第七章平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容1平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2輕型門式剛架設(shè)計(jì)3重型工業(yè)廠房設(shè)計(jì)第7章平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章教學(xué)目標(biāo)1掌握平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的布置原則2掌握平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)3掌握平臺(tái)梁設(shè)計(jì)及有關(guān)構(gòu)造4掌握平臺(tái)柱設(shè)計(jì)及有關(guān)構(gòu)造5掌握平臺(tái)柱腳設(shè)計(jì)一、平臺(tái)結(jié)構(gòu)的組成與分類平臺(tái)結(jié)構(gòu)：由板、主次梁、柱、支撐系統(tǒng)和次要構(gòu)件(欄桿、樓梯等）組成，形成一個(gè)空間不變體系。二、用途操作平臺(tái)、檢修平臺(tái)、走道平臺(tái)等主要用于工業(yè)建筑第7－1節(jié)平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)布置

上海東衛(wèi)消防鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

上海奉賢電廠鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

上海貝莎時(shí)裝鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

三、平臺(tái)結(jié)構(gòu)布置1、滿足工藝要求2、傳力明確、直接合理3、經(jīng)濟(jì)4、梁格布置第7－1節(jié)平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)布置

單向梁格雙向梁格復(fù)式梁格7.2.1平臺(tái)鋪板的類型和構(gòu)造按工藝要求：固定式和可拆御式按構(gòu)造要求：輕型鋼鋪板、鋼筋混凝土板和組合樓板第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

現(xiàn)澆混凝土樓蓋板配筋框架柱抗剪栓釘樓板雙向鋼筋現(xiàn)澆混凝土樓蓋與鋼梁的連接現(xiàn)澆混凝土樓蓋板支模充分利用鋼梁的下翼緣替代支撐模板分布梁的腳手架現(xiàn)澆混凝土樓蓋現(xiàn)澆混凝土樓板后澆帶現(xiàn)澆混凝土樓板后澆帶應(yīng)用在組合樓板的鍍鋅壓型鋼板壓型鋼板與抗剪栓釘?shù)倪B接抗剪栓釘壓型鋼板帶有抗剪栓釘?shù)匿摌?gòu)件抗剪栓釘分布鋼筋抗剪栓釘7.2.1平臺(tái)鋪板的類型和構(gòu)造主要針對(duì)輕型鋼鋪板進(jìn)行設(shè)計(jì)輕型鋼鋪板：有肋鋪板和無肋鋪板鋪板加勁肋間距大于二倍鋪板跨距或加勁肋不夠，或僅僅按構(gòu)造設(shè)置加勁肋時(shí)，可按無肋鋪板進(jìn)行設(shè)計(jì)。第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

上海東衛(wèi)消防鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

7.2.1平臺(tái)鋪板的類型和構(gòu)造有肋鋪板加勁肋類型扁鋼（高度取1/12~1/15跨度，且不小于６０mm，厚度不小于５mm）角鋼（等肢角鋼L45x4，不等肢角鋼L56x36x4)C型鋼第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

7.2.1平臺(tái)鋪板的類型和構(gòu)造C型鋼7.2.2平臺(tái)鋪板計(jì)算通常鋪板被梁和加勁肋分成矩形區(qū)格,鋪板按區(qū)格計(jì)算.第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

ab次梁加緊肋上海東衛(wèi)消防鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

7.2.2平臺(tái)鋪板計(jì)算第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)b/a1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.0≥4.0α0.0480.0550.0630.0690.0750.0810.0860.0910.0950.0990.1010.1190.1251、四邊簡(jiǎn)支板：

β0.0430.0530.0620.0700.0770.0840.0910.0970.1020.1060.1110.1190.1257.2.2平臺(tái)鋪板計(jì)算第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)b/a單跨或雙跨三跨或三跨以上α0.1250.100β0.1400.1102、單向受彎板：

7.2.3鋪板加勁肋計(jì)算第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)ab次梁加緊肋qq7.2.3鋪板加勁肋計(jì)算第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)xxt15t15txxt15t15t圖:加緊肋的計(jì)算截面7.2.3鋪板加勁肋計(jì)算第7－2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)VmaxMmaxq強(qiáng)度:剛度:第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

例題2-1：設(shè)一平臺(tái)結(jié)構(gòu),平臺(tái)布置如圖所示,平臺(tái)的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,qk=10KN/mm2，Q235-A，鋪板采用花紋鋼板,設(shè)計(jì)并計(jì)算平臺(tái)鋪板.柱間支撐主梁次梁圖:平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算例題鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)肋間距選擇(單向板)

