鋼結(jié)構(gòu)平臺設(shè)計

1、目 錄1.設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計參數(shù)- 1 -1.1設(shè)計內(nèi)容- 1 -1.2設(shè)計參數(shù)- 2 -2.次梁LL-1設(shè)計- 2 -2.1荷載匯集與計算簡圖- 2 -2.2梁截面選擇- 3 -2.3截面復(fù)核- 3 -3.主梁L-1設(shè)計- 3 -3.1荷載匯集與計算簡圖- 3 -3.2截面選擇- 6 -3.3強度及撓度驗算- 6 -3.4整體穩(wěn)定驗算- 7-3.5加勁肋設(shè)置與局部穩(wěn)定驗算- 8-4.柱Z3設(shè)計- 10-4.1荷載匯集與計算簡圖- 10 -4.2截面選擇- 10 -4.3強度、剛度與整體穩(wěn)定驗算- 11 -4.4局部穩(wěn)定驗算- 11 -5.主次梁螺栓連接計算與節(jié)點圖- 11 -5.1確定節(jié)點荷載與

2、螺栓布置- 12 -5.2螺栓連接驗算- 13 -1.- 11 -1. 設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計參數(shù)1.1 設(shè)計內(nèi)容圖1.1所示鋼平臺，其結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1.2，按照任務(wù)要求，本人設(shè)計內(nèi)容為邊次梁LL-1、中間主梁L-2和中柱Z4，并設(shè)計主次梁螺栓連接。圖1.1 鋼平臺圖1.2 鋼平臺結(jié)構(gòu)平面布置圖1.2 設(shè)計參數(shù)鋼材Q235-B，焊條E43型，螺栓C級。柱和次梁采用型鋼，主梁采用焊接鋼板梁，梁均按兩端鉸接設(shè)計，節(jié)點連接為螺栓連接，主、次梁計算跨度分別為9.6m和7.2m，次梁間距3m和3.3m，次梁上翼緣與樓板焊牢，柱按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計，計算長度6m，樓面恒載與活荷載標準值分別為4.5和6kN/m2

3、。1.3 次梁LL-1設(shè)計1.4 荷載匯集與計算簡圖恒載標準值（樓面?zhèn)鱽淼暮爿d和次梁自重）活載標準值（樓面?zhèn)鱽淼幕钶d）總荷載標準值總荷載設(shè)計值跨中彎矩與支座剪力設(shè)計值7200q=20.84kN/mM=135.0kN.mV=75.0kN計算簡圖及內(nèi)力如圖2.1圖2.1 次梁計算簡圖與內(nèi)力圖1.5 梁截面選擇次梁撓度允許值查教材附表1.7為，由此，次梁所需截面慣性矩為由強度控制所需梁截面抵抗距選擇型鋼HN350×175×6×9，另外I32a也合適，但用材多不做首選。1.6 截面復(fù)核次梁截面無削弱，且所選截面的截面特性參數(shù)均大于所需，故撓度與正截面強度滿足。根據(jù)經(jīng)驗，該

4、梁抗剪強度富余較多，驗算省略。次梁上無集中力，無需驗算局部承壓次梁受壓翼緣與樓板牢靠連接，不必驗算整體穩(wěn)定次梁為型鋼梁不必驗算局部穩(wěn)定3.主梁L-2設(shè)計2.3.3.1 荷載匯集與計算簡圖均布恒載標準值（梁半寬樓面?zhèn)鱽淼暮爿d和主梁自重）總均布荷載標準值總均布荷載設(shè)計值次梁傳來集中恒載標準值，次梁傳來總集中力設(shè)計值，支座剪力與跨中彎矩標準值主梁計算簡圖及內(nèi)力如圖3.1所示M(kN·m)V（kN）圖3.1 主梁計算簡圖與內(nèi)力圖3.2 L-2截面選擇主梁撓度允許值查教材附表1.7為，由此，梁最小高度為由強度確定所需截面抵抗矩為梁的經(jīng)濟高度為選取梁腹板高度梁腹板厚度，選取翼緣板的截面尺寸由強度

