钢结构课程设计（钢平台）-1.doc

1、设计资料 某冶炼车间检修平台，平面尺寸18m×18m，使用钢材材质Q235B、活荷载5kN/m2。不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。平台上三个有直径1 m检修洞口，位置不限。平台顶面标高为6m，平台下净空至少4 2、确定结构布置方案及结构布置形式 依题意并经综合比较，平台结构平面布置如下图所示 ３、平台铺板设计 （１）确定有关尺寸 铺板采用有肋铺板，板格尺寸为1000mm×1500mm。根据构造要求及荷载作用情况，取铺板厚8mm，板肋尺寸为6mm×60mm （2）验算铺板的承载力和刚度 = 1 \* GB3 ①承载力验算 计算铺板和板肋的跨中最大弯矩 铺板自重标准值：q=7850×9.8×8×10-3=0.615kN/m2 板肋自重标准值：q=7850×9.8×6×60×10-6=0.0277kN/m 板面活动荷载标准值：5kN/m2 计算铺板跨中最大弯矩，铺板按四边简支平板计算 b/a=1500/1000=1.5＜2.0 查表得：α1=0.0812 铺板面荷载设计值：q=1.2×0.615+1.4×5=7.738 kN/m2 铺板单位宽带最大弯矩为：Mx=α1qa3=0.0812×7.738×13=0.628kN*m 因为b＞a，所以Mx＞My，那么Mmax=Mx 计算板肋的跨中最大弯矩，可按两端支承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载，其中 恒荷载标准值为：q=0.615×1+0.0277=0.6427 kN/m 活荷载标准值为：q=5kN/m 加劲肋的跨中最大弯矩为： M=ql2=×（1.2×0.6427+1.4×5）×1.52=2.186 kN*m 验算铺板和加劲肋的计算强度 铺板截面的最大应力为： σ===58.875N/mm2＜f=215 N/mm2 加劲肋可考虑铺板30倍厚度的宽度参与截面共同工作，计算截面如下图所示。 截面面积 A=（120×2×8+60×6）×10-6=2280mm 截面形心轴到铺板面的距离： 9.37mm=0.0 截面对形心轴x的截面惯性矩： Ix=240×+240×8×（9.37-4）2+6×+6×60×（38-9.37）2=4.6869×105mm4 =4.6869×10-7m 加劲肋截面最大应力为： σ===43.70 N/mm2＜f=215 N/mm2 = 2 \* GB3 ②铺板和加劲肋刚度验算 铺板 查表得：β=0.0843 铺板面荷载标准值：q’=0.615+5=5.615kN/m2 铺板跨中最大挠度： =4.49mm 铺板容许挠度：[v]=l/150=1000/150=6.67mm vmax＜[v] （满足刚度要求） 加劲肋跨中最大挠度： 3.85mm 加劲肋容许挠度：[v]=l/250=1500/250=6mm vmax＜[v] （满足刚度要求） 4、平台次梁设计 假设平台次梁与平台主梁铰接连接，平台次梁L-3可看作是两端支承在平台主梁上的简支梁，承受着平台铺板传来的均布荷载。平台次梁计算简图如下所示。 （1）次梁内力计算 恒荷载标准值：q=0.615×1.2+0.0277×1.2=0.7712 kN/m 活荷载标准值：q=5×1.2=6 kN/m 次梁跨中最大弯矩： Mmax=（1.2×0.7712+1.4×6）×62/8= 41.96kN*m （2）截面选择 梁所需的截面抵抗矩 1.952×10-4m3=195.2 初步选择次梁采用工字钢，型号为I20a，截面参数如下： A=35.578cm2，Ix=2370cm4，Wx=237cm3，Ix/Sx=17.2cm，自重27.9kg*m （3）次梁截面强度验算 = 1 \* GB3 ①抗弯强度验算 考虑自重后Mmax=[1.2×（0.7712+0.0279×9.8）+1.4×6]×62=43.44 kN*m 作用于次梁上的荷载为静力荷载，考虑截面塑性发展系数=1.05，得截面最大应力为： 174.56N/mm2＜f=215 N/mm2 满足要求。 = 2 \* GB3 ②抗剪强度验算 次梁最大剪力设计值为： [1.2×（0.7712+0.0279×9.8）+1.4×6]×6=28.96kN 截面最大剪应力为： 24.05 N/mm2＜fv=125 N/mm2 满足要求。 = 3 \* GB3 ③次梁整理稳定验算 次梁的受压翼缘有带肋铺板与其牢固连接，整体稳定可以满足要求。因此不必验算次梁整体稳定。 = 4 \* GB3 ④次梁刚度验算 次梁跨中最大挠度： 0.02045m=20.45mm 次梁容许挠度： =6000/250=24mm＞ 因此，刚度满足要求。 5、平台主梁设计 假定平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁L-2（a）可以看作是两端支承在平台柱上的简支梁，承受着平台次梁传来的荷