钢结构平台设计计算书
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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18×9m 2(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/m 2,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25N/mm 102.06E ⨯=,钢材密度
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
2
22
2max max mm 215mm 87006
.02.10.626466M 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 94.21.510.4558
1
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 626.148
1
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:2
24
33x 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