課程設計鋼結構平臺設計

鋼結構臺計一．設題目某車間工作平臺二．設目的《鋼結構設計原理課程設計是木工程專業(yè)學生在學《結構設計原理課程后一個重要的綜合實踐性教學環(huán)節(jié)的是培養(yǎng)學生對鋼結構的設計和應用能力過本的設計訓練學重點掌握結構內(nèi)力計算和點設計及繪制鋼結構施工圖等專門知識，從而加深對鋼結構設計原理基本理論和設計知識的認識，提高對所學知識的綜合運用能力。三．設資料1.某冶煉車間檢修平臺，平臺使鋼材材質、平面尺寸為15*15、活荷載為3

。不考慮水平向荷載。柱間支撐按構造設置臺三個有直徑1m檢洞，位置不限平臺頂面標高為6m平臺下凈空至少4m梁柱鉸接連接。平臺面內(nèi)不考慮樓梯設置。2.參考資料：

鋼結構設計教材鋼結構設計規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范鋼結構設計手冊四．設內(nèi)容1.確結構布置方案及結構布置式依題意并經(jīng)綜合比較，平臺結構平面布置如圖所示：a)

2.平鋪板設計xx(1)確定有關尺寸鋪板采用有肋鋪板，板格尺寸為1000mm1500mm。根據(jù)結構要求及荷載作用情況，取鋪板厚6mm，肋尺寸為6mm×60mm(2)驗算鋪板的承載力和鋼度①承載力驗算計算鋪板和鋼肋的跨中最大彎矩鋪板自重標準值：

q

0.462kN/

2板肋自重標準值：

q

kN/板面活荷載標準值：3kN/m2計算鋪板跨中最大彎矩，鋪板按四邊簡支平板計算：//1000查表得：

鋪板面荷載設計值

q1.21.44.754kN/m

2鋪板單位寬度最大彎矩為

Mqa1

3

0.386kNa所以,M

max

M

計算板肋的跨中最大2彎，可按兩端只承在平臺梁上的簡支梁計算加勁肋承受的線荷載，其中恒荷載標準值為：活荷載標準值為：

q0.4897kN/mq/加勁肋的跨中最大彎矩為M驗算鋪板和加勁肋的計算強度

11ql20.48971.41.34788鋪板截面的最大應力為

6664.33fN/t2h

2加勁肋可考慮鋪板30倍度寬度參與截面共同工作，計算截面如圖3-2所示。截面面積A(90606)

2截面形心軸到鋪板的距離：

18060180

11.250.01125截面對形心軸x的面慣性矩:I18024.754.0527544.0527412加勁肋截面最大應力為44M1.3474.0527x②鋪板和加勁肋鋼度驗算鋪板查表得0.0843

215/

普板面荷載標準值

q

0.462/m2鋪板跨中最大撓度：V

q'aEt3h2.063

6.56鋼板容許撓:

/1506.67V

max

加勁肋加勁跨中最大撓度V

max

ql(0.4897342.064.0527x

2.76mm加勁肋容許撓度

/250V

max

3.平次梁設計假設平臺次梁與平臺主梁鉸接連接，平臺次梁CL1看作是兩端支承在平臺主梁上的簡支梁，承受著平臺鋪板傳來的均布荷載。平臺次梁計算簡圖如圖3-3所示。恒荷載標準值：q=0.4897

kN/活荷載標準值：/次梁跨中最大彎矩：

M

18

ql

(1.24.5)

/8/m(1)截面選擇梁所需的截面抵抗矩

x

22.44maxf2156

3

1.044m104.4cm3次梁采用工字形型鋼截面，由型鋼規(guī)格查表得：I16:A=26.1cm2,Ix=1130cm,Wx=141cm,Ix/Sx=13.8cm,自重20.5kg/m能滿足其要求，因此選I16為梁截面。(2)驗算所選截面的承載力算①抗彎承載力驗算考慮自重后

M

max

=1.2

(0.73455+0.0205

9.8)+1.4

4.5]

