钢结构设计-钢平台
(完整)钢结构平台计算书
钢结构平台设计说明书设计：校核：太原市久鼎机械制造有限公司二零一四年十月目录1．设计资料。
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(3)2．结构形式。
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..33．材料选择.。
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34．铺板设计。
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.. (3)5．加劲肋设计。
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.56．平台梁..。
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66.1 次梁设计。
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66.2 主梁设计。
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77．柱设计.。
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钢结构平台设计计算书
钢结构平台设计计算书 Prepared on 22 November 2020哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书姓名：***学1指导教师：***二零一五年七月土木工程系钢结构平台设计计算书一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为 +，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。
二、结构形式平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。
共设8根柱。
图1 全钢平台结构布置图三、铺板及其加劲肋设计与计算1、铺板设计与计算（1）铺板的设计铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯=，钢材密度33kg/mm 1085.7⨯=ρ。
（2）荷载计算平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K =恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。
均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值： 235.174.1122.146.0q m kN k =⨯+⨯= （3）强度计算 花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：（4）挠度计算取520.110, 2.0610/E N mm β==⨯ 设计满足强度和刚度要求。
2、加劲肋设计与计算图2加劲肋计算简图（1）型号及尺寸选择选用钢板尺寸680⨯—，钢材为Q235。
加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm ，每焊150mm 长 度后跳开50mm 。
此连接构造满足铺板与加 劲肋作为整体计算的条件。
加劲肋的计算截面为图所示的T 形截面，铺板计算宽度为15t=180mm ，跨度为。
平台钢结构设计
提纲
1.平台钢结构布置 2.平台铺板设计 3.平台梁设计 4.平台柱设计 5.柱间支撑设计 6.节点设计 7.钢楼梯设计
第1节 平台钢结构布置
1.1 结构组成
平台板 次梁 主梁 柱 支撑 楼梯
平台结构布置图
1.2 传力路径
竖向荷载 板 次梁 主梁 柱 基础
宽度
bs
h0 40mm 30
厚度
ts
bs 15
单侧布置时：
bs
1.2
h0 30
40mm
横向加劲肋截面对梁轴（z轴）应满足
Iz
3h
0
t
3 w
【教材例2-2】试选取加劲肋尺寸
3.5 加劲肋构造
(1) 横向加劲肋
切角构造 宽bs / 3 40mm 高bs / 2 60mm
1.6 支撑布置
支撑的形式
交叉支撑、门形支撑、隅撑、梁端加腋等多种形式 在平台钢结构中，柔性交叉支撑较为常用
