重庆交通大学钢结构课程设计平台梁.doc

钢结构
课程设计报告
题目某工厂钢结构平台学院** 学院
专业** 工程
学生姓名
学号
指导教师张老师
二〇一三年六月
一、设计资料
某工厂车间钢结构平台，平面尺寸为8× 8m（次梁间距2m），结构布置为普通梁格，次梁支于主梁上，主次梁等高连接。

主次梁采用Q345钢，焊接采用E50 焊条。

平台板结构恒载标准值为m2，活荷载标准值为33kN/m2。

二、结构布置
三、平台梁次梁设计
设计数据：
1.次梁的荷载及内力
次梁的荷载设计值：
最大弯矩：
初选截面
承受跨中最大弯矩所需的截面抵抗力矩：
选用 I40C，
2.正应力验算
次梁自重弯矩 :
3.剪力验算
支座剪力：
抗剪强度满足要求。

4.局部压应力
次梁承受均布荷载作用，其上翼缘没有局部集中荷载作用，可不验算局部压应力，但考虑西凉叠接在主梁上，应验算支座处腹板局部压应力。

支座反力：
F=R= ,（集中荷载增大系数）.
设支承长度： a=15cm
支乘面至腹板边缘的垂直距离：
局部承受压强 :
局部压强满足要求。

5.整体稳定性验算
跨中无侧向支承，工字钢I40C，根据附表查得
则：
6.刚度验算
刚度验算按正常使用极限状态进行验算，采用荷载的标准组合.
所以刚度满足要求.
四、主梁设计
（一）主梁荷载及内力
由次梁传来的集中荷载：p=2v=2 ×=
假设主梁的自重为3KN∕m，加劲肋等的附加重量构造系数为，荷载分项系数为，则
自重荷载的设计值为×× 3=M
跨中最大弯矩：
支座最大剪力
（二）截面设计及验算
1.截面选择
考虑主梁跨度较大，翼缘板边厚度在 16- 35mm范围内选用，需要
的净截面抵抗力矩：
计算梁的经济高度：
计算腹板抗剪所需的厚度：
由经验公式：
取腹板厚度为，腹板采用- 950× 14的钢板余姚的净截面惯性矩. 腹板惯性矩：
所需翼缘板的面积：
取 b=300mm,t=22mm,深高 h=964mm ,.
受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比：
满足受压翼缘局部稳定性要求。

2.梁截面特性计算
3.截面验算①﹑受弯
强度验算梁自重：
最大弯矩：
支座最大剪力：
最大应力：
满足要求 .
②﹑剪力和刚度不用验算，因为选择梁高及腹板厚度时已得到满足。

③﹑整体稳定性验算
梁工字钢为I40C，根据附录查得，计算
（三）主梁截面改变及验算
截面改变：
为节约钢材，在距支座 = 处开始改变翼缘的宽度，所需要翼缘的宽度有截面改变处的抗拉强度确定，截面改变处的弯矩和剪力为：
由，取改变后的翼缘宽度为4cm.
截面改变处的折算应力验算：
满足要求 .
（四）主梁翼缘焊缝设计
支座最大剪力：
则需要的焊缝厚度：
按构造要求：,选取翼缘焊缝的焊角尺寸. （五）腹板加劲肋设计
, 对有局部应力（），应按构造配横
向加劲肋. 由于横向加劲肋应满足, 则支座处间距为，中间处
.
a= , 将半跨分为 3 区段，分别见雁南每个区段的局部稳定性
加劲肋的设计
在腹板两侧成对配置加劲肋，加劲肋的截面外伸宽度：
取，加劲肋的厚度: ,取.
区段Ⅰ
区段左边截面内力：
区段右边截面内力:
区段截面平均内力：
腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力：
临界应力计算
的计算：
的计算 :
腹板局部稳定验算
满足要求 .
区段Ⅱ
区段左边截面内力：
区段右边截面内力：
截面平均内力：
又∵
腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力：
临界应力的计算
的计算 :
的计算 :
腹板局部稳定性验算：
区段Ⅱ满足要求.
区段Ⅲ
区段左边截面内力：
区段右边截面内力：
截面平均内力：
又∵
腹板计算高度边缘处由平均弯矩和剪力所引起的应力：
临界应力计算
的计算 :
的计算 :
腹板局部稳定验算：
区段Ⅲ满足要求.
五、主梁与次梁的焊接连接设计
1. 按高等连接设计，计算焊缝高度.
2.计算见图如下：
3. 设焊角尺寸, 因为主次梁采用Q345 钢，焊接用 E50 焊接，查表得
根据公式：
根据.
由于起灭弧的影响，实际焊缝长度
.
六、主梁与柱的高强度螺栓连接设计
已知钢材为Q345 焊接用 E50 焊条，剪力值为V= .
假设：采用高强度螺栓连接，至今 M22，构件接触面采用喷砂处理，支托起安装作用，按
高强度螺栓摩擦型计算。

取 14 个螺栓按 2 列 7 排布置，排距80mm.
查表得 P=190KN，μ=
螺栓受力计算：
最大剪力 :
单个螺栓承载力：
满足抗剪承载力要求.
设计成果 :
综上所述，主梁与柱子连接，采用级，式布置，则可满足抗剪承载力要求。

M22高强度螺栓，
取
14 个螺栓按 2 列7 排的方。