课程设计钢结构平台设计

钢结构平台设计

一. 设计题目

某车间工作平台

二. 设计目的

《钢结构设计原理课程设计》 是土木工程专业学生在学习 《钢结构设计原理》课程后一 个重要的综合实践性教学环节，

目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。

通过基本的设

计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识， 从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。

三. 设计资料

不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。 平台上三个有直径1m 检修洞口，位置不限。平 台顶面标高为6m ,平台下净空至少 4m ,梁柱铰接连接。平台平面内不考虑楼梯设置。

2. 参考资料： 1） 钢结构设计教材 2） 钢结构设计规范 3） 建筑结构荷载规范 4） 钢结构设计手册

四. 设计内容

1. 确定结构布置方案及结构布置形式

2. 平台铺板设计

1.某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸为

15*15、活荷载为

2

3 kN/m 。

依题意并经综合比较

平台结构平面布置如图所示

a)

c)

主梁

4m

主梁

次梁 次J 梁、

5x 3.6=18

H=

(1) 确定有关尺寸 铺板采用有肋铺板，板格尺寸为

1000mm< 1500mm 根据结构要求及荷载作用情况，取铺

板厚6mm 板肋尺寸为 6mm< 60mm (2) 验算铺板的承载力和钢度 ①承载力验算 铺板自重标准值： q = 7850 9.8 6 10 = 0.462kN / m 2 板肋自重标准值： q = 7850 9.8 6 60 10 ^6 = 0.0277 kN / m 计算铺板和钢肋的跨中最大弯矩 板面活荷载标准值：3kN/m 2 计算铺板跨中最大弯矩，铺板按四边简支平

板计算： b/a =1500/1000 = 1.5 ：： 2.0

查表得：亠=0.0812 2

铺板面荷载设计值 q =1.2 0.462 1.4 4.7 54 kN /m 铺板单位宽度最大弯矩为 M x 二-円玄3 =0.0812 4.754 13

=0.386kN ・m 因为b a,所以M x M y ,那么M max 二M x 计算板肋的跨中最大 其中 2弯矩，可按两端只承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载, 恒荷载标准值为: 二 0.462 1 0.0277 二 0.4897kN /m

活荷载标准值为: 1 2 1 2 加劲肋的跨中最大弯矩为： M ql 2 (1.2 0.4897 1.4 3) 1.52 =1.347kN ・m 8 8 验算铺板和加劲肋的计算强度 铺板截面的最大应力为 s =

6M 2

max 二6

2。逬

t 2h 62汉10 2 = 64.33MPa ：： f =215N /mm 加劲肋可考虑铺板 30倍厚度的宽度参与截面共同工作，计算截面如图 截面面积 3-2所

示。 A =(90 2 6 60 6) 10°=1440mm 2 180汇6:<3+60><6>

<36 截面形心轴到铺板的距离： y 二180 6 3 60 6 36 = 11.25mm = 0.01125m 180 汉 8 + 60 汉 6 截面对形心轴x 的截面惯性矩： 63

丄 2 L 60 l x =180 180 6 8.25 8 - 12 12

加劲肋截面最大应力为

3 2 5 4

7 4

-8 60 24.75 =4.0527 10 mm =4.0527 10 m

1.347 103

0.01125 4.0527 10"

②铺板和加劲肋钢度验算 铺板 查表得a 二0.0843

' 2

普板面荷载标准值 q =0.462 • 3 =3.462kN/m 铺板跨中最大挠度：

钢板容许挠度：V 1丨/150 =1000/150 =6.67mm V max ::: V (满足刚度要求)

加劲肋加劲肋跨中最大挠度

V =舛4

max

384EI x

5 (0.4897 3) 103 1.54

11

7

= 2.76mm

384 2.06 1011

4.0527 10

加劲肋容许挠度 V 二丨 /250 =1500/250 = 6mm

V max :：: V (满足刚度要求)

3. 平台次梁设计

假设平台次梁与平台主梁铰接连接，平台次梁

CL1可看作是两端支承在平台主梁上的简支

梁，承受着平台铺板传来的均布荷载。平台次梁计算简图如图 3-3所示。

恒荷载标准值：q=0.4897 1.5=0.73455 kN / m 活荷载标准值：q=3 1.5=4.5kN/m

1

次梁跨中最大弯矩：

M max

ql 2 =(1.2 0.73455 1.4 4.5) 52/^22.44 kN/m

8

(1) 截面选择

3

M 22 4^< 103 43

3

梁所需的截面抵抗矩 W x

二 一max

=—. ------------- - = 1.044 10 m = 104.4cm

f 215"06

次梁采用工字形型钢截面，由型钢规格查表得：

l16:A=26.1cm 2

,lx=1130cm ：Wx=141cm,lx/Sx=13.8cm,自重 20.5kg/m

能满足其要求，因此选

I16为次梁截面。

(2) 验算所选截面的承载力算

①抗弯承载力验算

2

M s 二 W

= 37.39MPa ：： f = 215N/mm 2

max

=0.0843

3.462 103 14

11

3

Z9

2.06 10 6 10

=6.56mm