千里之行，始于足下。第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦課程設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)

一.設(shè)計(jì)題目

某車間工作平臺(tái)

二.設(shè)計(jì)目的

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程后一具重要的綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力。經(jīng)過(guò)基本的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖等特意知識(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)計(jì)資料

別思考水平向荷載。柱間支撐按構(gòu)造設(shè)置。平臺(tái)上三個(gè)有直徑1m檢修洞口，位置別限。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)平面內(nèi)別思考樓梯設(shè)置。

2.參考資料：

1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教材

2）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

3）建造結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

4）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)

四.設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.確定結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置形式

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

2.平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)

1.某冶煉車間檢修平臺(tái)，平臺(tái)使用鋼材材質(zhì)、平面尺寸為15*15、活荷載為2

3kN/m。

a)

c)

主梁

4m

主梁

次梁

次J

梁、

5x3.6=18

H=

(1)確定有關(guān)尺寸

鋪板采納有肋鋪板，板格尺寸為1000mm<1500mm根據(jù)結(jié)構(gòu)要求及荷載作用情況，取鋪板厚6mm板肋尺寸為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：q78509.861030.462kN/m2

板肋自重標(biāo)準(zhǔn)值：q78509.86601060.0277kN/m

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：

b/a1500/10001.52.0

查表得：10.0812

2

鋪板面荷載設(shè)計(jì)值q1.20.4621.434.754kN/m

鋪板單位寬度最大彎矩為Mx1qa30.08124.754130.XXXkN?m

因?yàn)閎a,因此MxMy,這么MmaxMx

計(jì)算板肋的跨中最大

其中

2彎矩，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,

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:0.46210.02770.4897kN/m

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:3kN/m

加勁肋的跨中最大彎矩為:12

8ql

1(1.20.48971.43)1.521.347kN?m

8

驗(yàn)算鋪板和加勁肋的計(jì)算強(qiáng)度

鋪板截面的最大應(yīng)力為s6Mmax

t2h

6

62106

0.XXX64.33MPa2

215N/mm

加勁肋可思考鋪板30倍厚度的寬度參與截面共同工作，計(jì)算截面如圖截面

面積

3-2所示。

6

A(9026606)102

1440mm

截面形心軸到鋪板的距離：y1806360636

11.25mm

1808606

0.01125m

截面對(duì)形心軸x的截面慣性矩：

632

lx18018068.258

12

加勁肋截面最大應(yīng)力為曲860

12

25

24.754.052710mm474

4.052710m

鋪板跨中最大撓度:

'4

qa

a30.0843

11

3

Eth2.0610

6

3.平臺(tái)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可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=0.48971.5=0.73455kN/m

l16:A=26.1cm2,lx=1130cm4,Wx=141crn,Ix/Sx=13.8cm,自重20.5kg/m

能滿腳其要求，所以選

I16為次梁截面。

(2)驗(yàn)算所選截面的承載力算

①抗彎承載力驗(yàn)算

思考自重后MnaR1.2(0.73455+0.0205

9.8)+1.44.5]52/8=29.98Kn.m

M1.3471030.01125sWx

4.0527107

37.39MPa

2

215N/mm

②鋪板和加勁肋鋼度驗(yàn)算鋪板

查表得a0.0843普板面荷載標(biāo)準(zhǔn)值q0.4623

3.462kN/m2

Vmax

3.46210314

96.56mm

10

鋼板容許撓度：V丨/150

1000/150

6.67mm

Vmax

V(滿腳剛度要求)

加勁肋加勁肋跨中最大撓度

Vmax

5ql4384EIx

5(0.48973)103加勁肋容許撓度

Vmax

1.54

11

7

2.76mm

3842.061011

4.0527107

Vl/250

1500/2506mm

V(滿腳剛度要求)

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=31.5=4.5kN/m

次梁跨中最大彎矩:

Mmax

1

-ql2(1.20.734551.44.5)52/822.44kN/m

8

(1)截面挑選

梁所需的截面反抗矩

Wx

3

Mmax

22.4410

433

廠1.04410m104.4cmf215

106

次梁采納工字形型鋼截面,由型鋼規(guī)格查表得:

依照截面的最小高度和反抗矩選H型鋼

作用在梁上的荷載為靜力荷載，所以，截面最大應(yīng)力

②抗剪承載力驗(yàn)算次梁最大剪力：

Vmaxql/21.2(0.734550.02059.8)1.44.55/218.56kN

截面最大剪應(yīng)力:

(3)梁整體穩(wěn)定驗(yàn)算

(4)梁的剛度驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度計(jì)算

Vl/2505000/25020mm

VmaxV(滿腳剛度要求)