5/8=29.98Kn.m作用在梁上的荷載為靜力荷載，因此，截面最大應力

max

maxx

23.1951.051.41

N/mm

2

f

2②抗剪承載力驗算次梁最大剪力：V

max

ql21.44.518.56截面最大剪應力：

max

VSmaxIx

18.56

22.4N//mmv

(3)梁整體穩(wěn)定驗算梁的受壓翼緣有帶肋鋪板與其牢固連接體定可以滿足要求此必驗算梁的整體穩(wěn)定。(4)梁的剛度驗算抗彎強度計算V

max

l4k384

x

0.02059.84.5)3842.061130

mm/20mmV

max

4.平主梁設計假定平臺主梁與平臺柱鉸接連接，平臺主梁ZL1可看作是兩端支承在平臺柱上的簡支梁，承受著平臺次梁傳來的荷載。恒荷載標準值：活荷載標準值：

(0.7345520.522.5

)3

4.677kN主梁支座反力：

4F4.6771.42(1)主梁跨中最大彎矩：M74.23167.022kNmaxVmax主梁的截面抵抗矩：x

M167.022max1.05x

739.85

主梁截面最小高度：

min

/15根據(jù)截面的最小高度和抵抗矩選H型鋼22(2)梁截面驗算①截面承載力驗算114.2，，I478004，，W1910cm

3梁自重標準值：

q78501.05m這里的系數(shù)1.05為慮加勁肋，焊縫等引起的自重增加考慮梁自重后跨中最大彎矩和最大剪力分別為：1M167.02920.857.58

174.79

920.85kN彎曲正應力驗算

Mxx

x

6

87.16/mm

/滿足要剪應力驗算S

max

0.0160.1251.14m3

max

VSmaxmaxIt47.87xw

mm

fN/v

跨中截面邊緣折算應力

250478004

6

2②整體穩(wěn)定驗算次梁可作為主梁的側向支撐把梁側向支撐點的距離l1=1.8m,l/b=1800/201=9<16能滿足工字型截面簡支梁不需要驗算整體穩(wěn)定的條件，整體穩(wěn)定得以保證。③鋼度驗算主梁在標準荷載作用力支座反力

4F1.474.222跨中最大彎矩：

max

27.117181.894跨中最大撓度：

V

max

Ml356.25101047800x

40018.75mmV

max

④局部穩(wěn)定驗算翼緣局部穩(wěn)定驗算/t100/1013腹板局部穩(wěn)定驗算h/500/1631.2505.平柱設計平臺柱承受平臺主梁傳來的荷載臺柱承受平臺主梁采用鉸接臺柱承受的軸心力的設計值為

NFql31.27.5193.85kN(1)確定柱截面尺寸由于作用支柱的壓力很小，假定柱的長細比

按b類面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)

0.555平臺柱所需的截面面積

1.93850.555215

6

1.62

2

mm

2取柱按結構要求為HW175175其截面特征值：

tmm,t11mm,A51.43cm1

2重

量重0.3kg/m,Icmx

4

Iy

4

Wcmx

3

i7.5cm,icmxy(2)驗算平臺柱截面的承載力、整體穩(wěn)定和鋼度因柱截面沒有削弱若整體穩(wěn)能滿足要求，則柱的承載力也能滿足要求。因此，只需驗算柱的整體穩(wěn)定。平臺高6000mm，端鉸接，平內(nèi)與平臺外的計算長度均為6000mm，l

x

y

mml

y

i

7580yi43.7137.3。y按b類面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：

min

0y

平臺柱自重標準值：

9.80.005134kN這里的系數(shù)1.2為慮焊縫及柱、柱腳等引起的自重增加。柱承受的軸心力的設計值

53197258N于是有

Nmin

A

197258

N/mm

2

fmm

2柱整體穩(wěn)定能滿足要求。6.平柱柱腳設計平臺柱承受的軸心力較小腳用平板式鉸接構造形式如圖所示礎凝土強度等級為C20，抗壓強設計值(1)柱承受的軸心力設計值ff1.93852.84197258底板需要面積N197258Ammf9.6c

2按構造要求取柱底板尺寸-200*200*20底板浄面積：

2002002/Amm2即取的底板尺寸滿足要求(2)焊縫計算

t2(17522)mmwf

Ntwff

154133.20.710351.22

按構造要求取h=6mm7.次與主梁的連接計算如圖所示3-7所所示。R=1.237.1124=22.267kNhe

t

w

f

即f

tmmw

其5f按構造要求取hmmf．梁與柱的連接計算（1主梁與柱的連接連接如圖3-8示其中的螺栓為構造要求，不必進行計算。1.290.690600t當t6時，f1取7mmff其中側面