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
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
6.1次梁设计...........................................................................................................6
6.2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5.2×3.6m〔平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm〕,台顶面标高为m。
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。
1.2参考资料：
1）钢结构设计标准
2）建筑结构荷载标准
3）钢结构设计手册
4）建筑钢结构焊接标准
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下图
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=2.06×105N/mm2，钢材密度⨯103Kg/m3，基础混凝土强度等级为C30,fc=2。
4．铺板设计
4.1荷载计算
平台均布活荷载标准值q1k=5kN/m2，5mm厚花纹钢板自重
qDk=5=0.38kN/m2，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。
均布荷载标准值qk=5kN/m＋0.38kN/m=kN/m2
均布荷载设计值qd=1.2×0.38×5=KN/m2
4.2强度计算
花纹钢板b/a=1260/900=＜2，取α=0.08，平台板单位宽度最大弯矩
设计值为：
Mmax=αqa2=0.08××0.92=0.48kN·m
96000KN/m2=96N/mm2＜215N/mm2
4.3挠度计算
×105N/mm2
×
＜1/
设计满足强度和刚度要求。
5．加劲肋设计
5.1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。
5.2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×1×=79kN/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=×+×79=kN/m
5.3内力计算：
简支梁跨中最大弯矩设计值
Mmax=
ql2=
××2=kN·m
支座处最大剪力设计值
V=×/2=kN
5.4截面特性计算：
加劲肋计算简图如下
截面形心位置
yc=
mm
截面惯性矩
I=150×53/12+150×5×（102.5-72.5）2+10×1003/12+100×10（72.5-50）2
=576145mm4
支座处抗剪面积只计铺板局部，偏平安仍取100mm范围，那么
AV=100×10=1000mm2
5.5强度计算:
受拉侧应力最大截面塑性开展系数取1.20，
=N/mm2＜215N/mm2
受剪计算：
N/mm2＜125N/mm2
5.6变形计算：
挠度计算
0.001＜1/150=
设计满足强度和刚度的要求。
6．平台梁
6.1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。
.1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m。
次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔1.26m分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。
.2选取型钢梁截面：
次梁上最大弯矩设计值
qBS=×/0.9=kN/m
次梁跨中弯矩设计值
Mmax=×2/8=kNm
最小截面模量
=
41019mm3cm3
试选槽钢[18b，截面几何特征如下
h=180，b=70，tw=9,t=,r=,r1=,γ=kg/m,Ix=cm4,Wx=cm3,Sx=cm3
均布荷载设计值
qBS=+×=kN/m
因次梁构造较为简单，不计入构造系数
.3内力计算：
Mmax=×2/8=kNm
Vmax=×/2=kN
.4强度计算
N/mm2＜215N/mm2
受剪计算：
N/mm2＜125N/mm2
.5变形计算：
qBSk=/×4.92+0.23=kN/m
07＜1/150=
设计满足强度和刚度要求
6.2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=KN
活荷载标准值：
qk=5××2=KN
主梁支座反力：
R=××
主梁跨中最大弯矩：
Mmax=×-×=kNm
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=10.5,r=10.5,r1=5.25,γ=kg/m,
Ix=cm4,Wxcm3,Sx=cm3
梁截面验算
①截面承载力验算
梁自重标准值：
××kN/m
这里的系数1.05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=39.64+1/8×××2=kNm
Vmax=49.59+0.24×1.2×2.565=50.32KN
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=2.79/2=1.395m,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××1.765=KN
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
1.04×10-3=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=1,r=,r1=,γ=kg/m,Ix=2502cm4,Wx=250.2cm3,Sx=cm32ix=7.95cm,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，假设柱整体稳定能满足要求，那么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，那么
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：
×××5×
这里的系数1.2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
N/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下图。
基础混凝土强度等级为C30，抗压强设计值fc=2。
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=193600mm2mm2
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下图。
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，如下图。
最大计算长度为5.15m，允许长细比为200，
那么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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