平台钢结构计算书

钢平台课程设计计算书

一、结构布置

1、梁格布置：按柱网尺寸布置。

L=9.0m ， D=5.4m ，a=b=0.9m 。

2、连接方案：主梁与柱、次梁与主梁之间均采用高强度螺栓铰接连接，定位螺栓采用粗制；次梁与主梁的上翼缘平齐；平台板与梁采用焊接。

3、支撑布置：根据允许长细比，按构造要求选择角钢型号。 二、平台钢铺板设计 1、尺寸确定

根据平台荷载、构造要求及平面布置情况，平台铺板的厚度取为6mm 。平台铺板采用有肋铺板，板格面积取为0.9m×5.4m ，即相邻两次梁中心间距为0.9m ，加劲肋中心间距为0.9m ，此处加劲肋间距参考铺板厚度的100~150倍取值。加劲肋采用扁钢，其高度一般为跨度的1/15~1/12，且不小于高度的1/15及5mm ，故取扁钢肋板高度60mm ，厚度6mm 。

2、铺板验算

验算内容包括铺板强度和铺板刚度。 （1） 荷载效应计算

铺板承受的荷载包括铺板自重和板面活荷载，计算如下： 铺板自重标准值： 6278509.86100.462G q kN m --=⨯⨯⨯=

铺板承受标准荷载：

280.4628.462k q kN m -=+=

铺板承受的荷载设计值：

21.20.462 1.4811.7544q kN m =⨯+⨯=

铺板跨度b=900mm,加劲肋间距a=900mm ，b/a=1<2，因此，应按四边简支平板计算铺板最大弯矩。 查表2-1得：

22max 0.049711.75440.90.4732M qa kN m α==⨯⨯=

（2） 铺板强度验算

铺板截面的最大应力为：

22

max 22-6

660.473278.86215610M N mm f N mm t σ⨯===<=⨯ 满足要求。

（3） 铺板刚度验算 查表2-1得：

434max

31139

8.462100.99000.0433 5.4[]61502.0610610k q a mm mm

Et ωβω-⨯⨯==⨯=<==⨯⨯⨯

（4） 铺板加劲肋验算

板肋自重标准值：

2978509.8660100.028p kN m -=⨯⨯⨯⨯= 加劲肋可按两端支撑在平台板次梁上的简支梁计算，其承受的线荷载为：

恒荷载标准值：

10.4620.90.0280.4438p kN m =⨯+=

活荷载标准值：

20.987.2p kN m =⨯=

加劲肋的跨中最大弯矩设计值为:

221

(1.20.4438 1.47.2)0.9 1.088

8

q

M l kN m =

=

⨯⨯+⨯⨯= 加劲肋计算截面可按加劲肋和每侧铺板15t （t 为铺板厚度）的宽度参与共同作用，计算截面如图3所示。

计算截面面积：

26218066061440144010A mm m -=⨯+⨯==⨯

计算截面形心轴到铺板面的距离：

1806360636

11.251440

y mm ⨯⨯+⨯⨯=

=

计算截面对形心轴x 的截面惯性矩：

332

27418066601806(11.253)606(3611.25) 4.0527101212

X I mm -⨯⨯=+⨯⨯-++⨯⨯-=⨯

加劲肋截面最大应力为：

322max 7

1.0810(0.0660.01125)1462154.052710

M N mm f N mm W σ-⨯⨯-===<=⨯ 满足要求。

加劲肋跨中最大挠度为：

434max

117

55(0.44387.2)100.99000.78[]6384150384 2.0610 4.052710k X q l mm mm EI ωω-⨯+⨯⨯===<==⨯⨯⨯⨯满足刚度要求。

三、次梁设计

1、次梁计算简图：次梁按简支梁计算。

图2 次梁受力简图 2、计算次梁荷载。 恒荷载标准值：

次梁承受恒荷载包括自重和加劲肋自重（暂时不考虑次梁自重），将加劲肋则算成均布荷载。

10.4620.90.0280.4438p kN m =⨯+=

活荷载标准值：

280.97.2p kN m =⨯=

则次梁最大弯矩设计值为：

22max 1

(1.20.4438 1.47.2) 5.438.88

8

q

M l kN m =

=

⨯⨯+⨯⨯=

最大剪力为：

max 1110.98 5.457.322

V ql kN =

=⨯⨯=

3、初选次梁截面：次梁采用普通轧制工字钢，根据组合内力初选截面。 由抗弯条件得次梁所需的净截面抵抗矩：

33

max 6

38.810171.871.0521510

nx

x M W cm f γ⨯===⨯⨯ 初步拟定次梁采用工字钢，型号为Ι 20b ，截面参数如下：

239.55A cm = ,4

2502x I cm =,3

250.2x W cm

=,17.13X

X I cm S =,

9.0w t mm =，自重

31.05kg/m

4、次梁内力计算：计算包含自重在内的次梁荷载。

计算次梁自重的均布荷载：

10.44380.0319.80.7476p kN m =+⨯=

27.2p kN =

121.2 1.410.98q p p kN m =⨯+⨯=

127.95k q p p kN m =+=

5、验算次梁截面：验算次梁荷载作用下的钢梁强度、挠度和整体稳定。 （1）抗弯强度验算

6

22

max 3

4010152.262151.05250.210

x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯

（2）剪应力验算

3

22

57.31037.212517.13910

X v x VS N mm f N mm I W τ⨯===<=⨯⨯

（3）支座处局部压应力

支座反力为57.3kN 。假定支撑长度a=15cm,由型钢表得：

911.420.4y h R t mm =+=+=

2.5150 2.520.4201z y l a h mm =+=+⨯=

3

22

1.057.31031.672159201

c w z F N mm f N mm t l ψσ⨯⨯===<=⨯ 因铺板密铺在梁的受压翼缘上，并与其牢固相连，能阻止受压翼缘的侧向位

移，故不必验算整体稳定。