平台钢结构设计

3.2 型钢梁截面选取
(1) 计算梁上最大弯矩； (2) 选定钢材，确定钢材强度； (3) 由抗弯强度要求确定所需最小截面模量；
由变形要求确定所需最小截面惯性矩； (4) 查型钢截面表，选取合适截面。
3.3 焊接梁截面选取
(1) 选择截面高度
空间条件：建筑净高使用要求 最大允许梁高 hmax
平台钢结构设计
提纲
1.平台钢结构布置 2.平台铺板设计 3.平台梁设计 4.平台柱设计 5.柱间支撑设计 6.节点设计 7.钢楼梯设计
第1节 平台钢结构布置
1.1 结构组成
平台板 次梁 主梁 柱 支撑 楼梯
平台结构布置图
1.2 传力路径
竖向荷载 板 次梁 主梁 柱 基础
1.4 柱布置
【例01】某平台钢结构柱网布置
某厂房需搭设12m*12m平台，高度5m；平台下放有设备；工艺要 求只能设置4根柱；下图哪个布置更合理？
方案A
方案B
1.4 柱布置
【例02】某平台钢结构 柱放置方向
某平台钢结构；主梁纵 向放置；次梁横向放置； 哪种钢柱摆放方向更合 理？
A-A
方案A
B-B
的柱间支撑； 支撑布置在柱列中部以减小温度效应
支撑的作用
保证结构几何不变； 承受水平荷载、作用；
1.6 支撑布置
【例04】某平台钢结构的支撑布置
图示平台 结构，哪 种支撑布 置方案更 合理？
方案A 方案B
2.1 结构布置
【例04续】某平台钢结构的支撑布置
图示平台 结构，哪 种支撑布 置方案更 合理？
水平荷载 板 次梁 主梁 支撑/柱 基础
1.3 受力特点
竖向荷载为主要荷载；但不应疏漏可能的水 平荷载作用
板有单向和双向之分，钢板常以变形控制； 梁分次梁、主梁，可连续或单跨； 柱两端常用铰接，为轴压杆。
1.4 柱布置
考虑使用空间要求； 考虑标准化及建筑模数要求； 考虑综合经济指标的合理
宽度
bs

h0 40mm 30
厚度
ts

bs 15
单侧布置时：
bs
1.2
h0 30

40mm

横向加劲肋截面对梁轴（z轴）应满足
Iz

3h
0
t
3 w
【教材例2-2】试选取加劲肋尺寸
3.5 加劲肋构造
(1) 横向加劲肋
切角构造ห้องสมุดไป่ตู้宽bs / 3 40mm 高bs / 2 60mm
b (1/ 5 ~ 1/ 3)h
3.3 焊接梁截面选取
【实用版】
(1) 选择截面高度：根据跨度选梁高，尽量高
空间条件：建筑净高使用要求 最大允许梁高 hmax 刚度条件：根据跨度选取梁高h；如简支梁可取L/10；
(2) 选择腹板厚度：由腹板局部稳定控制，尽量薄 无加劲肋： tw h / 80 235 fy 设加劲肋： tw h /120 235 fy

刚度条件： 最小梁高 hmin 经济条件： 用钢量最小 hs
hmin

5n0 fl 1.3 24E
hs 3Wx0.4 或 hs 73 Wx 30 单位: cm
(2) 选择腹板厚度
tw hw /11
tw

1.2Vmax hw fv
(3) 翼缘尺寸
A1

Wx hw

1 6 twhw
整加劲肋布置。按经济原则确 定具体措施。
强度：


M max
W

6M max
t 2

f
刚度：
w

qk a4 Et 3
[w]
2.3 加劲肋设计
按受弯简支构件计算
【思考】为何规定为15t？
第3节 平台梁设计
3.1 平台梁规格
型钢：工字型、H型、槽型、矩形钢管 焊接组合截面：焊接H型钢、箱形、组合截面
A
A
花纹钢板
B B
花纹钢板
带肋钢板
冲泡钢板
2.1 形式和构造
钢格栅板、钢丝网板
2.1 形式和构造
预制混凝土板
2.1 形式和构造
压型钢板组合楼板
混凝土凝固前： 板上的荷载全部
由压型钢板承担 压型钢板仅起模
板作用
混凝土凝固后： 形成组合楼板，
共同受力
2.2 铺板的计算
b/a ≥ 2时，按单向简支板 b/a < 2时，按双向简支板 计算不满足时，调整板厚或调
方案A 方案B
1.6 支撑布置
【例05】某平台钢结构的支撑布置
图示平台结构，所有钢柱均为两端铰接；梁柱铰接；楼面有两种 情况：A）铺设木板；B）铺设混凝土板；试讨论：未设置支撑的 柱列，其稳定性靠什么保证？若楼板为木板，且不能增加柱间支 撑，有什么办法保证结构安全？
1.6 支撑布置
【例05】某平台钢结构的支撑布置
1.6 支撑布置
支撑的形式
交叉支撑、门形支撑、隅撑、梁端加腋等多种形式 在平台钢结构中，柔性交叉支撑较为常用
第2节 平台铺板设计
2.1 形式和构造
轻型钢铺板，焊接连接； 钢格栅板，钢丝网板； 预制混凝土板； 压型钢板混凝土组合板，抗剪销连
接
2.1 形式和构造
轻型钢铺板
【思考】为什么切角？
bs/3(<40)
bs/2(<60)
tw
bs
bs
y
y
3.5 加劲肋构造
(2) 纵向加劲肋：对腹板中心（y轴）应满足：
方案B
1.4 柱布置
【例03】某平台钢结构 柱放置方向
某平台钢结构；梁柱铰接，柱脚铰接，柱间设置支撑。请问钢柱 采用哪种放置方向更为合理？
方案A
方案B
1.4 柱布置
方案A
计算长度：Lx=2*Ly
回转半径：ix=2*iy 长细比： λx=λy
1.4 柱布置
方案B
计算长度：Lx=0.5*Ly
回转半径：ix=2*iy 长细比： λx=0.25*λy
(3) 翼缘尺寸：弯矩控制，尽量薄 简算 【教材例2-2】试选取主梁截面
3.4 截面验算
验算 内容
1. 强度验算 正应力、剪应力、局部压应力、 折算应力
2. 梁的整体稳定
3. 梁的局部稳定
4. 刚度验算 5. 焊缝计算
公式见《钢结 构基本原理》
3.5 加劲肋构造
(1) 横向加劲肋：通常腹板两侧对称布置，也可单侧布置
1.5 梁布置
简单梁系：柱距较小或负荷较小的平台结构 普通主次梁体系：柱距较大或负荷较大的平台结构 复式主次梁体系：柱距很大或负荷很大的平台结构
主梁
简单梁系
次梁 主梁
主次梁体系
主梁 横次梁
纵次梁
复式主次梁体系
1.6 支撑布置
柱两端都铰接时，必须设置柱间支撑； 为保证结构稳定性或侧向刚度的需要，设置必要