鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)計(jì)算書(shū)

1、精選鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì):校核:太原市久鼎機(jī)械制造有限公司二零一四年十月精選1設(shè)計(jì)資料32結(jié)構(gòu)形式33材料選擇34鋪板設(shè)計(jì)35加勁肋設(shè)計(jì)56平臺(tái)梁66.1 次梁設(shè)計(jì)66.2 主梁設(shè)計(jì)77柱設(shè)計(jì)98. 柱間支撐設(shè)置119. 主梁與柱側(cè)的連接設(shè)計(jì)11精選精選鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)1 .設(shè)計(jì)資料1.1 廠房?jī)?nèi)裝料平臺(tái)，平面尺寸為5.2X3.6m（平臺(tái)板開(kāi)洞7個(gè)，開(kāi)洞尺寸460X460mm）,臺(tái)頂面標(biāo)高為5.2m。平臺(tái)上平土布荷載為5kN/m2,不考慮水平向荷載，設(shè)計(jì)全鋼工作平臺(tái)。1.2 參考資料：1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)4）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范2 .結(jié)構(gòu)形式平面布置主次梁，

2、主梁跨度3530mm，次梁跨度2790mm，次梁間距1260mm,鋪板下設(shè)加勁，間距900mmo柱間支撐按構(gòu)造設(shè)計(jì)，較接連接；梁柱較接連接。確定結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置形式如圖所示3 .材料選擇鋪板采用5mm厚帶肋花紋鋼板，鋼材牌號(hào)為Q235,手工焊，E4型焊條，鋼材彈性模量E=2.06X105N/mm2,鋼材密度p=7.85103Kg/m3,基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,fc14.3N/mm2。4 .鋪板設(shè)計(jì)4.1 荷載計(jì)算已知平臺(tái)均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1k5kN/m2,5mm厚花紋鋼板自重qDk0.005X9.8x7.=50.38kN/m2,恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,活荷載分項(xiàng)系數(shù)為均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值q

3、k5kN/m+0.38kN/m=5.38kN/m一，-2均布荷載設(shè)計(jì)值qd=1.2X08+1.4X5=7.46KN/m4.3撓度計(jì)算SHI©0©4.2 強(qiáng)度計(jì)算花紋鋼板b/a=1260/900=1.4<2,取0.08,平臺(tái)板單位寬度最大彎矩設(shè)計(jì)值為：22Mmaxaqa=0.08X7.46X09=0.48kN-mMmax6Mmax6X0.48yt212x0.005296000KN/m2=96N/mm2<215N/mm2取B=0.110,E=2.06105N/mm精選0.11OX5.38X103X90Q3I2.06x105X530.01126c1/150=0.006

4、7設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度要求5 .加勁肋設(shè)計(jì)5.1 計(jì)算尺寸：肋板的高度取跨度的1/151/12,即取84105,選用鋼板-100X10,鋼材為Q235。加勁肋與鋪板采用單面角焊縫，焊角尺寸4mm,每焊150mm長(zhǎng)度后跳開(kāi)50mm。此連接構(gòu)造滿足鋪板與加勁肋作為整體計(jì)算的條件。加勁肋的計(jì)算截面為圖所示的T形截面，鋪板計(jì)算寬度為30t=150mm,跨度為0.9m。5.2 荷載計(jì)算：分布在一T形截面簡(jiǎn)支加勁肋上的設(shè)計(jì)荷載應(yīng)為900mm范圍內(nèi)的荷載，加勁肋自重為0.1X0.01X78.5=0.079kN/m,按均布荷載考慮。均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk5.38X0.9+0.0794.92kN/m均布荷載設(shè)計(jì)值qd

5、7.46X0.91.2X0.0796.8kN/m5.3 內(nèi)力計(jì)算：簡(jiǎn)支梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值11Mmaxitql2=Bx6.8x1.261.35kN-m支座處最大剪力設(shè)計(jì)值V6.8X1.26/24.28kN5.4 截面特性計(jì)算：加勁肋計(jì)算簡(jiǎn)圖如下截面形心位置(150x5x102.5+100xlOx50)yc=150x5+100*1072.5mm截面慣性矩I150X53/12+150X5X(102.5-72.5)+10X1003/12+100乂10(72.5-502八,4=576145mm支座處抗剪面積只計(jì)鋪板部分，偏安全仍取100mm范圍，則2AV100X101000mMElai5.5 強(qiáng)度計(jì)算

6、：受拉側(cè)應(yīng)力最大截面塑性發(fā)展系數(shù)取1.20,M1.35X106x72.S=14.1=14.16N/mm2<215N/mm2VsV4.28x1。"aL5嬴15iaoo6.42N/mm2<125N/mm25.6 變形計(jì)算:撓度計(jì)算v_阿-_5x4,92x12603_384E：陽(yáng)4X2.。6X10'X5761450.001<1/150=0.0067設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度的要求6 .平臺(tái)梁6.1 次梁設(shè)計(jì)選用熱軋普通槽鋼，設(shè)置主次梁，次梁與主梁做成剛接。主梁與柱子做成較接連接。6.1.1 中間次梁計(jì)算將次梁看作兩端簡(jiǎn)支于主梁的彎曲構(gòu)件，梁跨2.79mo次梁的荷載主要是由

7、鋪板一加勁肋傳來(lái)相隔1.26m分布的集中力，但這一荷載可作為均布荷載考慮。6.1.2 選取型鋼梁截面：次梁上最大彎矩設(shè)計(jì)值qBS6.8X1.26/0.9=9.52kN/m次梁跨中彎矩設(shè)計(jì)值Mmax9.52X2.792/8=9.26kNm最小截面模量W_“29.26xio6x.minYx=f5jT7H=41019mm3=41.0cm3試選槽鋼18b,截面幾何特征如下h=180,b=70,tw=9,t=10.5,r=10.5,r1=5.25,=22.99kg/m,Ix=1369.9cm4,Wx=152.2cm3,除91.6cm3均布荷載設(shè)計(jì)值qBS9.521.2X0.239.8kN/m因次梁構(gòu)造較

