钢结构平台计算书精编版.docx

1、钢结构平台计算书精编版钢 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.32结构形式.33材料选择. 34铺板设计.35加劲肋设计.56平台梁.66.1 次梁设计.66.2 主梁设计 . .77柱设计.98. 柱间支撑设置.119. 主梁与柱侧的连接设计 .11钢结构平台设计 1设计资料 1.1厂房内装料平台，平面尺寸为5.23.6m（平台板开洞7个，开洞尺寸460460mm）, 台顶面标高为5.2m。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) 钢结构设计规范2) 建筑结构荷载规范 3) 钢结构设计手册 4

2、) 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 3530 mm ，次梁跨度 2790 mm ，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 =2.06105 N/mm2 ，钢材密度 =7.85103Kg/m3 ，基础混凝土强度等级为C30, fc = 14.3N/mm2。4铺板设计4.1 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 0.0059.87.

3、85= 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/m0.38kN/m = 5.38kN/m 2 均布荷载设计值 qd=1.20.381.45= 7.46KN/m24.2 强度计算 花纹钢板b / a =1260/900=1.42 ，取 0.08 ，平台板单位宽度最大弯矩设计值为： Mmax qa2 = 0.087.460.92= 0.48kNm 96000 KN/m2 = 96 N/mm2215 N/mm2 4.3 挠度计算 取=0.110,E=2.06105 N/mm2 0.1100.011261 /150=0.0067设计

4、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1/151/12，即取84105 ，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150 mm 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0.9 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 0.1 0.0178.5= 0.079kN / m，按均布荷载考虑。 均布荷载标准值 qk 5.380.9+0.07

5、9 4.92 kN / m 均布荷载设计值 qd 7.46 0.9 1.2 0.079 6.8kN / m5.3 内力计算： 简支梁跨中最大弯矩设计值Mmax ql2 = 6.81.262= 1.35kNm 支座处最大剪力设计值V 6.8 1.26 / 2 4.28kN5.4 截面特性计算：加劲肋计算简图如下截面形心位置yc=72.5mm截面惯性矩 I 15053/12+1505(102.5-72.5)2+101003/12+10010(72.5-50)2=576145mm4 支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取100mm 范围，则AV 10010 1000mm2 5.5 强度计算: 受拉侧

6、应力最大截面塑性发展系数取1.20 ，=14.16N / mm2 215N / mm2 受剪计算： 6.42 N / mm2 125N / mm25.6 变形计算： 挠度计算 0.0011/150 =0.0067 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。6.1.1 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2.79m 。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。6.1.2 选取型钢梁截面： 次梁上最大弯矩设计值qBS 6.81.26 / 0.9=

7、 9.52kN/m 次梁跨中弯矩设计值M max 9.522.792 /8=9.26kN m 最小截面模量=41019 mm3=41.0 cm3 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, = 22.99kg/m ,Ix= 1369.9cm4, Wx=152.2cm3, Sx= 91.6cm3均布荷载设计值qBS 9.52 1.20.23 9.8kN/m 因次梁构造较为简单，不计入构造系数6.1.3 内力计算： M max 9.8 2.792 /8 =9.54kN m Vmax 9.8 2.79 /2 =13.67k

8、N6.1.4 强度计算=59.7N / mm2 215N / mm2 受剪计算： 10.06 N / mm2 125N / mm26.1.5 变形计算： qBSk 1.26/ 0.94.92+ 0.23= 7.12kN/m 0.00071/150 =0.0067 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=(6.2+22.99.810-3)2=12.85KN活荷载标准值： qk=51.262=12.6KN主梁支座反力： R=3/2(1.212.85+1.412.6)=49.59K

9、N6.2.1主梁跨中最大弯矩：M max 49.591.765 49.591.26=25.04kN m Vmax=R=49.59KN主梁的最小截面模量=110919 mm3=111 cm3 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, = 22.99kg/m ,Ix= 1369.9cm4, Wx=152.2cm3, Sx= 91.6cm36.2.2梁截面验算截面承载力验算梁自重标准值：q=22.999.81.05=0.24 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

10、大弯矩和最大剪力分别为：Mx=39.64+1/80.241.22.5652=25.28 kN mVmax= 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37.03 N / mm2 125N / mm2设计满足强度要求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=816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。钢度验算跨中最大挠度：5.9mm (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

11、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=549.59/2+0.241.21.765=124.48KN7.1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类截面查轴心受压稳定系数平台柱所需的截面面积 1.0410-3=1040 mm2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=11.4, r=9.0, r1=4.5, = 31.05kg/m ,Ix= 2502cm4, Wx=250.2cm3, Sx= 146.1cm3 A=39.55cm2 ix=7.95cm , iy=2.07cm7.2验算平台柱截面的承载力、整体

12、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=5200mmox=lox/ix=5200/79.5=65.4=350oy=loy/iy=5200/20.7=251=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=7.859.80.00395551.2=1.83KN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=1.2448105+1.21.83103=126676N于是有 78.5N

13、/ mm2 125N / mm2柱整体稳定能满足要求。7.3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 14.3N/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-44044020底板浄面积：440440=193600 mm2A=8858.46 mm2即取的底板尺寸满足要求7.4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-400300208. 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5.15m ，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10.9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10.9级M20的安装螺栓。