鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)計(jì)算書

鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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

目錄

1．設(shè)計(jì)資料3

2．結(jié)構(gòu)形式3

3．材料選擇3

4．鋪板設(shè)計(jì)3

5．加勁肋設(shè)計(jì)5

6．平臺(tái)梁6

6.1次梁設(shè)計(jì)66.2主梁設(shè)計(jì)7

7．柱設(shè)計(jì)9

8.柱間支撐設(shè)置119.主梁與柱側(cè)的連接設(shè)計(jì)11

va=βqka3Et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1/15~1/12，即取84~105，選用鋼板-100×10，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0.1×0.01×78.5=0.079kN/m，按均布荷載考慮。均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk5.38×0.9+0.0794.92kN/m均布荷載設(shè)計(jì)值qd7.46×0.91.2×0.0796.8kN/m5.3內(nèi)力計(jì)算：簡(jiǎn)支梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值

Mmax18ql2=18×6.8×1.262=支座處最大剪力設(shè)計(jì)值V6.8×1.26/24.28kN5.4截面特性計(jì)算：加勁肋計(jì)算簡(jiǎn)圖如下截面形心位置yc=(150截面慣性矩

I150×53/12+150×5×(102.5-72.5)2+10×1003/12+100×10(72.5-50)2

=576145mm4

支座處抗剪面積只計(jì)鋪板部分，偏安全仍取100mm范圍，則

AV100×101000mm2

5.5強(qiáng)度計(jì)算:受拉側(cè)應(yīng)力最大截面塑性發(fā)展系數(shù)取1.20，

MγxWnx=1.35×106×72.512×576145=14.16N/mm2＜215N/mm2

受剪計(jì)算：

VSIt撓度計(jì)算vl=5qxl36．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。主梁與柱子做成鉸接連接。

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2.79m。次梁的荷載主要是由鋪板—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

qBS6.8×1.26/0.9=9.52kN/m次梁跨中彎矩設(shè)計(jì)值Mmax9.52×2.792/8=9.26kNm最小截面模量

wx,min=Mmaxγ×fy=9.26×1061.05×215=41019mm3h=180，b=70，tw=9,t=10.5,r=10.5,r1=5.25,=22.99kg/m,Ix=1369.9cm4,Wx=152.2cm3,Sx=91.6cm3均布荷載設(shè)計(jì)值

qBS9.521.2×0.239.8kN/m因次梁構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，不計(jì)入構(gòu)造系數(shù)

6.1.3內(nèi)力計(jì)算：

Mmax9.8×2.792/8=9.54kNm

Vmax9.8×2.79/2=13.67kN

6.1.4強(qiáng)度計(jì)算

MmaxγxWx=9.54×1061.05×152.2×103=59.7N/mm2＜215N/mm2

受剪計(jì)算：

VSIt=13.67×91.6×1061369.9×9×104=10.06N/mm2＜125N/mm2

6.1.5變形計(jì)算：

qBSk1.26/0.9×4.92+0.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+22.9×9.8×10-3)×2=12.85KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=5×1.26×2=12.6KN主梁支座反力：R=3/2(1.2×12.85+1.4×12.6)=49.59KN6.2.1主梁跨中最大彎矩：Mmax49.59×1.76549.59×1.26=25.04kNmVmax=R=49.59KN主梁的最小截面模量wx,min=Mmaxγ×fy=25.04×10選取型鋼梁截面：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,Sx=91.6cm36.2.2梁截面驗(yàn)算①截面承載力驗(yàn)算梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：q=22.99×9.8×1.05=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+1/8×0.24×1.2×2.5652=25.28kNmVmax=49.59+0.24×1.2×2.565=50.32KN彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算MmaxγxWx=25.28×10剪應(yīng)力驗(yàn)算VSIt=50.32×91.6×設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求②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=1.395m,l1/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。③鋼度驗(yàn)算跨中最大撓度：vmaxvmax＜V(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)主梁采用鉸接。平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值為N=5F+ql=5×49.59/2+0.24×1.2×1.765=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)比按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)平臺(tái)柱所需的截面面積A=Nφf(shuō)=124.28×1030.555×215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,r1=4.5,=31.05kg/m,Ix=2502cm4,Wx=250.2cm3,Sx=146.1cm3A=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，兩端鉸接，平臺(tái)內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長(zhǎng)度均為5200mm，則lox=loy=5200mmλox=lox/ix=5200/79.5=65.4＜[λ]=350λoy=loy/iy=5200/20.7=251＜[λ]=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)：平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：N=7.85×9.8×0.003955×5×1.2=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=1.2448×105+1.2×1.83×103=126676N于是有σ=NφminA=1266760.408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?；A(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A=按構(gòu)造要求,考慮底板加勁，取柱底板尺寸為-440×440×20底板浄面積：440×440=193600mm2＞A=8858.46mm2即取的底板尺寸滿足要求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。考慮柱頂與平臺(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-400×300×208.柱間支撐設(shè)置由于沒(méi)有水平荷載且豎向荷載較小，所以柱間支撐可按構(gòu)造