(完整)钢结构平台计算书

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
目录
1．设计资料。

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(3)
2．结构形式。

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..3
3．材料选择.。

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3
4．铺板设计。

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.. (3)
5．加劲肋设计。

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.5
6．平台梁..。

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6
6.1 次梁设计。

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6.2 主梁设计。

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7
7．柱设计.。

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9
8。

柱间支撑设置。

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9。

主梁与柱侧的连接设计。

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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。

2×3.6m（平台板开洞7个,开洞尺寸460×460mm)，
台顶面标高为5.2m.平台上平均布荷载为52
kN/m,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）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。

06×105N/mm2，钢材密度ρ=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
q Dk 0.005×9。

8×7。

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q k 5kN/m＋0.38kN/m = 5。

38kN/m 2
均布荷载设计值 qd=1.2×0。

38＋1.4×5= 7。

46KN/m2
4.2 强度计算
花纹钢板b / a =1260/900=1.4＜2 ，取 0.08 ，平台板单位宽度最大弯矩
设计值为：
Mmax αqa2= 0。

08×7.46×0.92= 0.48kN·m
96000 KN/m2 = 96 N/mm2＜215 N/mm2
4.3 挠度计算
取β=0。

110，E=2.06×105 N/mm2
0.110×0。

01126＜1 /150=0。

0067
设计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1/15～1/12，即取84~105 ，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。

01×78。

5= 0。

079kN / m，按均布荷载考虑.
均布荷载标准值q k 5。

38×0.9+0。

079 4。

92 kN / m
均布荷载设计值q d 7。

46 ×0.9 1.2× 0.079 6.8kN / m
5。

3 内力计算：
简支梁跨中最大弯矩设计值
Mmax ql2 = ×6。

8×1。

262= 1.35kN·m
支座处最大剪力设计值
V 6。

8 ×1.26 / 2 4.28kN
5.4 截面特性计算：
加劲肋计算简图如下
截面形心位置
y c=72。

5mm
截面惯性矩
I 150×53/12+150×5×（102。

5-72.5)2+10×1003/12+100×10（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
A V 100×10 1000mm2
5。

5 强度计算：
受拉侧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 / mm2
5。

6 变形计算：
挠度计算
0。

001＜1/150 =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
q BS 6。

8×1.26 / 0。

9= 9.52kN/m
次梁跨中弯矩设计值
M max 9.52×2。

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,t w=9,t=10.5, r=10。

5， r1=5。

25, = 22。

99kg/m ,I x= 1369。

9cm4,
91。

6cm3
W x=152.2cm3， S
x=
均布荷载设计值
q BS 9。

52 1。

2×0。

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
V max 9.8 ×2。

79 /2 =13.67kN
6.1。

4 强度计算
=59。

7N / mm2＜215N / mm2
受剪计算：
10。

06 N / mm2＜125N / mm2
6。

1。

5 变形计算：
q BSk 1。

26/ 0。

9×4。

92+ 0。

23= 7。

12kN/m
0.0007＜1/150 =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。

9×9。

8×10—3)×2=12.85KN
活荷载标准值： q k=5×1.26×2=12。

6KN
主梁支座反力： R=3/2（1。

2×12。

85+1.4×12。

6）=49.59KN
6。

2.1主梁跨中最大弯矩：
M max 49。

59×1.765 49.59×1。

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，t w =9,t=10。

5, r=10.5， r1=5。

25, = 22.99kg/m ，
91.6cm3
I x= 1369.9cm4, W x=152。

2cm3， S
x=
6.2.2梁截面验算
①截面承载力验算
梁自重标准值：q=22。

99×9.8×1。

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大弯矩和最大剪力分别为:
Mx=39。

64+1/8×0.24×1.2×2.5652=25.28 kN m
Vmax= 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
②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=8<16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。

③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=5×49.59/2+0.24×1.2×1.765=124.48KN
7.1确定柱截面尺寸
λ
由于作用支柱的压力很小，假定柱的长细比100
=
按b 类截面查轴心受压稳定系数555.0=ϕ
平台柱所需的截面面积
1。

04×10-3=1040 mm 2
按结构要求取柱为工钢I20b,截面几何特征如下
h =200，b=102，t w =9, t=11。

4， r=9.0, r 1=4.5, = 31。

05kg/m ,I x = 2502cm 4, W x =250.2cm 3,
S x= 146.1cm 3 A=39。

55cm 2 ix=7。

95cm ， iy=2。

07cm
7.2验算平台柱截面的承载力、整体稳定和钢度
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=5200mm
λox=lox/ix=5200/79.5=65.4＜[λ］=350
λoy=loy/iy=5200/20。

7=251＜[λ]=350
柱刚度能满足要求.
按b 类截面查得轴心受压稳定系数：408.00min ==y ϕϕ
平台柱自重标准值:
N=7.85×9.8×0。

003955×5×1。

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=1.2448×105+1.2×1。

83×103
=126676N 于是有
78。

5N / mm 2 ＜125N / mm 2
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-440×440×20
底板浄面积:440×440=193600 mm2＞A=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—400×300×20
8. 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。