《钢结构平台设计计算书.doc》

孤独一笑

收藏于 : 2019-11-04 10:36   被转藏 : 1   

            哈尔滨工业大学（威海）土木工程 钢结构课程设计计算书 姓 名： 学 号： 指导教师： 钢结构平台设计计算书 一、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m2（平台板无开洞），台顶面标高为 +4.000m，平台上均布荷载标准值为12kN/m2，设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm，次梁跨度6000mm，次梁间距1500mm，铺板宽600mm，长度1500mm，铺板下设加劲肋，间距600mm。共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用厚带肋花纹钢板，钢材牌号为，手工焊，选用 型焊条，钢材弹性模量，钢材密度 。 荷载计算 平台均布活荷载标准值： 6mm厚花纹钢板自重： 恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3。 均布荷载标准值： 均布荷载设计值： 强度计算 花纹钢板，取，平台板单位宽度最大弯矩设计值为： 挠度计算 取 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 （1）型号及尺寸选择 选用钢板尺寸，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm，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15t=180mm，跨度为1.5m。 荷载计算 加劲肋自重: 均布荷载标准值： 均布荷载设计值： 内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值 截面特性计算 截面形心位置: 截面惯性矩: 支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取180mm范围，则 强度计算 受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.20， 受弯计算： 受剪计算： 四、平台梁设计与计算 图3 中间次梁计算简图 1、中间次梁设计与计算 计算简图：将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨6m。次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔0.6m分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。 选用热轧普通工字钢，设置主次梁，次梁与主梁做成铰接连接。主梁与柱子 做成铰接。 （1)初选截面 次梁跨中均布线荷载设计值： 次梁跨中弯矩设计值： 最小截面模量： 选用热轧普通工字钢I28b, 荷载计算 均布荷载标准值： 均布荷载设计值： 内力计算 ； 强度计算 受弯计算： 受剪计算： 挠度计算 边次梁设计与计算 计算简图：将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨6m。次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔0.6m分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。 但由于荷载较小，为方便与主梁和次梁链接，采用和中间次梁一样的型钢I28b. 3、主梁设计与计算 （1）计算简图 主梁与柱子两端为铰接，主梁计算简图及其内力分布图如下所示 图4 计算简图及内力设计值分布图 截面初选：对跨中6等分点处作用5个相等集中荷载的简支梁，挠度 计算系数β=0.102，平台梁允许挠度l/400=22.5mm。钢材选用Q345，钢材 强度设计值取 。 图5 组合主梁设计 梁的最小高度 梁的弯矩设计值先根据计算得到的次梁梁端反力近似取为 其中系数1.1是考虑主梁自重后的附加系数，则所需截面模量为 经济高度 取h=800mm为初选截面高度。 主梁腹板的初选厚度为 主梁腹板的初选厚度为 其中考虑翼缘板可能厚度后，取hw=760mm，选腹板厚度为8mm。 主梁翼缘的经济宽度为800/5~800/3，即160mm~266.67mm。初选为250mm， 梁翼缘厚可近似的估算： 式中0.8系考虑腹板抗弯能力后对翼缘所需承载力的折减。 这样初选截面为：800mm×250mm×16mm×8mm。 （3）截面的几何性质计算： 截面面积: 惯性矩: 截面模量: 翼缘与腹板交界处面积矩: 形心轴处面积矩: （4）荷载计算 作用于主梁上的集中力标准值: 作用于主梁上的集中力设计值: 主梁自重的标准值并考虑构造系数1.05后 主梁自重的设计值: （5）内力计算 梁端反力设计值 集中力作用处剪力及弯矩设计值 跨中及弯矩设计值 （6）强度计算 跨中截面4： 跨中截面翼缘与腹板交界处 构造上考虑次梁连在主梁侧面，故此处不需要计算局部承压。 支座截面1 （7）整体稳定计算 考虑铺板及次梁对主梁受压翼缘提供的约束，整体稳定可以不计算。 （8）局部稳定计算： 翼缘宽厚比 主梁为焊接工字形截面梁，腹板的计算高h0=768mm 腹板高厚比 近支座区格 因梁受翼缘上有密布铺板约束其扭转 该区格平均弯矩产生的腹板计算高度边缘弯曲正应力为 近跨中区格 挠度计算： 腹板与翼缘连接焊缝计算 采用工厂埋弧自动焊

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