第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

圖:平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算例題第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

圖:平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算例題上海東衛(wèi)消防鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)

第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

1、平板計(jì)算：第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

２、加緊肋計(jì)算：1)加緊肋設(shè)計(jì)：選用-80X6,Q2352)荷載計(jì)算：xx69090680xx69090第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

150(50)6第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

２、加緊肋計(jì)算：3)內(nèi)力計(jì)算：VmaxMmaxP第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

２、加緊肋計(jì)算：4)截面特性：xx690906805)驗(yàn)算：第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

作業(yè)題：a=600mm，b=1.2m，t=6mm，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值qk=2KN/mm2，Q235-A，加緊肋L45x4，驗(yàn)算鋪板強(qiáng)度和剛度

ab第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

作業(yè)題：a=600mm，b=1.2m，t=6mm，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值qk=2KN/mm2，Q235-A，加緊肋L45x4，驗(yàn)算鋪板強(qiáng)度和剛度

1、平板計(jì)算：第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

作業(yè)題：a=600mm，b=1.2m，t=6mm，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值qk=2KN/mm2，Q235-A，加緊肋L45x4，驗(yàn)算鋪板強(qiáng)度和剛度

1、平板計(jì)算：第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

例題：a=600mm，b=1.2m，t=6mm，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值qk=2KN/mm2，Q235-A，加緊肋L45x4，驗(yàn)算鋪板強(qiáng)度和剛度

２、加緊肋計(jì)算：第7-2節(jié)平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

２、加緊肋計(jì)算：

7.3.1平臺(tái)梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、平臺(tái)梁應(yīng)優(yōu)先選用型鋼截面,以減少成本;2、當(dāng)沒有合適尺寸或供貨困難時(shí)可采用組合截面；3、設(shè)計(jì)主次梁連接時(shí)，次梁與主梁常做成鉸接，主梁與柱做成剛接或鉸接；4、認(rèn)真確定梁的計(jì)算跨度

第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)北京中關(guān)村金融中心安裝現(xiàn)場(chǎng)北京中關(guān)村金融中心安裝現(xiàn)場(chǎng)1、梁的內(nèi)力求解：

設(shè)計(jì)荷載下的最大Mmax及Vmax

（不含自重）。VmaxMmaxqVmaxMmaxFVmaxMmaxgk+qk第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)7.3.2（1）型鋼梁設(shè)計(jì)步驟總結(jié)2、根據(jù)Mmax按下式求出需要的Wnx

，查型鋼表試選截面。3、彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算：求設(shè)計(jì)荷載及其自重作用下的Mmax和Vmax

第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)7.3.2（1）型鋼梁設(shè)計(jì)步驟總結(jié)4、最大剪力驗(yàn)算：5、整體穩(wěn)定驗(yàn)算：（對(duì)平臺(tái)來說，若有剛性鋪板，整體穩(wěn)定自動(dòng)滿足，不必計(jì)算）

6、剛度驗(yàn)算：集中荷載下等截面簡(jiǎn)支梁均布荷載下等截面簡(jiǎn)支梁7.3.2（1）型鋼梁設(shè)計(jì)步驟總結(jié)第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)

例題2-3：設(shè)一平臺(tái)結(jié)構(gòu),平臺(tái)布置如圖所示,平臺(tái)的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,qk=10KN/mm2，Q235-A，鋪板采用花紋鋼板,設(shè)計(jì)次梁截面.柱間支撐主梁次梁圖:平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算例題第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)

圖:平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算例題第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)查型鋼表試選I28a1、初選截面：第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)2、截面驗(yàn)算：第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)2、截面驗(yàn)算：1、截面高度容許最大高度hmax

容許最小高度hmin

經(jīng)濟(jì)高度hehmin≤h≤hmax，h≈he焊接梁截面一）確定截面尺寸第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)7.3.2（2）焊接組合梁設(shè)計(jì)步驟總結(jié)均布荷載作用下簡(jiǎn)支梁的最小高度hmin7.3.2（2）焊接組合梁設(shè)計(jì)步驟總結(jié)第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)

2、腹板高度hw

腹板高度hw比h略小。

3、腹板厚度tw

抗剪可取1.2~1.5局部穩(wěn)定焊接梁截面tw=8~22mm第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)

4、翼緣尺寸b和t

所需截面模量為：初選時(shí)取h≈h1≈hw考慮局部穩(wěn)定，通常取b=25t且大于180mm，且h/2.5<b<h/6。焊接梁截面第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)二）截面驗(yàn)算驗(yàn)算時(shí)要包含自重產(chǎn)生的效應(yīng)

