钢平台受力计算
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钢平台受力计算
一、钢平台结构形式
平台纵向长27.8m，横向宽21.85m，结构自下而上分别为：钢管桩（纵4.1m×横5.0m布置，横纵设剪刀撑联结），Ⅰ45型工字钢纵梁（原为单根，建议改用双拼），Ⅰ25型工字钢横梁（间距原来为60cm，建议改用45cm），平台面为Ⅰ16型工字钢（间距30cm）和8mm厚钢板。
二、沿横向行进时(最不利工况)
㈠、Ⅰ25型工字钢横梁验算
1、上部恒载（按4.1m宽度计）
⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN
⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN
⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN
2、活载
⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
图1
3、内力计算
⑴、混凝土罐车：
满载时重为60t （即600 kN ），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：
图2
图3
工况二：
剪力：
工况一：AB 跨对A 点取矩得 Q B1=60×2.8/5=33.6 kN BC 跨对C 点取矩得 Q B2=270 kN
从而有Q B =270+33.6=303.6 kN
工况二：AB 、BC 跨对A 、C 点取矩得 Q B1= Q B2=270×
4.3/5=232.2 kN
AB 跨对A 点取矩得 Q B3=60×0.3/5=3.6 kN
从而有Q B =232.2×2+3.6=468 kN
故Q max =468 kN
跨中弯矩：M max =270×1.8=486kN ×m
挠度：f max=Pal2（3-4a2/ l2）/（24EI）
=270×1.8×52×（3-1.82/52）×103/（24×2.1×9×5020）
=13.2mm<5000/250=20mm
⑵、恒载
按等跨简支梁计算：
q=8.86kn/m
图4
q=（12.874+14.289+17.145）/5=8.86kn/m
从而有
剪力：Q max=8.86×5/2=22.15 kN（支点处）
弯矩：M max=8.86×52/8=27.7kN×m（跨中）
挠度：f max=5×8.86×54×103/（384×2×9×5020）=0.8mm
⑶、恒载+混凝土罐车组合
M max=1.1×27.7+1.4×486=711 kN×m，
Q max=1.1×22.15+1.4×468=680kn，从而有
σ=711×103/（9×402）=197n/mm2<215 n/mm2(满足)
τ=680×2.307×104/（9×5020×8）=43.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f=1.1×0.8+1.4×13.2=19.4mm<5000/250=20mm(满足) ㈡、Ⅰ45型工字钢纵梁验算
依据工况二考虑荷载传递（最不利）
Q G=(12.874+14.289+17.145+3.3)/4.1=11.6kn/m
（Q G=(12.874+14.289+17.145+6.593)/4.1=12.5kn/m）Q Q=468/4.1=115kn/m（近似等效为均布荷载）
从而
q=1.1×11.6+1.4×115=174kn/m
（q=1.1×12.5+1.4×115=175kn/m）
（175kn/m）
图5
剪力：Q=174×4.1/2=356.7kn（Q=175×4.1/2=358.75kn）弯矩：M=174×4.12/8=366kn×m（M=175×4.12/8=368kn×m），
故有
σ=366×103/1430=256n/mm2>215 n/mm2(不满足)
建议改为双拼Ⅰ45型工字钢
σ=368×103/（1430×2）=129n/mm2>215 n/mm2(满足) τ=358.75×3.371×104/（11.5×32240×2）
=16.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f=5×175×4.14×103/（384×2×2×32240）
=5.0mm<4100/250=16.4mm(满足)
三、沿纵向行进时（经验算均满足）
㈠、Ⅰ45型工字钢横梁验算
1、上部恒载（按5.0m宽度计）
⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN
⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN
⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN
⑷、Ⅰ45型工字钢：4×4.1×80.4×10/1000=13.2 kN
2、活载
⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
图1
3、内力计算
⑴、混凝土罐车：
满载时重为60t（即600 kN），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：
图2
图3
工况二：
剪力：
工况一：AB 跨对A 点取矩得 Q B1=60×1.45/5=21.22 kN BC 跨对C 点取矩得 Q B2=270 kN
从而有Q B =270+21.22=291.22 kN
工况二：AB 、BC 跨对A 、C 点取矩得 Q B1= Q B2=270×
3.4/
4.1=224 kN
从而有Q B =224×2=448 kN
故Q max =448 kN
跨中弯矩：M max =270×1.35=365kN ×m
挠度：f max =Pal 2（3-4a 2/ l 2）/（24EI ）
=270×1.35×4.12×（3-4×1.352/4.12）×103/（24×2.1×4×32240）=2.5mm