5、控制所需梁截面抵抗距選取，則，翼緣板不會局部失穩(wěn)3.3 強度及撓度驗算所選截面如右圖3.2：1-8×850 1×0.8×85=68cm22-16×280 2×1.6×28=89.6cm2 A=157.6cm2計算截面幾何特性參數(shù) 圖3.2 主梁截面內(nèi)力計算：由于原估算的梁自重實際所選梁自重相差不大，對內(nèi)力計算結(jié)果影響很小，故直接采用3.1節(jié)內(nèi)力計算結(jié)果。整體穩(wěn)定驗算：因側(cè)向支撐間最大距離為3.3m（見附表1.8） 故無需計算整體穩(wěn)定抗彎強度驗算所以 抗剪強度計算局部承壓強度驗算：因主次梁采用平接，無需驗算。次梁作用點外側(cè)主梁截面腹板頂

6、端處的折算應(yīng)力該截面的彎矩和剪力分別為：撓度驗算條件： 3.4 整體穩(wěn)定驗算因側(cè)向支撐間最大距離為3.3m（見附表1.8） 故無需計算整體穩(wěn)定3.5 加勁肋設(shè)置與局部穩(wěn)定驗算梁所受荷載為靜力荷載，荷載簡圖及內(nèi)力圖如圖3.1所示?？缍戎悬c（1）加勁肋的布置 考慮到在1/3跨度附近有次梁相連，該處必須設(shè)橫向加勁肋，橫向加勁肋的最大間距為2.5h0=2.5×850=2125mm，故最后取橫向加勁肋布置如圖3.3所示圖3.3 主梁橫向加勁肋布置（2）區(qū)格的局部穩(wěn)定性驗算1）區(qū)格所受應(yīng)力 式中M1和M2為所計算區(qū)格左右的彎矩，ymax為中和軸至腹板上端的距離。 2）區(qū)格的臨界應(yīng)力 當(dāng)a/h0=

7、1600/850=1.9>1.0時， 3)局部穩(wěn)定驗算驗算條件為： 今上式左邊滿足條件，可（3）區(qū)格的局部穩(wěn)定驗算穩(wěn)定條件為： （4）區(qū)格的局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定條件為:通過以上計算，說明取如圖所示的橫向加勁肋布置是合理的。（5）橫向加勁肋的截面尺寸 4. 柱Z3設(shè)計4.1 荷載匯集與計算簡圖（1）設(shè)計資料1）柱上、下端均為鉸接，計算長度：2）柱子承受軸心壓力設(shè)計值： 計算簡圖如圖3.4所示圖3.4 柱Z3計算簡圖4.2 截面選擇（1）試選截面方案一1）H型鋼截面當(dāng)時，因，不可能做到x和y兩方向長細比相等，而由對y軸的長細比控制。假設(shè)=100，則H型鋼截面對y軸屈曲時為b類截面，查附表1.

8、20得： 2）需要截面積 3）試選截面 按此數(shù)據(jù)查型鋼表（附表2.6），選用HW 250×250×9×14，（2）試選截面方案二 重新假設(shè)=110，得 需要截面積 需要回轉(zhuǎn)半徑 按此數(shù)據(jù)查型鋼表（附表2.6），也選用HW 250×250×9×14故最終截面選用HW 250×250×9×144.3 強度、剛度與整體穩(wěn)定驗算（1）因截面無削弱不需要進行強度驗算（2）剛度驗算：長細比 （3）整體穩(wěn)定性驗算 由，查得4.4 局部穩(wěn)定驗算H型鋼的局部穩(wěn)定性一般都能滿足要求，可不驗算5. 主次梁螺栓連接計算與節(jié)點圖5.1 確定節(jié)點荷載與螺栓布置次梁腹板通過螺栓與主梁橫向加勁肋連接，采用螺栓直徑d=20mm。（1）確定節(jié)點荷載 次梁梁端反力設(shè)計值各為（2）螺栓布置1)C級螺栓的承載力設(shè)計值雙剪時的承載力設(shè)計值