钢结构平台计算书

1、设计:校核:钢结构平台设计说明书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32结构形式33材料选择 34铺板设计35加劲肋设计56平台梁66.1 次梁设计66.2 主梁设计 77柱设计 98. 柱间支撑设置 119. 主梁与柱侧的连接设计 11钢结构平台设计1 .设计资料1.1厂房内装料平台，平面尺寸为5.2 X 3.6m（平台板开洞7个，开洞尺寸460X 460mr） 台顶面标高为5.2m。平台上平均布荷载为5 kN/m 2，不考虑水平向荷载，设计全钢工 作平台。1.2参考资料：1）钢结构设计规范2）建筑结构荷载规范3）钢结构设计手册4）建筑钢结构焊接规范2 .结构形式平面布置主

2、次梁，主梁跨度3530 mm，次梁跨度2790 mm，次梁间距1260mm, 铺板下设加劲，间距900mm。柱间支撑按构造设计，铰接连接；梁柱铰接连接。确定 结构布置方案及结构布置形式如图所示3. 材料选择铺板采用5mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，E4型焊条，钢材弹5233性模量E =2.06 X 10 N/mm，钢材密度 p =7.85 10 Kg/m，基础混凝土强度等级” 2为 C30, fc 二 14.3N/mm。4. 铺板设计4.1荷载计算2已知平台均布活荷载标准值qlk二5kN/m , 5mn厚花纹钢板自重2qDk二0.005 X 9.8 X 7.85 = 0.38k

3、N / m，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为 1.4。2均布荷载标准值 qk = 5kN/m + 0.38kN/m = 5.38kN/m2均布荷载设计值 qd= 1.2 X 0. 38+ 1.4 X 5= 7.46KN/m©O(D4.2强度计算花纹钢板b / a =1260/900=1.4 v 2 ,取:二0.08 ，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：2 2Mmax 二 a qa = 0.08 x 7.46 x 0. 9 = 0.48 kN m2 2 2 96000 KN/m = 96 N/mm v 215 N/mm 4.3挠度计算52B =0.110,E=2.06 x 10

4、N/mm0.110 x0.01126 v 1 /150=0.0067设计满足强度和刚度要求。5.加劲肋设计5.1计算尺寸：肋板的高度取跨度的1/151/12，即取84105 ，选用钢板-100 X 10 ，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸4mm ,每焊150 mm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30t=150mm，跨度为0.9 m。5.2荷载计算：分布在一 T形截面简支加劲肋上的设计荷载应为 900mm范围内的荷载，加劲肋自重为0.1 X 0.01 X 78.5= 0.079kN /

5、m,按均布荷载考虑。均布荷载标准值 qk - 5.38X 0.9 +0.079 =4.92 kN / m均布荷载设计值 qd =7.46 X 0.91.2X 0.079二 6.8kN / m5.3内力计算：简支梁跨中最大弯矩设计值2 2Mmax 二-ql = -X 6.8 X 1.26 = 1.35 kN m支座处最大剪力设计值V =6.8 X 1.26 / 2 =4.28kN5.4截面特性计算：加劲肋计算简图如下截面形心位置y c= 72.5 mm截面惯性矩3232I =150X 5 /12+150X 5X (102.5-72.5)+10X 100 /12+100X 10(72.5-50)4

6、=576145mm支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取100mm范围，则AV =100X 10 二 1000mm2I1E7EE3S5.5强度计算：受拉侧应力最大截面塑性发展系数取 1.20 ,2 2=14.16N / mm v 215N / mm受剪计算：2 2一一 6.42 N / mm v 125N / mm5.6变形计算：挠度计算- 0.001 v 1/150 =0.0067设计满足强度和刚度的要求。6. 平台梁6.1次梁设计选用热轧普通槽钢，设置主次梁，次梁与主梁做成刚接。主梁与柱子做成铰接连接。6.1.1中间次梁计算将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨2.79m o次梁的荷载主

7、要是由铺板加劲肋传来相隔1.26m分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。6.1.2选取型钢梁截面：次梁上最大弯矩设计值qBS = 6.8X 1.26 / 0.9= 9.52kN/m次梁跨中弯矩设计值2M max 二 9.52X 2.79 /8=9.26kN m最小截面模量33= 41019 mm =41.0 cm试选槽钢18b，截面几何特征如下4h =180，b=70, t w =9, t=10.5, r=10.5, r1=5.25,= 22.99kg/m ,I x= 1369.9cm ,33WX=152.2cm , SX= 91.6cm均布荷载设计值qBS =9.521.2X 0.23