第2节 平台铺板设计
2.1 形式和构造
轻型钢铺板，焊接连接； 钢格栅板，钢丝网板； 预制混凝土板； 压型钢板混凝土组合板，抗剪销连
接
2.1 形式和构造
轻型钢铺板
1.5 梁布置
简单梁系：柱距较小或负荷较小的平台结构 普通主次梁体系：柱距较大或负荷较大的平台结构 复式主次梁体系：柱距很大或负荷很大的平台结构
主梁
简单梁系
次梁 主梁
主次梁体系
主梁 横次梁
纵次梁
复式主次梁体系
1.6 支撑布置
柱两端都铰接时，必须设置柱间支撑； 为保证结构稳定性或侧向刚度的需要，设置必要
钢结构平台课程设计指导书
《钢结构设计原理》课程设计指导书（钢结构平台）土木工程与建筑学院《钢结构设计原理》课程设计指导书绪言课程设计目的要求《钢结构设计原理课程设计》是土木工程专业学生在学习《钢结构设计原理》课程后一个重要的综合实践性教学环节，目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。
通过基本的设计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。
第一节《钢结构设计》课程设计题目一、设计题目冶炼车间检修钢结构平台。
二、设计任务要求每位同学在一周内完成指定的课程设计内容，并提供相应计算书、施工图纸及相关总结报告：1）计算书（1）平台铺板设计；（2）平台梁（次梁、主梁）设计；（3）平台柱设计；（4）连接（次梁与主梁、梁与柱和柱脚）设计。
2）画出平台平面布置图、平台主梁施工图（包括与次梁连接和与柱连接节点详图）、平台柱施工图（包括柱脚大样），要求：（1）标注尺寸，要全部注明板件的定位尺寸和孔洞位置等；（2）施工图上还应有文字说明，说明的内容包括钢材的钢号、焊条的型号、加工精度要求、焊缝质量要求、图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸及防锈处理的要求等。
三、设计资料某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸、活荷载见《钢结构设计原理》课程设计任务书。
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4m，梁柱铰接连接。
平台平面内不考虑楼梯设置。
第二节钢结构平台设计一、平台钢结构的组成和布置1.1 平台钢结构的组成平台钢结构通常由铺板、主次梁、柱、柱间支撑及梯子和栏杆组成，不同类型的平台组成的方式一般不同。
轻型平台钢结构因作用荷载较小，一般由轧制型钢梁和铺板用焊接或螺栓连接组成，也常用三脚架、吊架、支承托等直接支承在厂房及其他结构上；中型普通操作平台一般由平台主梁、平台次梁及平台铺板等组成，平台梁常采用轧制型钢，当跨度较大时，可采用焊接工字形梁；重型操作平台除活载作用外，还可能直接承受动力荷载，因此，这类平台钢结构通常由独立的柱网、主梁及铺板等组成。
钢结构平台设计
钢结构平台设计目录1.设计内容与设计参数............... - 0 -1.1设计内容- 0 -1.2设计参数- 1 -2.次梁LL-1设计.................... - 2 -2.1荷载汇集与计算简图- 2 -2.2梁截面选择- 2 -2.3截面复核- 3 -3.主梁L-1设计..................... - 3 -3.1荷载汇集与计算简图- 3 -3.2截面选择- 6 -3.3强度及挠度验算- 6 -3.4整体稳定验算- 8 -3.5加劲肋设置与局部稳定验算- 8 -4.柱Z3设计....................... - 10 -4.1荷载汇集与计算简图- 10 -4.2截面选择- 10 -4.3强度、刚度与整体稳定验算- 11 -4.4局部稳定验算- 11 -5.主次梁螺栓连接计算与节点图...... - 11 -5.1确定节点荷载与螺栓布置- 11 -5.2螺栓连接验算- 13 -1.1. 设计内容与设计参数 1.1 设计内容图1.1所示钢平台，其结构平面布置图如图1.2，按照任务要求，本人设计内容为边次梁LL-1、中间主梁L-2和中柱Z4，并设计主次梁螺栓连接。
L-1L-1图1.2 钢平台结构平面布置图1.2设计参数钢材Q235-B，焊条E43型，螺栓C级。
柱和次梁采用型钢，主梁采用焊接钢板梁，梁均按两端铰接设计，节点连接为螺栓连接，主、次梁计算跨度分别为9.6m和7.2m，次梁间距3m和3.3m，次梁上翼缘与楼板焊牢，柱按轴心受压构件设计，计算长度6m，楼面恒载与活荷载标准值分别为4.5和6kN/m2。