8、為簡(jiǎn)單，不計(jì)入構(gòu)造系數(shù)6.1.3 內(nèi)力計(jì)算：Mmax9.8乂2.74/8=9.54kNmVmax9.8x2.79/2=13.67kN6.1.4 強(qiáng)度計(jì)算%S4xin(,Y叫152,2 XW=59.7N / mm 2<215N / mm2VS_13,67X91.6X106_< 125N / mm2"11''10.06N/mm26.1.5 變形計(jì)算:qBSk1.26/0.9X4.92+0.23=7.12kN/mv_SqJ,_5X7+12X2790J_孫EI*3H4X£06XW5X1369.6X10，0.0007<1/150=0.0067設(shè)計(jì)滿足

9、強(qiáng)度和剛度要求6.2 主梁設(shè)計(jì)平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱鉸接連接，平臺(tái)主梁可看作是兩端支承在平臺(tái)柱上的簡(jiǎn)支梁，承受著平臺(tái)次梁傳來(lái)的荷載。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q1k=(6.2+22.9X9.8X10-3)X2=12.85KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=5X1.26X2=12.6KN主梁支座反力：R=3/2(1.2X12.85+1.4X12.6)=49.59KN6.2.1 主梁跨中最大彎矩：Mmax49.59X1.76549.59X1.26=25.04kNmVmax=R=49.59KN主梁的最小截面模量nm25.04X10W7=C=QQxmnYxfy=1.05x215110919mm3=111cm3選取型鋼梁截面：試選槽

10、鋼18b,截面幾何特征如下h=180,b=70,tw=9,t=10.5,r=10.5,r1=5.25,=22.99kg/m,Ix=1369.9cm4,Wx=152.2cm3,£=91.6cn?6.2.2 梁截面驗(yàn)算截面承載力驗(yàn)算梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：q=22.99X9.8X1.05=0.24kN/m這里的系數(shù)1.05為考慮加勁肋，焊縫等引起的自重增加考慮梁自重后跨中最大彎矩和最大剪力分別為：Mx=39.64+1/8X0.24X1.2X2.56=25.28kNmVmax=49.59+0.24X1.2X2.565=50.32KN彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算25.2Rx10=158N/mm2<215N/m

11、m2剪應(yīng)力驗(yàn)算VS5032X91.6X10G位37.03X9X1。*37.03N/mm2<125N/mm2設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求整體穩(wěn)定驗(yàn)算次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，因此把主梁側(cè)向支撐點(diǎn)的距離l1=2.79/2=1.395mli/b=1395/180=8<16能滿足截面簡(jiǎn)支梁不需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定的條件,整體穩(wěn)定得以保證。鋼度驗(yàn)算“m 日 x 10 H,跨中最大撓度:S-&5.9mm10試2.06k10乂1370x1。12565必=而二而="mm（設(shè)計(jì)滿足剛度要求）7 .平臺(tái)柱設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁傳來(lái)的荷載，平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁采用較接平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值為N=5F+

12、ql=5X49.59/2+0.24X1.2X1.765=124.48KN7.1 確定柱截面尺寸由于作用支柱的壓力很小，假定柱的長(zhǎng)細(xì)比100按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)0.555平臺(tái)柱所需的截面面積N124.28x103初0,555xZ】5xlt?1.04X10-3=1040mm2按結(jié)構(gòu)要求取柱為工鋼I20b,截面幾何特征如下h=200,b=102,tw=9,t=11.4,r=9.0,r=4.5,=31.05kg/m,Ix=2502cm4,WX=250.2cm3,Sx=146.1cn3A=39.55cm2ix=7.95cm,iy=2.07cm7.2 驗(yàn)算平臺(tái)柱截面的承載力、整體穩(wěn)定和鋼度因柱截面

13、沒(méi)有削弱，若柱整體穩(wěn)定能滿足要求，則柱的承載力也能滿足要求。因此，只需驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。平臺(tái)高5200mm,兩端錢(qián)接，平臺(tái)內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長(zhǎng)度均為5200mm,則lox=loy=5200mm精選Ox=lox/ix=5200/79.5=65.4<右350Oy=loy/iy=5200/20.7=251<"=350柱剛度能滿足要求。按b類截面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：min0y0.408平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：N=7.85義9.8X0.003955X5X1.2=1.83KN這里的系數(shù)1.2為考慮焊縫及柱頭、柱腳等引起的自重增加。柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值N=1.2448X105+1.2X1.

14、83X103=126676NN126676(J-=于是有中間潛。408黑3小78.5N/mm2<125N/mm2柱整體穩(wěn)定能滿足要求。7.3 平臺(tái)柱柱腳設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受的軸心力較小，柱腳采用平板式鋼接構(gòu)造形式如圖所示。基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,抗壓強(qiáng)設(shè)計(jì)值fc14.3N/mm2。底板需要面積N1266762A二1=一飛895fl46mmICLTb.iJ按構(gòu)造要求，考慮底板加勁，取柱底板尺寸為-440X440X20底板凈面積：440X440=193600mn2>A=8858.46mm2即取的底板尺寸滿足要求精選7.4 平臺(tái)柱柱頂設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受的軸心力較小，柱頂采用平板式鋼接構(gòu)造形式如圖所示?？紤]柱頂與平臺(tái)主梁接觸穩(wěn)定，柱頂上部設(shè)置加強(qiáng)斜撐，材料選用工鋼I20b。取柱頂板尺寸為-400X300X208 .柱