強(qiáng)度彎曲正應(yīng)力單向彎曲時(shí)雙向彎曲時(shí)第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)剪應(yīng)力

局部壓應(yīng)力

折算應(yīng)力第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)

穩(wěn)定整體穩(wěn)定（一般通過構(gòu)造措施解決）

局部穩(wěn)定（翼緣、腹板）

剛度集中荷載下簡(jiǎn)支梁第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)二）截面驗(yàn)算

工作平臺(tái)布置示例梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計(jì)

焊接組合梁局部失穩(wěn)翼緣腹板第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)當(dāng)采用塑性設(shè)計(jì)時(shí)1）翼緣不發(fā)生局部失穩(wěn)條件:當(dāng)采用彈性設(shè)計(jì)時(shí)箱型梁翼緣板b1b0tt

腹板的高厚比限值（加緊肋布置見教材）短加勁肋橫向加勁肋縱向加勁肋2）腹板的局部穩(wěn)定第7-3節(jié)平臺(tái)梁設(shè)計(jì)提高梁腹板局部穩(wěn)定可采取以下措施：①加大腹板厚度—不經(jīng)濟(jì)②設(shè)置加勁肋—經(jīng)濟(jì)有效柱間支撐吊車梁24米跨吊車梁柱間支撐圖梁腹板的失穩(wěn)(a)彎曲正應(yīng)力單獨(dú)作用下；(b)剪應(yīng)力單獨(dú)作用下；(c)局部壓應(yīng)力單獨(dú)作用下橫向加勁肋：防止由剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)；縱向加勁肋：防止由彎曲壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)，通常布置在受壓區(qū)；短加勁肋：防止局部壓應(yīng)力引起的失穩(wěn)，布置在受壓區(qū)。

同時(shí)設(shè)有橫向和縱向加勁肋時(shí)，斷縱不斷橫。1、僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板同時(shí)受正應(yīng)力、剪應(yīng)力和邊緣壓應(yīng)力作用。穩(wěn)定條件：σστ1￡+c,crσσ()cr2crτc+()2

σ—腹板邊緣的彎曲壓應(yīng)力,由區(qū)格內(nèi)的平均彎矩計(jì)算；

σ—腹板邊緣的局部壓應(yīng)力,σc=F/(lztw)cσcrτ—腹板平均剪應(yīng)力,τ=V/(hwtw)；—臨界應(yīng)力。σc,crτcr腹板局部穩(wěn)定計(jì)算圖設(shè)置橫向加勁肋圖應(yīng)力形式腹板受壓區(qū)高度—其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完chywcbfth2351532=lywcbfth2351772=l()[]=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以①bcrbbcrbcrbcrybcrfff/1.125.185.075.0125.185.085.02>--￡<￡lsllslslslsf圖應(yīng)力形式()235434.5410.12000ywsfahthha+=>l時(shí)：當(dāng)()23534.54410.12000ywsfahthha+=￡l時(shí)：當(dāng)()[]/1.12.18.059.012.18.08.02svcrsvscrsvcrscrvyscrffff>--￡<￡ltlltltltlt=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式,以②圖5.22應(yīng)力形式235/59.182825.1000ywcfhathha-=￡<l時(shí)：當(dāng)()235/83.14.139.10285.15.03000ywcfhathha-+=￡￡l時(shí)：當(dāng)圖應(yīng)力形式()[]/1.12.19.079.012.19.09.02,,,,,ccrccccrcccrccrcyccrcffff>--￡<￡lsllslslsls=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以③c2、同時(shí)用橫向和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板(1)I區(qū)格，高為h1：σσστ1￡+c,cr1σ()cr12cr1τc+()2IⅡh1h2圖設(shè)置橫向和縱向加勁肋圖應(yīng)力形式腹板區(qū)格I的高度—其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完1hyw1b1fth23564=lyw1b1fth23575=l圖應(yīng)力形式()[]=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以①b1cr1b1b1cr1b1cr1b1cr1yb1cr1fff/1.125.185.075.0125.185.085.02>--￡<￡lsllslslslsf()235434.5410.12111yws1fahthha+=>l時(shí)：當(dāng)()23534.54410.12111yws1fahthha+=￡l時(shí)：當(dāng)圖應(yīng)力形式()[]/1.12.18.059.012.18.08.02s1vcr1s1vs1cr1s1vcr1s1cr1vys1cr1ffff>--￡<￡ltlltltltlt=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式,以②腹板區(qū)格I的高度—其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完1hyw1c1fth23540=lyw1c1fth23556=l圖應(yīng)力形式()[]/1.125.185.075.0125.10.850.852,,,,c1cr1cc1c1c,cr1c1c,cr1cr1cyc1cr1cffff>--￡<￡lsllslslsls=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以③c1σ