4.平臺(tái)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：F(0.7345520.59.8

103)10354.677kN

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：F4.5522.5kN

主梁支座反力：

R

4F

4(1.24.677

1.42

2.5)74.23kN

2

2

(1)主梁跨中最大彎矩:

Mmax74.23337.11241.5167.022kN?mVmaxR74.23kN

主梁的截面反抗矩：

主梁截面最小高度：

hminl/15

7500/15

500mm

max

23.195max

Wx

1.051.4110

2

156.67N/mm

2

215N/mm

max

3

18.5610Ixtw

13.81026103

22.4N/mm2fv125N/mm2

梁的受壓翼緣有帶肋鋪板與其堅(jiān)固連接,

整體穩(wěn)定能夠滿腳要求。所以別必驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)

Vmax

5qJ5(0.73450.02059.84.5)10354

384Elx

3842.061011

1130108

19mm

max

167.0221051.05215102

739.85cm3

ax

Smax

（2）梁截面驗(yàn)算

①截面承載力驗(yàn)算

A114.2,,,lx47800cm4,,,Wx1910cm3

梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：q78509.80.01141.05920.85N/m

這個(gè)地方的系數(shù)1.05為思考加勁肋，焊縫等引起的自重增加思考梁自重后跨中最大彎矩和最大剪力分不為：

123

167.02920.851.27.510174.79kN?m

8

74.23103920.851.23.7578.37kN

彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算

Mx174.79106

xWx1.051910103

剪應(yīng)力驗(yàn)算

Smax0.0160.20.2580.250.010.1251.14103m3

②整體穩(wěn)定驗(yàn)算

次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，

所以把主梁側(cè)向支撐點(diǎn)的距離

I1=1.8m,l2/b=1800/201=9<16

能滿腳工字型截面簡(jiǎn)支梁別需要驗(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

V1.4007500/400

18.75mm

Vmax

V（滿腳要求）

④局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算

b1/t100/101013

87.16N/mm2

215N/mm（滿腳要求）

max

5

783701.141047.810107

18..78N/mm2fv125N/mm2

跨中截面邊緣折算應(yīng)力

174.792501064

4780010

2

91.42N/mm2

4F

4

(1.24.6672

1.42

2.5)74.22kN

跨中最大彎矩:

Mmax

74.22327.1171.5

181.894kN?m

跨中最大撓度:

Vmax

Mkl2181.89410356.2510EIx

102.061011

47800108

10.4mm

ax

Smax

腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算

h0/tw500/16

31.2580

5.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)主梁采納鉸接。平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)

計(jì)值為N5Fql537.1124103

920.851.27.5193.85kN

(1)確定柱截面尺寸

由于作用支柱的壓力非常小，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

取柱按結(jié)構(gòu)要求為HW175175

分量40.3kg/m,lx2900cm4,Iy984cm4,Wx331cm3,ix7.5cm,iy4.37cm

(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)定能滿腳要求，則柱的承載力也能滿腳要求。所以，只需驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。

平臺(tái)高6000mm兩端鉸接，平臺(tái)內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長(zhǎng)度均為

6000mm貝U

l0xl0y6000mm

平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：

叫78509.80.00513461.22.84kN

這個(gè)地方的系數(shù)1.2為思考焊縫及柱頭、柱足等引起的自重增加。柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值N

1。93851051.22.84103197258N

柱整體穩(wěn)定能滿腳要求。

6.平臺(tái)柱柱足設(shè)計(jì)

平臺(tái)柱承受的軸心力較小，

柱足采納平板式鉸接構(gòu)造形式如圖所示。

基礎(chǔ)混凝土強(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

平臺(tái)柱所需的截面面積A

1.93851056

0.55521510

322

1.6210m1620mm

其截面特征值：t1

7.5mm,t2

2

11mm,A51.43cm

6000/7580150

0yl0yiy6000/43.7

137.3

150柱的剛度能滿腳要求。

按b類截面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù):

min

0y

0.408

于是有

N

min

197258

0.4085143

2

94N/mm

2

215N/mm

0x

N1.9385105

1.2

2.84103

197258N

底板需要面積

按構(gòu)造要求取柱底板尺寸為

-200*200*20

即取的底板尺寸滿腳要求

(2)焊縫計(jì)算

按構(gòu)造要求取h=6mm

7.次梁與主梁的連接計(jì)算如圖所示3-7所所示。

按構(gòu)造要求取hf6mm&梁與柱的連接計(jì)算

(1)主梁與柱的連接連接如圖3-8所示

其中的螺栓為構(gòu)造要求，別必舉行計(jì)算。

V1.2R1.20.5151kN90.6kN