钢制平台计算手册

钢结构平台

设计阐明书

设计:

校核:

太原市久鼎机械制造有限企业

二零一四年十月

目录

1.设计资料......................................................3

2.构造形式......................................................3

3.材料选择......................................................3

4.铺板设计......................................................3

5.加劲肋设计....................................................5

6.平台梁........................................................6

6.1次梁设计.......................................................6

6.2主梁设计......................................................7

7.柱设计........................................................9

8.柱间支撑设置..................................................11

9.主梁与柱侧口勺连接设计.........................................11

钢构造平台设计

1.设计资料

1.1厂房内装料平台，平面尺寸为5.2X3.6nl（平台板开洞7个，开洞尺寸460X460nmi）,

台顶面标高为5.2m。平台上平均布荷载为5kN/nf,不考虑水平向荷载，设计全钢工

作平台。

1.2参照资料：

1）钢构造设计规范

2）建筑构造荷载规范

3）钢构造设计手册

4）建筑钢构造焊接规范

4.2强度计算

花纹钢板〃/a=1260/900=1.4V2，取a=0.08,平台板单位宽度最大弯矩

设计值为：

o2

Mmax=aqa"=0.08X7.46X0.9~=0.48kN-m

Mmax6Mmax6x0.48，八，/2”、，/2,〜广/2

-----=----；—=---------=96000KN/m=96N/mm<215N/mm

yxWyt21.2XO.OO52

4.3挠度计算

取B=0.110,E=2.06X105N/mm2

5.38X10-3X9003

=0.110X-------------------=0.01126<l/15O=O.OO67

2.06X105X53

设计满足强度和刚度规定。

5.加劲肋设计

5.1计算尺寸：

肋板的J高度取跨度的I1/157/12,即取84〜105,选用钢板・100X10,钢材

为Q235o加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸4mm,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。加劲功的计算截

面为图所示的T形截面,铺板计算宽度为30t=150mm,跨度为0.9m。

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O.1X0.01X78.5=0.079kN/m,按均布荷载考虑。

均布荷载原则值亦=5.38X0.9+0.079=4.92kN/m

均布荷载设计值gd=7.46X0.9+1.2X0.079=6.8kN/m

5.3内力计算：

简支梁跨中最大弯矩设计值

1212

Mmax=-ql=-X6.8X1.26~=1.35kN•m

88

支座处最大剪力设计值

V=6.8X1.26/2=4.28kN

5.4截面特性计算，

加劲肋il算简图如下

截面形心位置

_(150x5xl02.5+100xl0x50)

卜150x5+100x10=72.5mm

截面惯性矩

3932

7=150X5/12+150X5X(102.5-72.5)+10X100712+100X10(72.5-50)

=576145mm4

支座处抗剪面积只计铺板部分，偏安全仍取范围，则

AV=1OOX10=1000mm2

5.5强度计算：

受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.20,

M1.35X106X72.5一人…,2

------------------=14.16N/mm-<215N/mnr

YxWnx12x576145

受剪计算:

VSYLV«4.28X103

­=1.5—=1.r5-----------=6.42N/mm2<125N/mm2

ItAv1000

5.6变形计算:

挠度计算

3

丫_5qx135X4.92X1260

5=0.001<1/150=0.0067

1—384EIX384X2.06X10X576145

设计满足强度和刚度日勺规定。

6.平台梁

6.1次梁设计

选用热轧一般槽钢，设置主次梁，次梁与主梁做成刚接。主梁与柱子做成较接连接。

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2.79mo次梁的荷载重要是由铺板一

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选用型钢梁截面：

次梁上最大弯矩设计值

qBS=6.8X1.26/0.9=9.52kN/m

次梁跨中弯矩设计值

2

Mmax=9.52X2.79-/8=9.26kNm

最小截面模量

Mmax9.26X106八八？八4

W=二--------=41019mm=41.0cmJ

x,mmiinyxfy1.05X215

试选槽钢［I8b,截面几何特性如下

h=180,b=70,tw=9,t=10.5,r=10.5,ri=5.25,y=22.99kg/m,L=1369.9cm,

33

Wx=152.2cm,Sx=91.6cm

均布荷载设计值

qBS=9.52+1.2X0.23=9.8kN/m

因次梁构造较为简私，不计入构造系数

6.1.3内力计算：

Mmax=9.8X2.7//8=9.54kNm

Vmax=9.8X2.79/2=13.67kN

6.1.4强度计算

Mmax9.54X106

■=59.7N/mm2<215N/mm2

1.05X152.2X103

YxWx

受剪计算:

