平台钢结构设计计算及实例与图集

1、平台钢结构设计计算及实例与图集第一节概述平台幼构通常巾铺板、梁、柱、柱叩龙撑以及梯栏杆爭组成，根据使m要求*可分为室内和室外平台，承受静力荷载和动力荷载的平台*生产辅助平台和中、重型操作平台筹.按照支座处理力比的不同，平台结构还可分为：胃接搁在厂房柱的三角架或牛腿上的*如图m-6-1所示。图3-6-la为种直全走道丫台：图3-6-lb为种简屯的中型操件T哈。一侧支承于厂房柱或建筑物墙体*-侧设独比柱的平台（图3-6-2），图3-6-2一端支j-rw+t的平台或更新设备,采用与设备和建筑物脱开的独N平台结构.图3-6-4制药厂提炼车间的平台此外，对受有较大动力荷载或有审童很大设备的平台，也口支承

2、十独柱二（2）Y台納构的布置应符合卜列要求:满足.艺牛产操作的要求，保证通行和操作的挣勺二一般通行净空商度不应小十LSiib宽度不应小于0.6叫应充分考虑平台上较大同处设备的位置以及大肖径管道等的岀挂位置,应尽量将这些荷载貢接作用在平台的聽林上,使传力明确、经济合理口陶充分利川铺板的允许跨距，合理布芒梁格。平台的梁格冇二种类型.即：A.单向梁格:仅有一个方向的梁（图3-6-h）:n.双向梁格：冇两种不同怵系的梁，即二梁利次梁图3-6-lb）：C.复式梁格：有二种体系丝粱*間匸梁、横次梁和纵次梁C03-6-4）.般应尽就采川较为简单的梁格汗可能条件卜.叩台的梁、板应尽竜H接支承7TJS柱、大坦设

3、备或其它结构丄*（3）通行平台单轨吊车的检修平台等轻型平台，其可变荷载的标准值可取为2.01/,中、重型操作平台的荷载，通常应由工艺设计提供。对重型操作平台上的大血积荷载，应合理分区考虑对尸设有一般机械动力设备（如小哩屯动机、通风机、输送机或类似屯邑和振动不大的设备）的平舍结构,计算直接承受动力荷载的构件（铺板、梁等）的强度和稳建性E_Jk丄一L_-H-1上1-KHMJJ_H业車-亠、P_LT-EI._L_Ml7AFl!-L-liAA-H-士fcl计算平炉或转炉车风或其它类似车间的I作平台結构吋，由检修材料所产牛的荷载.可乘以-卜列折减系数：i梁0,S5tt（包括基础）0.75平台结构的梁和柱

4、应优先选用轧制型钢，并力求构件尺寸统一*以方便制遇、运输和安装.中台鮎构应满足强度、穏足性和刚度要求口对H接承受动力荷载的平台梁（或桁架）攻其连接+尚应满足疲怙强度的要求铺板宜尽可能密铺在平台梁受压翼缘上并与其牢固连接，使能阻止梁受压翼缘的侧向位移,保证梁的整体稳定性.（5）-Y台结构的刚度应满足下列要求：平台柱及格构柱的缀条，长细比不应超过入=ISOo平舍梁、T-台板的挠度不应超过表36-1的数值3未打丿用柱等承电结构相联系的独“半台、或呼台结构的独灯部份，应在某些柱列设H+tliiJ支撑，使整个平台结构在竖向成为稳定休系.支撑讥布實在柱列中部（图3-6-5,c）.W.艺生产条件限制也可布置

