钢结构课程设计 车间工作平台

目录

一．设计说明

1.本设计为某车间工作平台

2.结构平面布置图如下，间距4m，5跨，共20m，跨度3m，4跨，共12m

3.梁上铺100mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层。

永久荷载为：5KN/mm2，可变荷载为：10KN/m2

荷载分项系数：永久荷载，可变荷载

二．计算书正文

第一节平台铺板设计

依题意并综合分析比较，平台钢结构平面布置如上图，主梁计算跨度为

6m ，次梁计算跨度为3m ，次梁与主梁采用平接方式连接。

铺板自重为：*20+*24=m2

铺板承受的荷载标准值为：q k =+10=m2

铺板承受荷载设计值：q=*+10*=m2

第二节 平台次梁计算

跨中截面选择

查《荷载规范》钢筋混凝土自重按25KN/mm3，素混凝土按24KN/mm3，则 因此取：r q =，r G =;

次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为（暂不考虑次梁自重）：1p =*=m 活荷载标准值：p 2=10*=12KN/m

次梁跨中最大弯矩设计值：M ax M =ql2/8=*5*5/8=·m

需要的净截面模量为：W=f

r x max M =（*215）=225cm3 初步拟定次梁采用工字型I20a ，A=2，X W =237cm2，2370x =I cm 4，

cm 2.17x

x =S I ，自重m 次梁的抗弯强度验算

考虑次梁自重后，跨中截面最大弯矩设计值：M ax M =8

1*[+*10]*5*5=·m

nx w x r W M =4310*237*05.110*51.69-=mm2<215N/mm2（满足）

抗剪强度验算 次梁最大剪力设计值为：5*]2.1*10*0279.0264.16[*2

12ql max +==V = w

x max t I S V =τ=13.2410*17210*41.53

=N/mm2

因为混凝土预制板与平台次梁上翼缘链接牢固，故不需要验算，整体稳定性可得到保证。

（1）局部稳定性验算：w 0

t h =1000/10=100<80y

f 345，因此梁承受静力荷载，且不受局部压应力，故可不配置加劲肋，可保证其局部稳定性。

（2）刚度验算：[V t ]/l=1/250，[V Q ]/l=1/300

全部荷载标准值：q kt =（+*10）*=m

活荷载标准值：q kq =10*=13KN/m

x 3k t EI *384l q *5l =Q V <[V t ]/l=1/250 满足，

Q V [V Q ]/l=1/300（满足） （3）翼缘与腹板的连接焊缝验算（采用手工焊）

w t x 4.11f f V S h I ≥=160

*10*10*12.1*4.11000*32.2299*1000*69.42546= h min f =m ax t =，取f h =6mm

第三节平台主梁设计

根据次梁的设计方案，主梁承受荷载示意图：

内力计算

恒荷载标准值：F1=（+）*5=

活荷载标准值：F2=10**5=65KN

主梁支座反力设计值（不包括主梁自重）：

R=2

4F =2*（*+*65）=211KN 最大剪力设计值（不包括主梁自重）：

V max = =

跨中最大弯矩设计值（不包括主梁自重）：

M max = 3*R=633KN/m

需要的净截面模量为：W=

f

r x max M =633/（*211）=2857cm3 （1）梁高

①梁的最小高度：h min ≥l/=6000/=382mm

②梁的经济高度：（公式一）h e =W 4.02=2*28570004.0=

（公式二）h e =7*3W -300=7*32857000-300=859mm=850mm

取腹板高度 h w =1000mm

（2）腹板厚度

根据公式：t w >=v 0max f h V =*3310*125*100010*162.45= t w =

5

.31000=，取t w =8mm （3）翼缘尺寸 单个翼缘：A 1=w w w x h t 6

1h -W =61000*8211*100010*12506-=4590mm2 取翼缘宽度300mm ， 则翼缘厚度：b

t 11A ≥ =，取翼缘厚度为16mm 翼缘外伸宽度：2t b b w 1-==145mm

翼缘外伸宽厚比：145/16=

f 34513=14，满足局部稳定要求

局部稳定验算 翼缘局部稳定验算：y 11f 3451306.916145t b <===14 翼缘局部稳定满足要求 腹板局部稳定验算：y

w w y f 34515012581000t h f 34580<==< 故仅需配置横向双面加劲肋

①加劲肋的布置：主梁跨度为20m ，次梁的间距为5m ，为了施工方便将连接在主梁横向加劲肋上，因此采用加劲肋间距：a=1000mm>*1200=600mm<2h 0=2400mm ，将腹板分成25个区格。位于主次梁连接处的加劲肋可当做主次梁之间的连接板

抗弯强度验算

nx w x r W M =5870000

*05.11299000=mm2<215N/mm2 抗弯强度验算满足要求

抗剪强度验算

w

x max t I S V =τ=8*10*1510*45.16246

=120N/mm2