钢平台设计任务书指导书

水工钢构造课程设计任务书
---设备操作钢平台设计
一. 设计资料
动力车间内设设备操作钢平台，标高为4.0米，平台布于厂房中间跨，平台下无设备，南侧与北侧支承于厂房柱牛腿上，跨中按一定间距布置平台支承柱，平面示意图见附图。

设计标准采用GB50017-2003钢结设计标准。

材料除要求者外，其余自行确定。

二. 设计任务
对设备操作平台进展构造设计〔钢楼梯和钢栏杆本次不设计〕，编写构造计算书和构造绘制施工图。

三．对设计计算书的要求〔用学校规定的统一封面装订成册〕
文字数量不限，但应包括以下内容。

1．设计资料〔只写本人的设计参数和所用标准〕
2．构造平面布置示意图，并对构件进展编号
3．一个板格的设计计算；一根次梁的设计计算；一根主梁的设计计算；选择取一处主次梁交接处进展节点连接计算。

特别注意，装订顺序如下：1．封面〔按要求填写好〕2．任务书
3．指导书
4．计算书目录
5．计算书〔要编页码〕6．设计感想和体会
四.对图纸要求
要求绘制钢平台施工图A1或者A2一张，施工图内容包括：
1．构造平面布置图
2．主梁施工图〔在构造平面图中表达清楚了主梁的截面和外形的话，可以不绘〕。

3．节点详图
4．构件表
5．说明
五.进度安排〔共计一周〕
周一：布置任务、借工具和设计资料、领设计用纸、买图纸和绘图工具，构造平面布置、板计算、次梁计算。

周二：主梁计算，节点计算。

周三：绘制图框图标，布图，绘构造平面布置图。

第四：绘制主梁施工图，平台剖面图，节点详图。

周五：编写材料表、说明，图线加粗和图面修饰。

六. 参考资料
(1)武汉大学范崇仁主编．水工钢构造〔第四版〕［M］．北京：中国水利水电出版社，2011．
(2) 03G1102 钢构造设计制图深度和表示方法[S] ．北京：中国方案出版社出版，2010．
七. 成绩评定
计算书占40%，施工图占60%，采用五级等级制录入设计成绩。

附图:
设备操作钢平台平面示意图
水工钢构造课程设计指导书
---设备操作钢平台设计
一、设计资料
描述工程概况，对建筑物平安级别、工作环境、材料选用、建筑构造做法和使用活荷进展概述，明确构造计算参数。

特别要说明采用的设计标准编号及名称。

二、构造布置
平台钢构造通常由铺板〔楼板〕、梁、柱、柱间支撑及梯子和栏杆等组成。

平台梁格通过铺板直接承受平台的荷载，可采用单向、双向或复式梁格布置，具体采用时应从经济上考虑，选择使平台铺板和平台梁总用钢量最小，同时还要考虑施工和制作的方便，尽量做到简单合理。

普通操作平台一般采用双向平台梁格布置，次梁铰支于主梁上。

主梁间距为次梁跨度，次梁间距为铺板跨度。

铺板采用花纹钢板，次梁采用热轧型钢，次梁间距宜为1.5~2.5米，二级次梁〔即加劲肋〕间距宜为0.6~1.0米；主梁采用组合工字钢梁，经济跨度为6~9米，最大跨度可达12~15米。

三、平台铺板设计
平台铺板的一般要求包括：平台铺板的跨度l〔一般取板的净跨〕不宜大于120～150t 〔t为板厚〕；平台铺板的挠度不宜大于l/150；平台铺板厚度由计算确定，但不宜小于6 mm，可参照下表1取用；当要求平台铺板具有较大水平刚度时，可采用密肋铺板或在铺板下设梁间水平支撑。

