钢结构设计原理课程设计说明书

哈尔滨工业大学（威海）土木工程专业

钢结构设计原理课程设计

说明书

姓名：徐云雷

学号：091210317

指导教师：钱宏亮

二零一二年七月

土木工程系

目录

一.设计资料 (3)

二.结构形式 (3)

三.材料选择 (3)

四.铺板设计 (4)

1.荷载计算 (4)

2.强度计算 (4)

3.挠度计算 (5)

五.加劲肋设计 (5)

1.型号及尺寸选择 (5)

2.荷载计算 (5)

3.内力计算 (5)

4.截面特性计算 (6)

5.强度计算 (6)

6.变形计算 (7)

六.平台次梁设计 (7)

1.中间次梁设计 (7)

2.边次梁设计 (9)

七.平台主梁设计 (11)

1.中间主梁设计 (11)

2.边主梁设计 (13)

八.柱设计 (15)

1.中间柱设计 (15)

2.边柱设计（B轴线） (18)

3.边柱（②~③轴线） (20)

4.角柱 (23)

九.节点设计 (25)

1.主次梁连接 (25)

2.主梁与柱子 (28)

3.柱脚节点 (30)

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18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为+4.500m ，平台上均布荷载标准值为12KN/m 2，设计全钢工作平台。

设计任务

1）材料选择

2）梁柱及支撑布置

3）结构设计（含完整计算书）

4）绘制平台施工图（至少三个节点详图）

二.结构形式

平面布置，主次梁，主梁跨度4500mm ，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12根柱。

三.材料选择

铺板用6mm 厚花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E43型焊条，钢材弹性模量

25N/mm 102.06E ⨯= ，钢材密度337.8510kg/m ρ=⨯，基础混凝土强度等级为

225,11.9N/mm c C f =。

四.铺板设计

柱网布置图

1.荷载计算

已知平台均布活荷载标准值：2

lk 12kN /m q =

6mm 厚花纹钢板自重22Dk 330.0067.8510kN /m 0.47kN /m 1010q -=⨯⨯⨯⨯= 恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。

均布荷载标准值222

k 12kN /m 0.47kN /m 12.47kN /m q =+=

均布荷载设计值2d 1.20.47 1.41217.36kN /m q =⨯+⨯= 2.强度计算

花纹钢板/1500/600 2.52b a ==>，取0.100α=，0.110β=

平台板单位宽度最大弯矩设计值为：

22max 0.1017.360.60.625kN m M qa α==⨯⨯=⋅

222max max

22660.62586805kN /m 86.81N /mm 215N /mm 1.20.006M M W t γγ⨯===<⋅⋅⨯=

设计满足强度要求。

3.挠度计算

3

33k 35312.471060010.1100.00670.00672.06106150q a v

a Et β-⨯⨯==⨯===⨯⨯

可以认为刚度满足要求。

五.加劲肋设计

1.型号及尺寸选择

平板厚度不小于l 1/150~l 1/120=4~5mm ，现取t =6mm 。选用-100×8钢板，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 。加劲肋高度取为60mm 。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30t =180mm ，跨度为1.8m 。

2.荷载计算

分布在一T 形截面简支加劲肋上的设计荷载应为600mm 范围内的荷载，加劲肋自重为0.100.00878.50.0628kN /m ⨯⨯=，偏安全的按均布荷载考虑。

均布荷载标准值：k 0.062812.470.67.54kN /m q =⨯+=

均布荷载设计值：d 0.062817.360.610.48kN /m q =⨯+=

3.内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值：2max 110.48 1.5 2.95kN m 8M =

⨯⨯=⋅ 支座处最大剪力设计值：110.48 1.57.86kN 2

V =⨯⨯=

4.截面特性计算 截面形心位置：c 180631008562

5.55mm 18061008

y ⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯

加劲肋计算简图

截面惯性矩：

3232

41118061806(25.553)10081008(80.4550)1212

1960851mm I =

⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-= 支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取180mm 范围，则

2V 18061080mm A =⨯=

5.强度计算

受拉侧（界面下边缘）应力最大截面塑性发展系数取1.20，

622x nx 2.951080.45100.86N/mm 215N/mm 1.21960851

M W γ⨯⨯==<⨯ 受剪计算：

3

22V 7.86101.5 1.510.92N/mm 125N/mm 1080

VS V It A ⨯==⨯=<