—縱向加勁肋邊緣的彎曲壓應(yīng)力；σ—縱向加勁肋邊緣的局部壓應(yīng)力，σ=0.3σ；c2τ—腹板平均剪應(yīng)力；IⅡh1h2(2)II區(qū)格，高為h2：σστ1￡+c,cr2σσ()cr22crτc2+()222cc2圖設(shè)置橫向和縱向加勁肋圖應(yīng)力形式腹板區(qū)格II的高度—2hyw2b2fth235194=l圖應(yīng)力形式()[]/1.125.185.075.0125.10.850.852b2cr2b2b2cr2b2cr2cr2yb2cr2ffff>--￡<￡lsllslslsls=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以①b2()235434.5410.12222yws2fahthha+=>l時(shí)：當(dāng)()23534.54410.12222yws2fahthha+=￡l時(shí)：當(dāng)圖應(yīng)力形式()[]/1.12.18.059.012.18.08.02s2vcr2s2vs2cr2s1vcr2s2cr2vys2cr2ffff>--￡<￡ltlltltltlt=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式,以②235/59.182825.1202ywc2fhathha-=￡<l時(shí)：當(dāng)()235/83.14.139.10285.15.03222ywc2fhathha-+=￡￡l時(shí)：當(dāng)圖應(yīng)力形式()[]/1.12.10.979.012.19.09.02,,,,,ccr2cc2ccr2cc2cr2ccr2cyc2cr2cffff>--￡<￡lsllslslsls=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以③c2（3）在受壓翼緣與縱向加勁肋之間設(shè)有短加勁肋的區(qū)格

σ—腹板邊緣的彎曲壓應(yīng)力,由區(qū)格內(nèi)的平均彎矩計(jì)算；

σ—腹板邊緣的局部壓應(yīng)力,σc=F/(lztw)c

τ—腹板平均剪應(yīng)力,

τ=V/(hwtw

)；區(qū)格Ⅰ肋之間設(shè)有短加勁肋的在受壓翼緣與縱向加勁）1σστ1￡+c,crσσ()cr2crτc+()2圖設(shè)置橫向、縱向加勁肋以及短加勁肋腹板區(qū)格I的高度—其他情況時(shí)：全約束時(shí)：當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完1hyw1b1fth23564=lyw1b1fth23575=l圖設(shè)置橫向、縱向加勁肋以及短加勁肋()[]=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以①b1cr1b1b1cr1b1cr1b1cr1yb1cr1fff/1.125.185.075.0125.185.085.02>--￡<￡lsllslslslsf()235434.5410.12111yws1fahthha+=>l時(shí)：當(dāng)()23534.54410.12111yws1fahthha+=￡l時(shí)：當(dāng)圖設(shè)置橫向、縱向加勁肋以及短加勁肋()[]/1.12.18.059.012.18.08.02s1vcr1s1vs1cr1s1vcr1s1cr1vys1cr1ffff>--￡<￡ltlltltltlt=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式,以②235/5.04.073235/5.04.0872.123573235872.11111111111111111ywcywcywcywcfhatafhatahaftaftaha+=+=￡==￡llll其他情況時(shí)，全約束時(shí)，當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完的區(qū)格：對(duì)其他情況時(shí)，全約束時(shí)，當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到完的區(qū)格：對(duì)()[]/1.125.185.075.0125.10.850.852,,,,c1cr1cc1c1c,cr1c1c,cr1cr1cyc1cr1cffff>--￡<￡lsllslslsls=時(shí)，當(dāng)=時(shí)，當(dāng)＝時(shí)，當(dāng)作為參數(shù)：=的表達(dá)式，以③c1計(jì)算時(shí)，先布置加勁肋，再計(jì)算各區(qū)格的平均作用應(yīng)力和相應(yīng)的臨界應(yīng)力，使其滿足穩(wěn)定條件。Ⅱ項(xiàng)中加勁肋布置的區(qū)格計(jì)算同第肋之間的區(qū)格Ⅱ在受拉翼緣與縱向加勁）)2(2圖設(shè)置橫向、縱向加勁肋以及短加勁肋加勁肋構(gòu)造和截面尺寸（1）雙側(cè)配置的橫肋bsh0≧/30～40ts≧bs/15（2）橫向加勁肋間距h00.5h0≦