5、在边部（图36-5h儿柱间支撑通常釆m交叉彫图召-5弗e如交叉形打使川要求有矛压时，可采用门形（ffl3-6-5c）或连续的糾撑图3-6-5J）*有时也采用横梁与柱刚接的框架形式（图3-6-5c）a平台梁、板的容许挠度*!次类JI；J容许挠度们U1冇轨迫的-.柞平台梁U）仃止轨叩审m38kg/m轨道时仃轻轨（直试茎24kg/m）轨道时防6001/4002一般工作平台集（第1呗除外）电舉包括设有悬甘起重设备的梁次梁1包括楼梯梁）仃抹灰顶棚的梁仅川可变荷载让算）1/4QO1/25073603T-台板床地钢板平钢板1/3001/)50表3E注:I梁或板的跨度（对悬伸葉,为悬伸长度的二倍人也仍韵rrw

6、nmrnrrrrmhmm图3-6-5T台柱的支撑为平台結构可能受到炽热熔化金属的侵吉时，应采用砖或耐热材料做成的隔热屋加以保护。幷平台结构的表血长期受幅射热达花以上或在如时卩-J内nJ能受到火焰作用崗由車阻冇骑的I用慨谕f加如馆眉ii.d；点替賛、第二节平台结构构件的形式和计算（1）平台铺板应尽可能采用钢筋混廉土板图3-6-6a）,尤其当铺板通过连接件打钢粱共冋工作（组合粱）最为冇利.只冇洽金工厂和化工工间的某些平台,根据工艺要求才采用钢铺板。另外悬挑于厂携柱或支承于大型设备上的轻型平台,为了减轻呼台R.f：+也可采川钢铺板。钢铺板有平钢板图3-6-6b）、压型钢板图3-6-6c；以及篦条式铺

7、板图3-6-c）等。对人行通道和经常操件的叩台,宜采用花纹平钢板:耄型平台常采用普通平钢板（.l-Jjll砖等防护H室外平台以及考虑减少积灰和便于观察设备笔要求的平台.可采川篦条式。压型钢板系叩薄钢板ffilt.lhj成*其刚度大.耗钢童小，跨度可达6心尤其祈上而浇灌淑凝止使成为组合板，吏显得优越,可用于-般的平台中。采用花纹平钢板或普通平钢板的叩台铺板,可分为无肋铺板和有肋铺板两种仃肋铺板的加劲肋可采用扁钢或角钢*扁钢的截面宽度丫为跨度的2/12-2/15,P度不应小于宽度的1/1乂角钢加劲肋应将肢:尖J半命枫焊接。尢肋铺板口按构造配鲨加劲肋，苴冋距可取为铺板短跨度的22.5倍=加劲肋打铺板

8、的连接焊缝以及铺板打梁的连接焊缝，可采01间斷焊缝。幷讪板计入梁或加劲肋的计算截而吋，问断焊缝的净距w】5t;其它怙況的净原w30t(t为较母焊件叮度钢铺板的计算应按卞列规疋采川:半平板为卩U边支承支承于梁和加劲肋)口长边打魚边之比芝2时可近似地按式中q单位宽度板上的均布荷载设汁值：乐单位宽度板上的均布荷载标准值：a、p系数，根据b川苴按表3-6-2釆叩；Ah板短边和K边的边K图m；t丫板的好度：厂-截而塑性发展系数，此处取y=L2.*3-6-2四边简支板的系数心RL01.1L213L4L51.6L71.8L92.0Q0.0650.0700.0740.079O.OK30.0850.08620.

9、09080.09480.09650J0I7卩0.04330.05300.06160.06970.07700.08430.09060.09&40.10170.10640.1106半平板为两边支承、或边四边支承但氏边之比大于2吋,仍采用公式（3-6-1）.金公式（3-6-3）WH亍计算，但系数R值取为：剤口跨简支板或双跨连续板a=（l.125-B=0.140；二跨或二跨以丄出续板a=（）.l（h3=（JJl（h图3-6-8加劲肋的计算截面5有肋铺板的加劲肋应按两端简支的T形截團（对扁钢加劲肋）或丁字屯截血（对角钢加劲肋）梁计算其强度和挠度.截血中包括加:劲肋每侧各15倍T板口度在内（图（36-4）