平台铺板一般均需按一定间距设置加劲肋，板面按承受均布荷载计算〔应注意：楼面活荷载的分项系数，一般为1.4，但当活荷载标准值大于4kN/m2时取1.3〕。

平台铺板加劲肋的间距应小于两倍的铺板跨距，且加劲肋的容许挠度不应大于l/250，否那么应按无肋铺板计算。

设计有肋铺板时，应分别计算平板和加劲肋两局部。

本次设计的平台铺板建议采用有肋铺板；加劲肋的间距小于两倍的铺板跨距是为了保证加劲肋能够起到协助承重的作用。

当加劲肋采用扁钢时，加劲肋的高度一般为跨度的1/12~1/15，且不宜小于60mm，厚度不宜小于其高度的1/15及5mm；当加劲肋采用角钢时，一般不宜采用截面小于L50×4或L56×36×4的角钢，并应将角钢肢尖与钢板焊接。

对于不等边角钢，应将长肢与钢板焊接。

表1 平台钢铺板的厚度
1、平板计算
在进展平板计算时，可将加劲肋视为平板的支承边，具体方法为：
①当平板的跨度b与加劲肋的间距a之比b/a≤2.0时，可按四边简支的双向板计算。

四边简支双向板在均布荷载作用下的最大弯矩和挠度分别按下式计算：
M x=β1qa2 ；M y=β2qa2 ；
σ=6M max/t2≤f ；υmax=α(q’a4/Et3)≤[υ]
式中：a——四边简支板短边方向的跨度；
q〔q’〕——板单位宽度上均布荷载设计值〔标准值〕；
M x〔M y〕——四边简支板在x方向〔y方向〕的弯矩；M max= max{M x，M y}；
σ——平台铺板截面上的最大应力；
α，β1，β2——系数，由下表2查得。

②当平板的跨度b与加劲肋的间距a之比b/a＞2.0时，应按两端简支单跨板或连续单向板计算。

此时板的跨度为加劲肋间距。

2、加劲肋计算
有肋平台铺板如附图2所示。

平台铺板的板肋常用扁钢或角钢。

四边简支的平台铺板在均布荷载下的加劲肋，可按两端支承在平台梁上的简支梁计算其弯矩和挠度。

以扁钢作为加劲肋时，可按T形截面计算。

加劲肋的计算截面如附图3考虑铺板30倍厚度的宽度参与截面共同工作。

加劲肋最大挠度不宜大于l/250。

跨中最大弯矩：M=(1/8)q1 l02 ，q1= qa
截面最大应力：σ=M/W x≤f
跨中最大挠度：υmax=5q1’ l04/384EI x≤[υ]
式中：q1〔q1’〕——作用在平台加劲肋上线荷载的设计值〔标准值〕；
q——作用在平台铺板上的均布荷载〔包括自重〕的设计值；
a——平台加劲肋的间距；
l0——平台加劲肋的计算跨度l0= l1+ l2〔如附图4〕；
[υ]——平台加劲肋的容许挠度；
W x〔I x〕——加劲肋对x轴的截面抵抗矩〔截面惯性矩〕。

平台次梁的容许挠度值通常为l /250，l 为平台次梁的跨度。

型钢梁的设计内容如下： 1、截面选择〔M max →W n →型钢型号〕
根据梁上作用的荷载和支座支承的情况计算其最大弯矩M max ，然后根据所选用材料的抗弯强度设计值f ，按强度和整体稳定条件求所需截面的净抵抗矩W n ：
从而在型钢规格表中选择相应的型钢号。

f
M
W f M W b req x x req nx ϕγmax
,max , ==
或
2、截面验算
型钢梁的翼缘和腹板都比拟厚，其宽厚比和高厚比一般均能满足局部稳定的要求，所以型钢梁的截面验算只需进展强度、刚度和整体稳定验算。

①强度验算：包括抗弯强度、抗剪强度和局部承压强度验算。

②刚度验算：简支梁受均布荷载时υmax =5q k l 4/384EI x ≤[υ]
③整体稳定验算：当梁的受压翼缘上无密铺连牢的铺板或工字形截面简支梁受压翼缘的侧向支承点间距离l 1与其宽度b 1之比超过?钢构造设计标准?〔GB50017-2003〕第条的规定时，应按下式计算整体稳定性：σ=M x /φb W x ≤f 。