1.3 次梁LL-1设计1.4 荷载汇集与计算简图恒载标准值（楼面传来的恒载和次梁自重）10.12 1.5 4.50.127.27.614/l kkg s g l kN m =+=⨯+⨯=活载标准值（楼面传来的活载）1 1.569.00/l kk q s q kN m ==⨯=总荷载标准值7.614916.61/l l lkkkp g q kN m =+=+=总荷载设计值1.2 1.3 1.27.614 1.3920.84/lkkp g q kN m =+=⨯+⨯=跨中弯矩与支座剪力设计值22/820.847.2/8135.0llM p l kN m ==⨯=⋅/220.847.2/275.0l l V p l kN==⨯=计算简图及内力如图2.1图2.1 次梁计算简图与内力图1.5 梁截面选择次梁挠度允许值查教材附表1.7为[/]1/250v l =，由此，次梁所需截面惯性矩为334455516.617200109797384[/]384 2.0610(1/250)lk x p l I cm E l ν-⨯⨯⨯≥==⨯⨯⨯由强度控制所需梁截面抵抗距33135.010598.01.05215l nx x M W cm f γ⨯≥==⨯选择型钢HN350×175×6×9，4311200,649,0.410/xxI cm W cm q kN m ===，另外I32a 也合适，但用材多不做首选。
第七章平台钢结构设计
件(栏杆、楼梯等）组成，形成一个空 间不变体系。 二、用途 操作平台、检修平台、走道平台等 主要用于工业建筑
面 板
次梁 主梁
柱
支撑
上海东卫消防钢结构平台
上海奉贤电厂钢结构平台
上海贝莎时装钢结构平台
第7－1节 平台钢结构布置
qb/s 22.013 1.2 0.435 22.535 kN / m
M
/
x ,max
1 8
qb/s
l2
1 22.535 62 8
101.41kN.m
V 22.5356/ 2 67.61kN.m max
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
M x,max
f
101 .41106 1.05 508 .2103
M x,max
f
99.056 106 1.05 215
438 .8mm3
查型钢表试选I28a
Wx 508.2mm3, 43.47kg / m, Ix 7115cm4
Sx 292.7cm3,tw 8.5mm
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
qbsk 6.338 1.5 / 0.6 0.435 16.28kN / m
一）确定截面尺寸 1.截面高度 容许最大高度hmax 容许最小高度hmin 经济高度he
he 7 3 Wx 30 (cm)
hmin≤h≤hmax, h≈he
焊接梁截面
第7-3节 平台梁设计
7.3.2（2） 焊接组合梁设计步骤总结
均布荷载作用下简支梁的最小高度hmin
第7-3节 平台梁设计
第7－2节 平台铺板设计
平台钢结构设计
截面塑性发展系数γx、γy值
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2615
截面塑性发展系数γx、γy值
续表
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2616
2、 梁的抗剪强度
max
VS It w
fv
V—计算截面沿腹板平面 作用的剪力；
τ max=1.5 V
bh t
h
τ max ho
b
腹板剪应力
2、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比
l1/b1不超过表5.2所规定的数值时；
3、箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6，
且l1/b0≤95(235/fy)时（箱形截面的此条件
很容易满足）。
箱形截面
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1值
跨中无侧向支承，荷载作用在
上翼缘
下翼缘
土木工程09级
2021/2/2619
梁中部 lz = a+5hy+2hR
(b)
建筑钢结构设计
局部压应力
土木工程09级
(c)
2021/2/2620
4、梁在复杂应力作用下的强度计算