8、 = 9.8kN/m因次梁构造较为简单，不计入构造系数6.1.3内力计算：2M max =9.8 X 2.79 /8 =9.54kN mVmax 二 9.8 X 2.79 /2 =13.67kN6.1.4强度计算2 2=59.7N / mm v 215N / mm受剪计算：2 2 10.06 N / mm v 125N / mm6.1.5变形计算：qBSk - 1.26/ 0.9X 4.92+ 0.23= 7.12kN/m一 0.0007 V1/150 =0.0067设计满足强度和刚度要求6.2主梁设计平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁可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

9、载。3恒荷载标准值：q 1k=(6.2+22.9 X 9.8 X 10 ) X 2=12.85KN活荷载标准值：q k=5X 1.26 X 2=12.6KN主梁支座反力：R=3/2(1.2 X 12.85+1.4 X 12.6)=49.59KN621主梁跨中最大弯矩：M max 二 49.59X 1.765 -49.59X 1.26 =25.04kN mVmax=R=49.59KN主梁的最小截面模量33= 110919 mm =111 cm选取型钢梁截面：试选槽钢18b，截面几何特征如下h =180， b=70, t w =9, t=10.5, r=10.5, r 1=5.25,= 22.99

10、kg/m ,433I x= 1369.9cm , Wx=152.2cm , Sx= 91.6cm6.2.2梁截面验算 截面承载力验算梁自重标准值：q=22.99 X 9.8 X 1.05=0.24 kN/m这里的系数1.05为考虑加劲肋，焊缝等引起的自重增加考虑梁自重后跨中最大弯矩和最大剪力分别为：2Mx=39.64+1/8 X 0.24 X 1.2 X 2.565 =25.28 kN mVmax= 49.59+0.24 X 1.2 X 2.565=50.32KN弯曲正应力验算2 2=158N / mm v 215N / mm剪应力验算2 2 37.03 N / mm v 125N / mm设

11、计满足强度要求 整体稳定验算次梁可作为主梁的侧向支撑，因此把主梁侧向支撑点的距离l 1=2.79/2=1.395m,l 1/b=1395/180=8<16能满足截面简支梁不需要验算整体稳定的条件,整体稳定得以保证。 钢度验算跨中最大挠度：5.9mmv（设计满足刚度要求）7. 平台柱设计平台柱承受平台主梁传来的荷载，平台柱承受平台主梁采用铰接。平台柱承受的轴心力的设计值为N=5F+ql=5X 49.59/2+0.24 X 1.2 X 1.765=124.48KN7.1确定柱截面尺寸由于作用支柱的压力很小，假定柱的长细比=100按b类截面查轴心受压稳定系数=0.555平台柱所需的截面面积-3

12、2 1.04 X 10 =1040 mm按结构要求取柱为工钢120b,截面几何特征如下h =200 , b=102, tw =9, t=11.4, r=9.0, r1=4.5,= 31.05kg/m ,I x= 2502cm°,332Wx=250.2cm , S x= 146.1cm A=39.55cmix=7.95cm , iy=2.07cm7.2验算平台柱截面的承载力、整体稳定和钢度因柱截面没有削弱，若柱整体稳定能满足要求，则柱的承载力也能满足要求。因此， 只需验算柱的整体稳定。平台高5200mm两端铰接，平台内与平台外的计算长度均为5200mm则lox=loy=5200mm入

13、ox=lox/ix=5200/79.5=65.4 v 入=350入 oy=loy/iy=5200/20.7=251 v 入=350柱刚度能满足要求。按b类截面查得轴心受压稳定系数：min二0y =0.408平台柱自重标准值:N=7.85X 9.8 X 0.003955 X 5X 1.2=1.83KN这里的系数1.2为考虑焊缝及柱头、柱脚等引起的自重增加。柱承受的轴心力的设计值53N=1.2448X 10 +1.2 X 1.83 X 10 =126676N2 2 于是有 78.5N / mm < 125N / mm柱整体稳定能满足要求。7.3平台柱柱脚设计平台柱承受的轴心力较小，柱脚采用平板式钢接构造形式如图所示。基础混凝土强度等级为C30,抗压强设计值fc二14.3N/mm2。 底板需要面积按构造要求,考虑底板加劲，取柱底板尺寸为-440 X 440X 202 2底板浄面积：440X 440=193600 mm> A=8858.46 mm即取的底板尺寸满足要求7.4平台柱柱顶设计平台柱承受的轴心力较小，柱顶采用平板式钢接构造形式如图所示。120b。考虑柱顶与平台主梁接触稳定，柱顶上部设置加强斜撑，材料选用工钢取柱顶板尺寸为-400 X 300X 208.