鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)車間工作平臺(tái)

1、目錄一設(shè)計(jì)說明1二計(jì)算書正文2第一節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)2第二節(jié)平臺(tái)次梁計(jì)算22.1 跨中截面選擇22.2 次梁的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算32.3 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算32.4 次梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算3第三節(jié)平臺(tái)主梁設(shè)計(jì)43.1 內(nèi)力計(jì)算43.2 局部穩(wěn)定驗(yàn)算53.3 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算53.4 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算63.5 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算63.6 剛度驗(yàn)算63.7 翼緣與腹板的連接焊驗(yàn)算7第四節(jié)平臺(tái)柱計(jì)算74.1平臺(tái)柱設(shè)為實(shí)腹柱軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)74.2平臺(tái)柱強(qiáng)度，剛度，整體穩(wěn)定驗(yàn)算84.3 局部穩(wěn)定性驗(yàn)算8三.連接點(diǎn)設(shè)計(jì)8一設(shè)計(jì)說明1. 本設(shè)計(jì)為某車間工作平臺(tái)2. 結(jié)構(gòu)平面布置圖如下，間距4m5跨，共20m跨度3m4跨，共12m3. 梁

2、上鋪100mm?的鋼筋混凝土預(yù)制板和30mm素混凝土面層。永久荷載為：5KN/mm,可變荷載為：10KN/R2荷載分項(xiàng)系數(shù)：永久荷載1.2，可變荷載1.3二計(jì)算書正文第一節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)依題意并綜合分析比較，平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)平面布置如上圖，主梁計(jì)算跨度為6m次梁計(jì)算跨度為3m次梁與主梁采用平接方式連接。鋪板自重為：0.1*20+0.03*24=2.72KN/m2鋪板承受的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：qk=2.72+10=12.72KN/m2鋪板承受何載設(shè)計(jì)值：q=1.2*2.72+10*1.3=16.264KN/m2第二節(jié)平臺(tái)次梁計(jì)算2.1跨中截面選擇查荷載規(guī)范鋼筋混凝土自重按25KN/mm,素混凝土按24KN/m

3、m,則因此?。簉q=1.3，rg=1.2;次梁承受恒荷載包括鋪板自重標(biāo)準(zhǔn)值為（暫不考慮次梁自重）：pi=2.72*1.2=3.264KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：p2=10*1.2=12KN/m次梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值：MMax=ql2/8=16.264*5*5/8=50.825KNm需要的凈截面模量為：W=Mmax=50.825/(1.05*215)=225cn3rxf初步擬定次梁采用工字型120a,A=35.5cm2,WX=237cn2,lx2370cm",S17.2cm'自重27.9Kg/m2.2次梁的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算考慮次梁自重后，跨中截面最大彎矩設(shè)計(jì)值：MMax二1*16.264

4、+0.0279*10*5*5=51.69KNm8Mx51.69*103=207.7N/mn2<215N/mmrwWnx1.05*237*10（滿足）2.3抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算次梁最大剪力設(shè)計(jì)值為:Vmax蟲-*16.2640.0279*10*1.2*5=415KN22'VmaxS=41.5*10|xtw172*1024.13N/mr2vfv=125N/mr2（滿足）2.4次梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算因?yàn)榛炷令A(yù)制板與平臺(tái)次梁上翼緣鏈接牢固，故不需要驗(yàn)算，整體穩(wěn)定性可得到保證。（1）局部穩(wěn)定性驗(yàn)算：h0=1000/10=100<80345，因此梁承受靜力荷載,twYfy且不受局部壓應(yīng)力，故可不

5、配置加勁肋，可保證其局部穩(wěn)定性。（2）剛度驗(yàn)算:Vt/l=1/250，Vq/I=1/300全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qkt二（3.264+0.0279*10）*1.2=4.25KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qkq=10*1.3=13KN/m3VQ<Vt/|=1/250滿足，VqVq/I=1/300（滿足）l384*Elx|（3）翼緣與腹板的連接焊縫驗(yàn)算（采用手工焊）hfVS1=425.69*1000*2299.32*1000匚小忙1.4*1.12*106*104*160hfmin=1.5鶯imax=5.18mn,取hf=6mm<fmax=1.2*10=12mm第三節(jié)平臺(tái)主梁設(shè)計(jì)根據(jù)次梁的設(shè)計(jì)方案，主

6、梁承受荷載示意圖:3.1內(nèi)力計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fi=（3.264+0.279）*5=17.72KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：F2=10*1.3*5=65KN主梁支座反力設(shè)計(jì)值（不包括主梁自重）：r=4F=2*（1.2*17.72+1.3*65）=211KN2最大剪力設(shè)計(jì)值（不包括主梁自重）：Vmax=R-0.5F=158.25KN跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值（不包括主梁自重）：M-x二3*R=633KN/m需要的凈截面模量為：W如=633/（1.05*211）=2857cn3rxf（1）梁高 梁的最小高度：hminl/15.7=6000/15.7=382mm 梁的經(jīng)濟(jì)高度：（公式一）he=2w0.4=2*28570