10、强度,挠度,（3-6-5）作用于加劲肋的荷载应取两加劲肋之闻范恂的总荷载.塑性发展系数了.、：对T彤二、平台梁的形式和计算字形截眄卜边缘均为1皿（1）T台梁讥尽暈采用轧制截曲（普通工字钢、H世钢或槽钢儿当轧制截血尺寸不满足要求时，让采用三块板焊成的工字形截血;当需要有较大的抗扭刚度时,TiJ采用焊接箱形截在特殊怙况下（如跨度很大而荷载较小时）,可采用桁架式梁（图3-6强度计算：抗弯强度应按下式计算:（3-6-6）M式中K截面型性发展系数。受静力荷载或间接受动力荷载的梁，A=1.05；直接受动力荷载的梁，T.=LOo型钢梁的腹板较厚，抗剪强度一般均能满足要求，因此只在最大剪力处的截面冇较大削弱旳

11、，才按下式计算抗剪返度：（3-6-7）VS，-梁受有固定集中荷载处和支座处，当无支承加劲肋时，应按下式计算局部承压强度(图3-6-10);（3-6-8）F(或R式中I.集中力在腹板计算高度(hy)边缘的分布长度，按下列公式计算:在跨中集中荷载处，（3-6-9）当梁的受压翼缘上无密铺连牢的铺板、或工字形截面简支梁受丿如翼缘侧向支承点（3-6-11）式中处幣体稳定系数。挠度计的可按下列公式进行:简支梁：受均匀荷载3-6-12）（3-6-13）5q/U=384瓦丢跨中一个集中荷载FJ3*硕w跨间多个集中荷载（3-6-14）连续梁:11=1016EL53-6-15）比中叫梁跨中最大叭新（标准值）；MP

12、M2打MJ可吋产牛的两端支座负疔矩标准值）代入公式取止号。计算焊接组合工字槃时*可按下列方法确定其截血的初步尺寸:截面高度h：按经济条件,34（）0-6-16）式中他=普一需要的机J抵抗矩（单位血儿无孔眼时，取=必有孔眼时,取心=山9乂对冃接受动力荷载的梁*值应分别取为”0和戊头按刚度条件梁的显小高度打跨度2.比肌/*可按表3-13确定.和对容许挠度5/1/2501/4001/600hmin3号钢1/241/151/10IMn靱1/16i/in1斥气等截血简支梁的最小高跨比3-6-3实际采川的梁截川I高度h应大于按刚度条件确定的h，叭，汁大釣幼十按经疥条件确足的Z汁应使不超过建筑挣窖所允许的尺

13、寸般直使腹板高度此为50mm或lOOnim的倍数.梁的腹板刀度“按抗剪要求，(3-6-17J3-6-18）在公式0-6-IS）I,打和几的位均为mmo实际采用腹板序度闯考虑钢板的现行规格，幷不辽小于6mi一个翼缘的截血积可按下式汁算：3-6-19)4乐1A尸兀-石也翼缘板J7度i=Af/bfJ片为翼缘板宽度.般可取b二Air算,折算应九：LJ?+&一-曲.+3”wiV（3-6-20）式中31系数：幷八异弓时収金二1.2：亠1疔打同弓或=0时亠収=I丄疔和久以拉尿力为卜值:lt.hV力为负伯，当组合梁需要计算整体稳定性时，则按公式（3-6-11）进行计算。纽合梁的挠度计算，按公式（3-6-12）

14、至公式3-6-15）进行。（5）为保证组合梁腹板的局部稳定性，应根据不同情况设置加劲肋.对7f=0梁（一般梁人应按下列规定配置腹板加劲肋（图3-6-11）：当7235/f；.时，可不配貫加劲肋。当80/235/fy1707235/1；时，应配置横向加劲肋，其中ho/tww100何兀时，加劲肋间距a按构造确定。怎卫心切），其它情况间距a按下列公式计算;I.50（%学、r-loot）式中1000比半行500耳考虑7影响的增大系数，按下式计算：1r_（）21271510UtK%腹板计算高度，对焊接组合梁，取等于腹板高.度h点（3-6-22）（3-6-23）t所考虑梁段内最大剪力产生的腹板平均剪应力（

