課程設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)臺(tái)計(jì)一．設(shè)題目某車(chē)間工作平臺(tái)二．設(shè)目的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)是木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程后一個(gè)重要的綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力過(guò)本的設(shè)計(jì)訓(xùn)練學(xué)重點(diǎn)掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和點(diǎn)設(shè)計(jì)及繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖等專(zhuān)門(mén)知識(shí)，從而加深對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理基本理論和設(shè)計(jì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。三．設(shè)資料1.某冶煉車(chē)間檢修平臺(tái)，平臺(tái)使鋼材材質(zhì)、平面尺寸為15*15、活荷載為3

。不考慮水平向荷載。柱間支撐按構(gòu)造設(shè)置臺(tái)三個(gè)有直徑1m檢洞，位置不限平臺(tái)頂面標(biāo)高為6m平臺(tái)下凈空至少4m梁柱鉸接連接。平臺(tái)面內(nèi)不考慮樓梯設(shè)置。2.參考資料：

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教材鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)四．設(shè)內(nèi)容1.確結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置式依題意并經(jīng)綜合比較，平臺(tái)結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示：a)

2.平鋪板設(shè)計(jì)xx(1)確定有關(guān)尺寸鋪板采用有肋鋪板，板格尺寸為1000mm1500mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求及荷載作用情況，取鋪板厚6mm，肋尺寸為6mm×60mm(2)驗(yàn)算鋪板的承載力和鋼度①承載力驗(yàn)算計(jì)算鋪板和鋼肋的跨中最大彎矩鋪板自重標(biāo)準(zhǔn)值：

q

0.462kN/

2板肋自重標(biāo)準(zhǔn)值：

q

kN/板面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：3kN/m2計(jì)算鋪板跨中最大彎矩，鋪板按四邊簡(jiǎn)支平板計(jì)算：//1000查表得：

鋪板面荷載設(shè)計(jì)值

q1.21.44.754kN/m

2鋪板單位寬度最大彎矩為

Mqa1

3

0.386kNa所以,M

max

M

計(jì)算板肋的跨中最大2彎，可按兩端只承在平臺(tái)梁上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算加勁肋承受的線荷載，其中恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

q0.4897kN/mq/加勁肋的跨中最大彎矩為M驗(yàn)算鋪板和加勁肋的計(jì)算強(qiáng)度

11ql20.48971.41.34788鋪板截面的最大應(yīng)力為

6664.33fN/t2h

2加勁肋可考慮鋪板30倍度寬度參與截面共同工作，計(jì)算截面如圖3-2所示。截面面積A(90606)

2截面形心軸到鋪板的距離：

18060180

11.250.01125截面對(duì)形心軸x的面慣性矩:I18024.754.0527544.0527412加勁肋截面最大應(yīng)力為44M1.3474.0527x②鋪板和加勁肋鋼度驗(yàn)算鋪板查表得0.0843

215/

普板面荷載標(biāo)準(zhǔn)值

q

0.462/m2鋪板跨中最大撓度：V

q'aEt3h2.063

6.56鋼板容許撓:

/1506.67V

max

加勁肋加勁跨中最大撓度V

max

ql(0.4897342.064.0527x

2.76mm加勁肋容許撓度

/250V

max

3.平次梁設(shè)計(jì)假設(shè)平臺(tái)次梁與平臺(tái)主梁鉸接連接，平臺(tái)次梁CL1看作是兩端支承在平臺(tái)主梁上的簡(jiǎn)支梁，承受著平臺(tái)鋪板傳來(lái)的均布荷載。平臺(tái)次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-3所示。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=0.4897

kN/活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：/次梁跨中最大彎矩：

M

18

ql

(1.24.5)

/8/m(1)截面選擇梁所需的截面抵抗矩

x

22.44maxf2156

3

1.044m104.4cm3次梁采用工字形型鋼截面，由型鋼規(guī)格查表得：I16:A=26.1cm2,Ix=1130cm,Wx=141cm,Ix/Sx=13.8cm,自重20.5kg/m能滿足其要求，因此選I16為梁截面。(2)驗(yàn)算所選截面的承載力算①抗彎承載力驗(yàn)算考慮自重后

M

max

=1.2

(0.73455+0.0205

9.8)+1.4

4.5]