组合梁腹板计算高度边缘处,可能同时受较大的正 应力、剪应力和局部压应力
2 c2 c 3 2 1 f
σ、σc 、τ—腹板根部同一点处同时产生的应力，
满足建筑设计要求
较小自重 便于施工
一般性的原则
有足够的整体刚度
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 5
平台铺板构造 a) 花纹钢板焊接连接
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钢结构设计-钢平台PPT
连接节点设计
节点类型的选择
根据钢平台的结构形式和载荷情 况，选择合适的节点类型，如焊
接、螺栓连接、铆钉连接等。
节点的计算与分析
对节点进行详细的力学分析，确保 其具有足够的承载能力和稳定性。
节点的构造措施
根据实际情况，采取必要的构造措 施，如加设加强板、设置衬垫等， 以提高节点的承载能力和稳定性。
在满足使用功能和安全性的前提下，尽量 使钢平台外观简洁、美观，与周围环境相 协调。
支撑系统设计
支撑体系的选择
支撑结构的构造措施
根据钢平台的跨度、高度和载荷情况， 选择合适的支撑体系，如柱、梁、桁 架等。
根据实际情况，采取必要的构造措施， 如加设斜撑、交叉撑等，以提高支撑 结构的整体稳定性和承载能力。
案例三：某桥梁钢平台设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
耐久性好、景观性强
该桥梁钢平台设计重点考虑了平台的耐久性和景观性，采 用了高强度耐候钢材和防腐涂层，确保了平台在长期使用 过程中能够保持较好的结构和功能性能。同时，设计时还 充分考虑了桥梁的景观要求和周围的生态环境，采用了与 自然环境相协调的结构形式和材料，既满足了平台的使用 要求，又美化了城市景观。
钢结构设计-钢平台
• 钢平台概述 • 钢平台的结构设计 • 钢平台的材料选择 • 钢平台的施工工艺 • 钢平台的案例分析 • 钢平台的发展趋势与展望
01
钢平台概述
定义与特点
定义
钢平台是一种由钢材为主要材料 构建的工作平台，广泛应用于各 种工业建筑和设施中。
特点
钢平台具有高强度、高刚性和耐 久性，能够承受较大的载荷，且 易于安装和维护。
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精品课件
2.1 结构布置及结构形式：
1、平台钢结构的构成、传力线路和受力特点：
1）构成：板、次梁、主梁、柱、支撑； 2）传力路线：
精品课件
2.1 结构布置及结构形式：
3）受力特点： a) 竖向荷载为主要荷载； b) 板有单向和双向之分，钢板常以变形控制； c) 梁分次梁、主梁，可连续或单跨； d) 柱两端常用铰接，为轴压杆。
第二章 平台设计
精品课件
精品课件
第二章 平台设计
• 作业一：有一平台结构长44米，宽12米，高6米，在 平台两端设置4*6米楼梯间。平台活载标准值为 12kN/m2.
要求： 1、柱、梁格、支撑布置（柱暂按H型钢布置），并画出
平面、立面图 2、铺板计算（板和肋） 3、主梁、次梁、柱（包括柱脚）计算 4、画出梁柱节点构造、梁梁节点构造，需计算的要计算
3、梁的计算：
1）强度计算： A.正应力 a)单向弯曲： Mx f
x Wnx
b)双向弯曲： Mx My f xWnx yWny
B.剪应力：
VS It w
fv
C.局部压应力：（有集中荷载，无加劲肋）
c
F t w lz
f
D.折算应力： 2c 2精c 品 课3 件21f
2.3 平台梁设计
3、梁的计算：
1)稳定计算不考虑
2)强度计算：
3)剪应力计算：
4)挠度计算：
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
2.3 平台梁设计
1、梁的连接形式
a)一般用型钢，但梁高大于300时，考虑用焊接H钢， 主梁一般用“I”“H”型钢或焊接“H”型钢。
b)支座方式有连续梁叠接或简支梁平接，与柱连接时一般为铰接。 梁计算长度为柱轴线距离。
③箱形梁高h与腹板间隔宽度 b 之0 比 h / b时0 ，6
且 l1/b095；235/fy 精品课件
2.3 平台梁设计
3、梁的计算：
3）梁的整体稳定；
(2) 不符合上述条件时，则: ① 在最大刚度平面内受弯时，应满足
Mb W；x x f
② 在两个主平面内受弯时，H形截面构件应满足： Mx My f bWx yWy
精品课件
2.1 结构布置及结构形式：
2、柱间支撑形式：
平台柱两端都为铰接时，必须设置柱间支撑
精品课件