15、N/mnFh应按t=V/（hwtw）计算;o与r同一截面的腹板计算高度边缘的弯曲压应力应按n=Myi/TH皙驰如?力舞不辺rhMl4djM!?G直图3-6-11组合梁的加劲肋当1707235/f,Mt除配置横向加劲肋外，尚应配置纵向加劲肋。纵向加劲肋与腹板受压边缘的距离应在/5至岫/4之间，井应满足下式要求:hiw1120%/需（3-6-24）式中d所考虑梁段最大弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力（N/mnr）-横向加劲肋的间叩m仍按上项确込（H应以h八图3-lib）代替唇井取乎13梁的支应处利上翼缘受冇较大怙I定集中荷载处，宜设置支承加劲川如果不设支承加劲肋，或架上翼缘受有移动的集中荷载时，

16、则加劲肋的间距应按有局部压应力（即厲工的梁辿行计如（7）加劲肋通常采用钢板作成，宜在腹板两侧成对配世，也允许单侧配住。钢板横向加劲肋的截山次寸为：双侧配置时，hbm二、十40nuiit30（3-6-25）单侧配置时,b亠1.2（弟+40mm）*0.85时，I*2*50.4违）常已0-6-29用角钢作加劲肋时，应将角钢肢尖焊于腹板*其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性知*（8）梁的支承加劲肋应在腹板两侧成对配辻汁应按承受支座反力R或周定笫中荷载F的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳沁性，其计算公式为:（3-6-30）R（或F）式中A加劲肋和加劲肋每侧各1九侮兀范围内的截面面积（03-6-11

17、）!甲轴心受压构件稳建系数，按x=Vb2得类截面儿支承加劲肋的端部一般刨平顶紧于梁的翼缘，并应按下式计算其端面承压应力：宦R（或F）（3-6-11）9）焊接细合丄字粱腹板打翼缘的连接焊缝，通常采用连续的双血角焊缝I焊脚丿IJhfO.X和汁按下式计算菇强度：（3-6-32）式中此一角焊缝的有效肛度，h严（J.7J1,:Si翼缘毛载血对梁中和轴的血积知；卩系数：自接承受动力荷载的梁，丙二1.0:其它情况,3t=1.22q当梁上翼缘的固定集中荷载处有顶紧上翼缘的支承加劲肋时公式（3-6-32）中的F=（K在乎台梁上受冇相当于贡级匚作制M车的动力荷载时，则上翼缘与腹板的连接焊缝立采用焊透的对接焊缝.此

18、时，可不必计算其强匿平台柱的形式和计算（1）啪台林一般设计为年截ilu的实腹柱实腹林的當用截血为呼通工字钢、HP钢、焊接工字形截叭冇时也采川方管或岡管截训以及钢板、槽钢、T形钢打工字钢的组合截血，内力很小的柱可01戏角钢字形截血。格构试柱可用于氏度较大的T台柱（ffl3-6-12）I工口o工T*+O图3-6-12平台柱的截面形式乎台柱的计算长度，应按下列悄况确处:汁平台上部无侧移（例如上部打刚度大的设舔或建筑物枇企或和置有如03-6-6a.b的ttPdi撑）时，对上、F端设计为校接的柱，其it算长度取为/a=H.H为柱氏度方向不劲支朮山间距离i柱脚底血和梁的支承处均作为不动支承点人泊平台上部有

19、侧移例如图3-6-5c的连续隅撑柱或图3-6-5J的框架结构）时，平台柱的计算长度应按下式计算；Zo=fiH3633许不小40）60.卫疼100学）tmYioo器）仟:kA为柱两方向长细比的较大值严1衣30时m=301X1.00时，収入=1001丄为柱在弯业柞川平而内的长细比、lX100时，取心1002.即=（叶朗-%山Jnww%”期腹板计算山度边缘的最大爪应力和另一边缘的应力。杯力取止值.拉両力収负侑（计算时不碍-虑稳足系数）A111H林高，对隅撑柱为隅撑以卜的柱高：M计算长度茶数轴心受汗柱的截Un选抚应按卜一列规止采川；确定轴心受从柱的截血彤式时，应尽呈使柱的两亍力向的长细比搖近相等，对于