7、00.4=482.4mm（公式二）he=7*3W-300=7*32857000-300=859mm=850mm取腹板高度hw=1000mm（2）腹板厚度3根據(jù)公式：tW>=1.5匹=1.5*162.45*103=1.299mmh0fv1000*125*10tw=v1000=9.04mm取tw=8mm3.5(3) 翼緣尺寸單個(gè)翼緣:A=WXhw61,_1250*10twhw1000*2118*100064590mm取翼緣寬度300mm則翼緣厚度：11v15.2mm取翼緣厚度為16mm翼緣外伸寬度：b1b尹145mm翼緣外伸寬厚比：145/169.06V13竺14,滿足局部穩(wěn)定要求3.2局部

8、穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算：b1145t1169.06133:5-14翼緣局部穩(wěn)定滿足要求腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算：80.345hw1000125150345Xfytw8,fy故僅需配置橫向雙面加勁肋加勁肋的布置：主梁跨度為20m次梁的間距為5m,為了施工方便將連接在主梁橫向加勁肋上，因此采用加勁肋間距：a1000mm>0.5*1200600mm<2i2400mm將腹板分成25個(gè)區(qū)格。位于主次梁連接處的加勁肋可當(dāng)做主次梁之間的連接板3.3抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算Mx1299000210.107N/mn2<215N/mmrwWnx1.05*5870000抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求3.4抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算Vmax

9、SIxfw62.45：106=120N/mm<fv=125N/mm15*104*8抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求3.5整體穩(wěn)定性驗(yàn)算次梁可以作為主梁的側(cè)向支撐，因此Ii=500cmIb=16.7超過規(guī)定的最大數(shù)值，所以需要對(duì)整體穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算：2b1.721.05業(yè)0.3業(yè)1.2Iy=2*2.4*303/12=10800cm4MiMiA=2*24*30+120*1=264cn£iyo80O=6.4Ocmy=500/6-40=78-125b0b2.25>0.6，當(dāng)b>0.6時(shí)需要計(jì)算b'=213N/mm<215N/mm整體穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求3.6剛度驗(yàn)算Vt/

10、l=1/500，Vq/I=1/500集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fkt=17.72*5=88.6KN集中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fkq=65*5=325KN/m2320.00014<Vq/I=1/500（滿足）Vt25Fl25325*10*5000*364l650EI650206*10*1.02*10*103.7翼緣與腹板的連接焊驗(yàn)算hf臬=438.57*1200；5120*1000=O.81mmi.4|xft1.4；1.02；106；104；240山臨=1.5屮硏=7.24mn,取hf=10mmhfmax=1.2；10=12mm第四節(jié)平臺(tái)柱計(jì)算4.1平臺(tái)柱設(shè)為實(shí)腹柱軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁傳來的荷

11、載，平臺(tái)柱與平臺(tái)主梁鉸接連接，中間平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值為：N=4F+ql=4；（1.2；17.72+1.3；65）+1.2；1.1152；6=113.76KN平臺(tái)柱長(zhǎng)細(xì)比一般為60-120，假設(shè)鋼柱的長(zhǎng)細(xì)比為80,按b類截面查附表得0.6883則A=4501060.003100m2f0.675；215；106在柱截面設(shè)計(jì)時(shí)。平臺(tái)截面高度h一般可取柱的1/20-1/12.當(dāng)柱在梁主軸方法的計(jì)算長(zhǎng)度相等時(shí)，可取截面寬度b接近于高度h,初步擬定柱截面尺寸如下圖截面特征計(jì)算如下：A=2；240；8+260；6=5400mmIx丄；6；2603240；8；145=2=8.95；107mm12ix1

12、28.45mm，iy.64.5mm4.2平臺(tái)柱強(qiáng)度，剛度，整體穩(wěn)定驗(yàn)算因?yàn)橹孛鏇]有削弱，若柱整體穩(wěn)定能滿足要求，則柱的強(qiáng)度也能滿足要求，因此只需要驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。平臺(tái)柱高6.0m,柱頂與柱腳均為鉸接，因此平面內(nèi)與平面外的計(jì)算長(zhǎng)度均為6.0m，即卩l(xiāng)exley4.5m0x竺450035.03150ix128.450y也蘭0069.76150iy64.5柱剛度滿足要求因?yàn)閷?duì)x軸y軸,值均屬于b類截面，所以minoy=0.512nxMxxWA(10.8NEx)=198.4N/mn2<f=215N/mn2滿足要求。4.3局部穩(wěn)定性驗(yàn)算翼緣寬厚比驗(yàn)算：b/t=260/6=43.33<(250.5；581,滿足要求翼緣的局部穩(wěn)定：bt2408/2345,-14.5100.1一=24，滿足要求t8.fy次梁與主梁剛接由于連接節(jié)點(diǎn)除傳遞次梁的豎向支反力外，還要傳遞