五、平台主梁设计
在平台构造中，平台主梁主要是承受平台次梁传来的集中荷载，一般可采用轧制工字钢、H 型钢和焊接工字形钢梁。

平台主梁的容许挠度值为l /250～l /600，一般取l /400，l 为平台梁的跨度。

常用的平台主梁有轧制型钢梁和焊接工字形截面组合梁。

轧制型钢梁的设计可参照平台次梁设计局部；由三块钢板拼焊成的工字形截面组合梁截面设计的步骤为：估算梁的高度，确定腹板的厚度和翼缘的尺寸，再根据选定的截面验算梁的强度、稳定和刚度〔参见教材〕。

表3 按容许挠度确定的主梁的最小高跨比h min /l
表4 H 型钢或等截面工字形简支梁不需计算整体稳定的最大l 1/b 1值
受压翼缘局部稳定要求：
y
f t b 235
13
1≤ 组合梁腹板局部稳定要求： 腹板高厚比
y
w f t h 235
80
0>时，应配置横向加劲肋 腹板高厚比
y
w f t h 235
80
0≤时，如梁未承受集中荷载，可不设加劲肋； 横向加劲肋构造要求：a ≮0.5h 0，a ≯2h 0
12000
≤ητw
t h 时，可按构造要求取加劲肋间距不超过标准规定的最大间距； 六、主次梁连接处节点设计
平台构造的连接节点包括：铺板与加劲肋，加劲肋与次梁，次梁与主梁、主梁与柱的连接。

次梁与主梁的连接方式由计算模型确定，简支次梁与主梁铰接，连续次梁与主梁刚接。

为保持平台外表平整，一般均应采用平接。

七、施工图绘制 1．图幅、图框和图标
A1图幅841X594，A2图幅594X420。

装订边退进25mm ，其余三边退进10mm ，用1.0特粗线绘图框。

图标位于图纸右下角，图标外框用0.7粗线，内局部格线用0.35中实线绘制。

图标栏内容和尺寸如下〔栏中右边和下面的数字为各栏的宽度和高度，单位：mm 〕：
20 10 10 10 25
35
80
20
20
2．构造平面布置图
构造布置图主要表达各个构件在平面中所处的位置并对各构件选用的截面进展编号，编号用4~6号细线圆圈。

平面布置复杂时，可增加剖面以便表示清楚各构件的关系。

构件编号时，构件截面和外形一样就编同一编号。

3．构件图
格构式构件如平面桁架、立体桁架，以及截面较复杂的组合构件等都需要绘制构件图，构件图表达构件的外形、几何尺寸及构件中板件或杆件的截面尺寸，以便绘制施工详图。

4．节点详图
在一样构件拼接处、不同构件连接处、不同构造材料连接处及需要特殊交代清楚的部位，绘制节点详图表示清楚各构件间的相互连接关系及构造特点。

索引符号是由细线绘制的引出线和10号圆及水平直径所组成。

索引剖视详图时在剖切部位绘短粗剖切线，引出线一侧为投影方向。

索引符号圆中水平直径上方数字为详图编制号，水平直径下方数字表示详图所在的图纸编号，如绘短线表示详图就在本图纸上。

详图符号表示详图的位置和编号，以14号粗实线圆绘制。

当详图与被索引的图样在同一张图纸内时，详图符号圆内无水平直径，只有详图编号的数字；当详图与被索引的图样不在同一张图纸内时，详图符号圆内有水平直径，分母数字代表索引所在图纸编号，分子表示详图编号。

5．构件表
每张构件布置图均应列出构件表。

6．说明
说明采用的标准、荷载取值、材料选用等设计参数；制作安装说明；其它特殊说明。