20、組合截血的板件，应在满足表3-6-3宽序比的要求下，尽可能薄丿J根据上述原则和实际经验初选截面尺扌后，按下式计算长细比和稳定性：扎=口（3-6-34）毎-宅入盘Wf3-6-35）轴心受压稳定系数甲应由初和入的较大值査得。对格构柱的虛轴的长细比，应取换餘长细匕当柱有孔洞削弱吋，尚应计算其挣截血处（而积AAn）的强度：疔二曇卷（3-6-36）（5）格构式轴心受压柱的缀件（缀条或缀板人应满足下列要求：缀条般川单角钢作成，打柱的分肢应组成处整的桁架形式图3-6-13）.分肢的长细比应满足入二j/iwo.7打碎，n为分肢截面对弱轴i-i的回转半径，打臓为柱两方向长细比（对虚轴为换算长细比）的较大者.在满

21、足上述要求的前提下，缀条形式直采川无横杆的二角式（图3-6-13a）.缀板柱泾一种多忙榊架彤成（图3-6-14）.股缀板沿柱纵聞的宽度取b-2a/3?厚度ta/40,柱端部缀板宜取ba（a为两分肢轴线间的距离人但同一截面处缀板线刚度之和（2x；）不得小于一牛分肢线刚度（I,/,）的6倍:缀板柱的分肢长细比九应满足X,=/（/iLw40和45也：应心c5时.取打碎二50）.缀板柱简图图3-6-14（3-6-37J格构式轴心受叶柱的缀件应膛承受hAil算的剪力,85V235剪力值可认为沿柱全长不变fL由两缀件團分担*图3-6-13的斜缀条内力汕应按下式计算:（3-6-38）斜缀条应按轴心受压杆件计

22、算其稳定性，并控制其长细比=150）.横缀条可采川打斜缀条相同截血或略小气只控制其反细比.缀板号柱分肢的连接焊缝应考虑卜一列内力的共同作用（图3-6-15）：t（3-6-39）2a弯矩.忸U-6-40）斗逢接角焊缝应按下式计算，ffl3-6-15（6）受圧受巧柱门卡.巧柱）通常使巧矩绕弼轴作用缀件的形式和讣算方法打第3-6-24条相同，但剪力应取柱的实际剪力和公式（3-6-37）规建的剪力两若中的较大值。門炬绕虚轴作m的朮芳柱的缀材，不口采叩缀板平台铺板的构造SOisoffl3-6-16平钢板的冲泡图3-6-门漏水孔人行出道乎台和经常操件的平台，铺板宜川花纹钢板。汽采川普通平钢板旳，板的表血立

23、屯焊花纹或加冲泡防滑3-6-16）：对宰外的T钢板辽设漏水孔（3-6-17）o一平台梁的构造肖在铺板局部开段较大孔*时，应视孔洞尺寸和平台荷载的大小+在孔洞边设置加劲肋或用梁予以加强（图3-6-18）-II.or三.ino.图3-6-18铺板匕开孔洞时的加强堪论截断处60b)町mjJ11亍；图3-6-19外口翼缘板的截断端部有止血焊缝：半11恃山7%时，/b;刑11!0.7512时,/|k5b：端部无正面焊缝：/2bb利蜒分别为外翼缘板的宽度和厚度”h为焊脚尺订（2）梁需要接长的拼接，对型钢梁直采川克接对焊（图3-6-20a）,冇时也可采川加拼接板的对接（图3-6-20b）o对焊接组合梁，肖为

