所需的截面面积
×10-3=1040mm2
按结构要求取柱为工钢I20b,截面几何特征如下
h=200，b=102，tw=9,t=,r=,r1=,?
=m,Ix=2502cm4,Wx=,Sx=A=ix=,iy=
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，若柱整体稳定能满足要求，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5200mm，两端铰接，平台内与平台外的计算长度均为5200mm，则
lox=loy=5200mm
λox=lox/ix=5200/=＜[λ]=350
λoy=loy/iy=5200/=251＜[λ]=350
柱刚度能满足要求。
按b类截面查得轴心受压稳定系数：
平台柱自重标准值：
N=×××5×=
这里的系数为考虑焊缝及柱头、柱脚等引起的自重增加。
柱承受的轴心力的设计值
N=×105+××103=126676N
于是有
/mm2＜125N/mm2
柱整体稳定能满足要求。
平台柱柱脚设计
平台柱承受的轴心力较小，柱脚采用平板式钢接构造形式如图所示。
基础混凝土强度等级为C30，抗压强设计值fc?
mm2。
底板需要面积
按构造要求,考虑底板加劲，取柱底板尺寸为-440×440×20
底板浄面积：
440×440=193600mm2＞A=mm2
即取的底板尺寸满足要求
平台柱柱顶设计
平台柱承受的轴心力较小，柱顶采用平板式钢接构造形式如图所示。
考虑柱顶与平台主梁接触稳定，柱顶上部设置加强斜撑，材料选用工钢I20b。
取柱顶板尺寸为-400×300×20
8.柱间支撑设置
由于没有水平荷载且竖向荷载较小，所以柱间支撑可按构造设置。
柱间交叉支撑采用槽钢，如图所示。
最大计算长度为，允许长细比为200，
则i=5150/200=26mm选用槽钢[18。
支撑的连接采用焊缝连接，焊缝尺寸为8，
同时在连接处设置级M16的安装螺栓。
9．梁与柱的连接计算
由于平台不考虑水平向荷载，主梁与柱的连接的螺栓为构造要求，不必进行计算。
连接处设置级M20的安装螺栓。
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