钢结构平台设计计算书

哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书

姓名：田英鹏

学号：121210111

指导教师：钱宏亮

二零一五年七月

土木工程系

钢结构平台设计计算书

一、设计资料

某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m2（平台板无开洞），台顶面标高为+4.000m，平台上均布荷载标准值为12kN/m2，设计全钢工作平台。

二、结构形式

平面布置，主梁跨度9000mm，次梁跨度6000mm，次梁间距

1500mm，铺板宽600mm，长度1500mm，铺板下设加劲肋，间距600mm。共设8根柱。

图1 全钢平台结构布置图

三、铺板及其加劲肋设计与计算

1、铺板设计与计算

（1）铺板的设计

铺板采用mm

6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43型焊条，钢材弹性模量2

5N/mm

=，钢材密度

E⨯

2.06

10

33kg/mm 1085.7⨯=ρ。

（2）荷载计算

平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =

6mm 厚花纹钢板自重：

2D 0.46q m kN K =

恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3。 均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+=

均布荷载设计值：

235.174.1122.146.0q m kN k =⨯+⨯=

（3）强度计算

花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：

m kN a ⋅=⨯⨯==6264.06.015.16100.0q M 22max α

222

2max max mm 215mm 87006

.02.10.6264

66M M N N t W <=⨯⨯==γγ （4）挠度计算

取520.110, 2.0610/E N mm β==⨯

1501166161006.26001046.12110.0v 3

53333<=⨯⨯⨯⨯⨯==-Et a q a k β 设计满足强度和刚度要求。

2、加劲肋设计与计算

图2

加劲肋计算简图

（1）型号及尺寸选择

选用钢板尺寸680⨯—，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm ，每焊150mm 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15t=180mm ，跨度为1.5m 。 （2）荷载计算

加劲肋自重:

m kN 003768.05.7866.008.0=⨯⨯

均布荷载标准值： m kN k 51.7003768.06.05.12q =+⨯= 均布荷载设计值： m kN d 455.1003768.02.16.035.17q =⨯+⨯= （3）内力计算

简支梁跨中最大弯矩设计值

m ⋅=⨯⨯=kN 94.21.510.45581

M 2max

支座处最大剪力设计值

kN V 84.72

5.1455.10=⨯=

（4）截面特性计算

截面形心位置:mm c 2.166

80618046

68036180y =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=

截面惯性矩:

42

323873680)402.16(6806812

1

)32.16(61806180121mm I =-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=

支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取180mm 范围，则

2

V 18061080mm A =⨯=

（5）强度计算

受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.20，

受弯计算：22621574.195873680

2.18

.691094.2M mm N mm N W nx x <=⨯⨯⨯=γ

受剪计算：22312539.216

8736802

.1310801084..7It V S mm N mm N <=⨯⨯⨯⨯= 四、平台梁设计与计算

图3

中间次梁计算简图

1、中间次梁设计与计算

计算简图：将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨6m 。次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔0.6m 分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。

选用热轧普通工字钢，设置主次梁，次梁与主梁做成铰接连接。主梁与柱子

做成铰接。

（1)初选截面

次梁跨中均布线荷载设计值：m kN Bs 14.266.05.1455.10q *=⨯=

次梁跨中弯矩设计值：m ⋅=⨯⨯=117.62kN 626.1481

M 2max ,x

最小截面模量：3max

,,02.521215

05.162

.117W cm f

M x x mim x =⨯=

=

γ

选用热轧普通工字钢I28b,

mm cm S cm m kg r cm W w x x x 5.10t 3.3127481I 86.474.534343=====，，，，

（2) 荷载计算

均布荷载标准值：m kN Bs 21.191047.436.05.151.7q 2

k =⨯+⨯=- 均布荷载设计值：m kN Bs 26.711047.431.226.14q 2

=⨯⨯+=-

（3) 内力计算

m ⋅=⨯⨯=120.20kN 626.718

1

M 2max ； kN V 80.132626.71=⨯=

（4) 强度计算

受弯计算：2

23

6215214.4210534.41.0510120.20M mm N mm N W nx x <=⨯⨯⨯=γ 受剪计算：224

3

3x x 12586.315

.10107481103.3121013.80t I VS mm N mm N <=⨯⨯⨯⨯⨯= （5) 挠度计算

2501

35111074811006.2384600025.1953845v 4

533<≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯==x BSK EI l q l 2、边次梁设计与计算

计算简图：将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨6m 。次梁的

荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔0.6m 分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。

但由于荷载较小，为方便与主梁和次梁链接，采用和中间次梁一样的型钢I28b.

3、主梁设计与计算 （1）计算简图

主梁与柱子两端为铰接，主梁计算简图及其内力分布图如下所示