24、.厂拼接时，翼缘刑腹板的对焊拼接位買“九和错升（图3-6-20d）;半为工地拼接时,可用基木上在同截血处的对焊，或采用高强度螺栓图3-6-20C）.图3-6-20梁的拼接（4）梁支承于砌休或钢筋混凝土柱上的支座构造如图3-6-21所示支座板与柱80时，应采用间丽不大恥的横向加劲川J加强。格构式林和组合实腹式林屉设買横隔（图3-6-27）,横隔间疔不得大于柱截面较大邀度的9倍和舫.在爱冇较大水Y力处和运送m元的端部应设世横隔。a)抑a)抑II3-6-27柱的橫隔梁支疽在柱顶L如图3-6-28所示，其中图3-6-281用于支座反力不大的小业梁；图3-6-28b是将梁支廉加劲肋对准林的加劲肋柱加劲肋

25、巧柱腹板的连接应按梁支座反力计算h3-6-3Sdc的两梁突缘支座板之间加一填板，可避免市十集氏度尺7濮差吊来安装的不便：图3-6-2牡为格构兀柱，柱顶除缀板外丹加隔板：图3_6-盹为梁支广钢管林的悄况。柱顶板J7度通常取为20mma梁连十杜的侧Ub如图3-6-29所加，其中图3-6-2%.b的梁为突缘支座，刨丫顶紧于预先炸在柱上的打钢板或角钢射成的支托上.支托与柱的止接焊缝按1+2-1.3涪梁支座反力讣算：图3-24为梁支于牛腿牛昵打柱的连接焊缱应按朮受剪力V=RM=Ke计算ma)抑a)抑a射引阳粱打柱的刚性连接构造如图3-6-30所示其中图3-6-3OR，h.c为使川丁一地焊缝的连接；图3-

26、6-30d.eJ采用高强度螺栓的连接，后者的柱伸川悬臂与梁连接,连接处的弯雉较小梁打柱刚性连接的汁算方法对将次梁刚性连接于匸梁的情况相类似。4）平台柱的較接柱脚构造如图3-6-30所示,其计算方法可参照本篇第二章有b）t）J16min亠=J可按木篇第章冇关雜体式刚接柱脚进行。底板JJ口0LI!n贰梁第四节栏杆和钢梯一、栏杆杆杆的高度般为1000mm，对高空及安全要求较髙的区域*辽川1200mm（图3Wh栏杆由立杆、顶部扶幵中部纵条以及踢脚板等组成,其丄要部件（比杆和顶部扶f）辽用角钢作成（图3-6-32fth冇吋限于材料供应困难可采川圆钢（图3-6-32b）.由于圓钢的承载能力和刚度较差，一般

27、仅用于不经常通行的走道平台和设备防护栏杆，且其高度直降低为900mmo右弯件时，栏杆的丄要部件也mni钢管或冷弯薄聲型钢来代替角钢。活动理從住川歎計豈申臥焊缝连搖在有通行或操作特殊需斐时，可局部设计成一J|MHHII兀7inJ=L_|V?IJa)uT-lOfly4-IOOO1ao1二rFi=J06i二ES.盲|n-lOOflnTo1O-100X4二丄亠5flc2图3-6-32一4H櫛图3-6-33栏杆认柱平台的在搖（1）钢梯有自梯、斜梯和转梯竽儿种-直梯通常是在不经帘上下或闵场地限制不能设置斜梯时釆用斜梯是在丄业丿厉及其构筑物经馬采用的钢梯形式.转梯是在布置斜梯冇困难或不合理时采川:闵苴结构复禺一般仅在筒体劭构中采川。肖梯宽度一般采用600-700血叫为了保证安全,呷肖梯高度H大于3皿旳，应从高度为2山歼始设置保护圈图3-6-34）.点梯的瞇向荷载按集中力为L5kN考虑通常百梯的边工柱采:川角钢L75x50 x6（H4m时）或L80X50 x6H=4-6mH寸）,踏步来用d=16n