VS13.67x91.6x106

=10.06N/mm2<125N/mnr

It1369.9X9X104

6.1.5变形计算:

qBSk=1.26/0.9X4.92+0.23=7.12kN/m

v5qx135X7.12X279()3______

=0.0007<1/150=0.0067

rS4

384EIX384X2.O6X1OX1369.6X1O

设计满足强度和刚度规定

6.2主梁设计

平台主梁与平台柱较接连接，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载。

-3

恒荷载原则值:qik=(6.2+22.9X9.8X10)X2=12.85KN

活荷载原则值：qk=5X1.26X2=12.6KN

主梁支座反力:R=3/2(1.2X12.85+1.4X12.6)=49.59KN

主梁跨中最大弯矩：

Mmax=49.59X1.765-d9.59X1.26-25.OdkNm

Vmax=R=49.59KN

主梁的最小截面模量

6

Mmax_25.04xi033

vvEJ==110919mm=lllcm

x,minyxfy1.05x215

选用型钢梁截面：

试选槽钢［18b,截面几何特性如下

h=180,b=70,tw=9,t=10.5,r=10.5,ri=5.25,y=22.99kg/m,

432

Ix=1369.9cm,Wx=152.2cm,Sx=91.6cm'

梁截面验算

①截面承载力验算

梁自重原则值：q=22.99X9.8X1.05=0.24kN/m

这里的J系数1.05为考虑加劲肋，焊缝等引起日勺自重增长

考虑梁自重后跨中最大弯矩和最大剪力分别为：

2

Mx=39.64+1/8X0.24X1.2X2.565=25.28kNm

Vmax=49.59+0.24X1.2X2.565=50.32KN

弯曲正应力验算

25.28X10622

Mmax,=158N/mm<215N/mm

1.05X152.2X103

丫xWx

剪应力验算

VS50.32x91.6x106

=37.03Nmm<125N/mm

It1369.9X9X104

设计满足强度规定

②整体稳定验算

次梁可作为主梁的侧向支撑，因此把主梁侧向支操点口勺距离

11=2.79/2=1.395m,li/b=1395/180=8<16能满足截面简支梁不需要验算整体稳定日勺条件,

整体稳定得以保证。

③钢度验算

跨中最大挠度：

2

_Mmaxl_25.28X103x2.5652

88

Vmax-10EIx-1OX2.O6X1OX137OX1O_-,一

「12565

[V]=——=——=6.4mm

L」400400

Vmax^^V]（设计满足刚度规定）

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较接。

平台柱承受MJ轴心力的设计值为

N=5F+ql=5X49.59/2+0.24X1.2X1.765=124.48KN

7.1确定柱截面尺寸

由于作用支柱的压力很小，假定柱的I长细比4=100

按b类截面查轴心受压稳定系数0=0.555

平台柱所需的截面面积

N124.28X1D3-Q)

-

<bf-0.555X215X106=1.04X10=1040mm

按构造规定取柱为工钢T20b,截面几何特性如下

1

h=200,b=102,tw=9,t=l1.4,r=9.0,n=4.5,y=31.05kg/m,lx=2502cm,

332

Wx=250.2cm,Sx=146.1cmA=39.55cm-ix=7.95cm,iy=2.07cm

7.2验算平台柱截面的承载力、整体稳定和钢度

因柱截面没有减弱，若柱整体稳定能满足规定，则柱H勺承载力也能满足规定。因此,

只需验算柱H勺整体稳定。

平台高5200mm,两端钱接，平台内与平台外H勺计算长度均为5200mni,则

lox=loy=5200mm

Xox=lox/ix=5200/79.5=65.4<［X>350

Xoy=loy/iy=5200/20.7=251<［入］=350

柱刚度能满足规定。

按b类截面查得轴心受压稳定系数：0mm=90y=0.408

平台柱自重原则值：

N=7.85X9.8X0.003955X5X1.2=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长。

柱承受的轴心力H勺设计值

53

N=l.2448X10+1.2X1.83X10=126676N

N126676

于是有o=------=------=78.5N/mm2<