钢结构设计计算书

1 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18×9m 2（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/m 2，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mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43

型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ?=，钢材密度 33kg/mm 1085.7?=ρ。

（2）荷载计算

平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =

2 6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K = 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：

2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值：

235.174.1122.146.0q m kN k =?+?= （3）强度计算

花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：

m kN a ?=??==6264.06.015.16100.0q M 22max α 2222max max mm 215mm 87006

.02.10.626466M M N N t W <=??==γγ （4）挠度计算

取520.110, 2.0610/E N mm β==?

1501166161006.26001046.12110.0v 3

53333<=?????==-Et a q a k β 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680?—，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，

3 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 。

（2）荷载计算

加劲肋自重: m kN 003768.05.7866.008.0=??

均布荷载标准值： m kN k 51.7003768.06.05.12q =+?=

均布荷载设计值： m kN d 455.1003768.02.16.035.17q =?+?=

（3）内力计算

简支梁跨中最大弯矩设计值

m ?=??=kN 94.21.510.4558

1M 2max 支座处最大剪力设计值

kN V 84.72

5.1455.10=?= （4）截面特性计算

截面形心位置:mm c 2.166

8061804668036180y =?+???+??=

截面惯性矩:

42

323873680)402.16(6806812

1)32.16(61806180121mm I =-??+??+-??+??= 支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取180mm 范围，则

2V 18061080mm A =?=

（5）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：22621574.195873680

2.18.691094.2M mm N mm N W nx x <=???=γ 受剪计算：22312539.216

8736802.1310801084..7It V S mm N mm N <=????= 四、平台梁设计与计算

4

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：m kN Bs 14.266.05.1455.10q *

=?=

次梁跨中弯矩设计值：m ?=??=117.62kN 626.148

1M 2max ,x 最小截面模量：3max

,,02.521215

05.162.117W cm f M x x mim x =?==γ 选用热轧普通工字钢I28b,

mm cm S cm m kg r cm W w x x x 5.10t 3.3127481I 86.474.534343=====，，，，

（2) 荷载计算

5 均布荷载标准值：m kN Bs 21.191047.436.05.151.7q 2k =?+?=- 均布荷载设计值：m kN Bs 26.711047.431.226.14q 2=??+=-

（3) 内力计算

m ?=??=120.20kN 626.718

1M 2max ； kN V 80.132626.71=?= （4) 强度计算 受弯计算：2236

215214.4210

534.41.0510120.20M mm N mm N W nx x <=???=γ 受剪计算：2243

3x x 12586.315

.10107481103.3121013.80t I VS mm N mm N <=?????= （5) 挠度计算

250

135111074811006.2384600025.1953845v 4533<≈??????==x BSK EI l q l 2、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

6

图4 计算简图及内力设计值分布图

(2)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 2310

mm N 。

图5

组合主梁设计 ① 梁的最小高度

mm 79539.15.221006.23199000102.02h 52min =??????= 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

7 m kN ?=?-?-????=93.1189)5.113.800.313.805.413.805.2(1.12M x 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

36

3839310

1093.1189cm W x =?= ② 经济高度

cm h cm h e e 60.76303839743.8138393312,521,=-?==?=；

取h =800mm 为初选截面高度。 主梁腹板的初选厚度为cm t w 813.011801,==

主梁腹板的初选厚度为mm t w 51.3180

7605.21013.8022.132,=?????= 其中考虑翼缘板可能厚度后，取h w =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：

mm hbf M t x f 35.15310

2508001093.11898.08.06

=????== 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: 2141448)216800(162502mm A =??-+??=

惯性矩: 4

33153147255512)768242800250(mm I x =?-?=

截面模量: 3

38286814001531472555400mm I W x x ===

翼缘与腹板交界处面积矩: 31156800039816250mm s =??=

形心轴处面积矩: 321mm 215782421816-400=??+=）（s s x （4）荷载计算

8 作用于主梁上的集中力标准值:

kN q p BSK k 5.1150.6=?= 作用于主梁上的集中力设计值:kN q p BS k 26.1600.6=?=

主梁自重的标准值并考虑构造系数1.05后

m kN A q k 17.15.78101414405.105.16=???==-ρ

主梁自重的设计值:

m kN q q k 40.12.1==

（5）内力计算

梁端反力设计值 m

kN M kN

q p V ?==?+?=+=095.40640.15.426.1605.25.42511

集中力作用处剪力及弯矩设计值 m

kN M kN p V V kN q V V ?=??-?==-==?-=-=85.60840.15.15.095.4065.1244.5985.40440.15.195.4065.1222212右左 …… 此处隐藏：6878字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……