5/8=29.98Kn.m作用在梁上的荷載為靜力荷載，因此，截面最大應(yīng)力

max

maxx

23.1951.051.41

N/mm

2

f

2②抗剪承載力驗(yàn)算次梁最大剪力：V

max

ql21.44.518.56截面最大剪應(yīng)力：

max

VSmaxIx

18.56

22.4N//mmv

(3)梁整體穩(wěn)定驗(yàn)算梁的受壓翼緣有帶肋鋪板與其牢固連接體定可以滿足要求此必驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定。(4)梁的剛度驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度計(jì)算V

max

l4k384

x

0.02059.84.5)3842.061130

mm/20mmV

max

4.平主梁設(shè)計(jì)假定平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱鉸接連接，平臺(tái)主梁ZL1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：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

(0.7345520.522.5

)3

4.677kN主梁支座反力：

4F4.6771.42(1)主梁跨中最大彎矩：M74.23167.022kNmaxVmax主梁的截面抵抗矩：x

M167.022max1.05x

739.85

主梁截面最小高度：

min

/15根據(jù)截面的最小高度和抵抗矩選H型鋼22(2)梁截面驗(yàn)算①截面承載力驗(yàn)算114.2，，I478004，，W1910cm

3梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：

q78501.05m這里的系數(shù)1.05為慮加勁肋，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：1M167.02920.857.58

174.79

920.85kN彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算

Mxx

x

6

87.16/mm

/滿足要剪應(yīng)力驗(yàn)算S

max

0.0160.1251.14m3

max

VSmaxmaxIt47.87xw

mm

fN/v

跨中截面邊緣折算應(yīng)力

250478004

6

2②整體穩(wěn)定驗(yàn)算次梁可作為主梁的側(cè)向支撐把梁側(cè)向支撐點(diǎn)的距離l1=1.8m,l/b=1800/201=9<16能滿足工字型截面簡(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。③鋼度驗(yàn)算主梁在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用力支座反力

4F1.474.222跨中最大彎矩：

max

27.117181.894跨中最大撓度：

V

max

Ml356.25101047800x

40018.75mmV

max

④局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算/t100/1013腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算h/500/1631.2505.平柱設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁傳來(lái)的荷載臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁采用鉸接臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值為

NFql31.27.5193.85kN(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

按b類(lèi)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

1.93850.555215

6

1.62

2

mm

2取柱按結(jié)構(gòu)要求為HW175175其截面特征值：

tmm,t11mm,A51.43cm1

2重

量重0.3kg/m,Icmx

4

Iy

4

Wcmx

3

i7.5cm,icmxy(2)驗(yàn)算平臺(tái)柱截面的承載力、整體穩(wěn)定和鋼度因柱截面沒(méi)有削弱若整體穩(wěn)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6000mm，端鉸接，平內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長(zhǎng)度均為6000mm，l

x

y

mml

y

i

7580yi43.7137.3。y按b類(lèi)面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：

min

0y

平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：

9.80.005134kN這里的系數(shù)1.2為慮焊縫及柱、柱腳等引起的自重增加。柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值

53197258N于是有

Nmin

A

197258

N/mm

2

fmm

2柱整體穩(wěn)定能滿足要求。6.平柱柱腳設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受的軸心力較小腳用平板式鉸接構(gòu)造形式如圖所示礎(chǔ)凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，抗壓強(qiáng)設(shè)計(jì)值(1)柱承受的軸心力設(shè)計(jì)值ff1.93852.84197258底板需要面積N197258Ammf9.6c

2按構(gòu)造要求取柱底板尺寸-200*200*20底板浄面積：

2002002/Amm2即取的底板尺寸滿足要求(2)焊縫計(jì)算

t2(17522)mmwf

Ntwff

154133.20.710351.22

按構(gòu)造要求取h=6mm7.次與主梁的連接計(jì)算如圖所示3-7所所示。R=1.237.1124=22.267kNhe

t

w

f

即f

tmmw

其5f按構(gòu)造要求取hmmf．梁與柱的連接計(jì)算（1主梁與柱的連接連接如圖3-8示其中的螺栓為構(gòu)造要求，不必進(jìn)行計(jì)算。1.290.690600t當(dāng)t6時(shí)，f1取7mmff其中側(cè)面