2.1 结构布置及结构形式：
3、平台结构设计步骤
（1）结构体系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距选择：一般6-8米为经济柱距，但要结合功能要求； 柱截面形式选择： 根据平台高度选择实腹柱还是格构柱； b 梁系选择：梁格布置体系选择；一级次梁间距均匀， 间距1.5-2.5米；二级次梁（铺板加劲肋）考虑板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱间支撑布置 支撑类型：一般为交叉撑，需要通道时用人字撑或门形撑； 支撑形式：使用交叉撑角度30-60度，若角度太大用复合撑 （双层或多层）； 支撑位置：一般为中间支撑或两头均设置支撑，若平台较短 也可在一端设置一道支精品撑课。件
a)加劲板的配置：
ⅰ)当 h0 / tw 80
235 fy
时，当
c
0
时宜设构造加劲肋，c
0 时不设加劲肋；
ⅱ)当
80
235 fy h0
/tw
1602f3y 5时，应配横向加劲肋，并作抵抗剪力计算。
ⅲ)当h0 / tw
160
235 ，应配纵向加劲肋和横肋；
fy
ⅳ)须满足
h0 / tw 250
235（国外限制标准为300）（抵抗弯曲引起压力）
2）刚度计算： VT≤[VT]，VQ≤[VQ] [VT]— 全部荷载标准值产生的挠度（减去预拱值）的 容许值； [VQ]— 可变荷载标准值产生的挠度容许值；
3）梁的整体稳定； (1) 符合下列情况之一时，可不计算梁的整体稳定性。
①上翼缘由连接牢固的铺板，能阻止其侧移时；
②梁受压翼缘的自由长度 与l 1 宽度之比 不b 超1 过规定时；
精品课件
2.3 平台梁设计
2、截面选择——型钢梁
精品课件
2.3 平台设计
2、截面选择——焊接组合截面梁
A．梁高估算： hhm ax 由 建 筑 高 度 决 定 h应满足三个条件 h h m in 由 梁 的 刚 度 条 件 决 定 ： h m in 1 .3 5 n 0 2 f4 lE
h h s 经 济 高 度 ： h s 3 W x 2 /5 或 h s 7 3 W x 3 0 c m
B．腹板厚度估算： tw1.h 2w V fm vax 按 抗 剪 计 算 ， 按 钢 板 规 格
C．翼缘尺寸确定：
A1W hw x 16twhw(近似公式 精品)课件
2.3 平台梁设计
(3) 无论何种情况，均要求梁的支座处应能防止截面扭转。
精品课件
2.3 平台梁设计
3、梁的计算：
4）梁的局部稳定：
A．组合梁翼缘板的局部稳定应符合下列要求 ： a)工字型 b / t 13 235 fy
b)箱形 b0 40 235
t
fy
b
235
15
t
fy
精品课件
2.3 平台梁设计
B. 组合梁腹板的局部稳定：
精品课件
2.2 平台铺板设计
2、铺板计算
1）四边简支板：
铺板弯矩： 铺板挠度：
铺板板厚：
精品课件
2.2 平台铺板设计
2、铺板计算
2）单向受弯板：
铺板弯矩： 铺板挠度：
铺板板厚：
精品课件
2.2 平台铺板设计
3、铺板加劲肋计算
考虑两种荷载分布形式：梯形分布和均匀分布
精品课件
2.2 平台铺板设计
3、铺板加劲肋计算
2.1 结构布置及结构形式：
3、平台结构设计步骤
（1）初选构件截面：需注意宽肢薄壁和等截面原则； 满足局部稳定要求。
（2）结构内力分析（M，V，N） （3）构件验算：板、次梁、主梁、柱、支撑。对初选截面调整
验算内容包括：强度、整体稳定，挠度 （4）节点构造设计和计算
包括：梁柱节点，梁梁节点，柱脚和基础 （5）绘制施工图
fy
ⅴ)梁的支座处和上翼缘受较大固定集中力处，宜设支承加劲肋；
ⅵ)纵向加劲肋布置在腹板高度 h0/5~h0/4处（受压区） ⅶ)横向加劲肋间距一般为 0.5h0精~2品.0课h0件
精品课件
2.2 平台铺板设计
1、铺板形式和构造
1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加劲肋钢板高度 L/12—l/15, 厚度大于其高度 间断焊，每段长度大于15t;
a) 花纹钢板焊接连接:
精品课件
2.2 平台铺板设计
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
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2.2 平台铺板设计
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接