鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)計(jì)算書

1、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì):校核:太原市久鼎機(jī)械制造有限公司二零一四年十月1 .設(shè)計(jì)資料32 .結(jié)構(gòu)形式33 .材料選擇34 .鋪板設(shè)計(jì)35 .加勁肋設(shè)計(jì)56 .平臺(tái)梁66.1 次梁設(shè)計(jì)66.2 主梁設(shè)計(jì)77 .柱設(shè)計(jì)98 .柱間支撐設(shè)置119 .主梁與柱側(cè)的連接設(shè)計(jì)11鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)資料L1廠房內(nèi)裝料平臺(tái)，平面尺寸為5.2乂3.6111（平臺(tái)板開洞7個(gè),開洞尺寸460乂460111111）, 臺(tái)頂面標(biāo)高為5. 2m。平臺(tái)上平均布荷載為5kN/nf,不考慮水平向荷載，設(shè)計(jì)全鋼1： 作平臺(tái)。L 2參考資料：1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)4）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范2 .

2、結(jié)構(gòu)形式平面布置主次梁，主梁跨度3530mm ,次梁跨度2790mm ,次梁間距1260mm , 鋪板下設(shè)加勁，間距900mm。柱間支掠按構(gòu)造設(shè)計(jì)，較接連接：梁柱較接連接。確定 結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置形式如圖所示3 .材料選擇鋪板采用5mm厚帶肋花紋鋼板，鋼材牌號(hào)為Q235 ,手工焊，E4型焊條，鋼材彈 性模量E =2.06X10 N/mm ,鋼材密度p =7. 85x10 Kg/m ,基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)2為 C30, fc = 14. 3N/mm。4 .鋪板設(shè)計(jì)4.1 荷載計(jì)算已知平臺(tái)均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qlk = 5kN/m2 , 5mm厚花紋鋼板自重qDk = 0. 005X9. 8X7.

3、85= 0. 38kN / nT ,恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1. 2 ,活荷載分項(xiàng)系數(shù) 為 1. 4 o2均布荷轂標(biāo)準(zhǔn)值 qk = 5kN/m + 0. 38kN/m = 5. 38kN/m均布荷載設(shè)計(jì)值 qd=1.2X0. 38+1.4X5= 7. 46KN/msin(D4. 2強(qiáng)度計(jì)算花紋鋼板b / a =1260/900=1. 4<2 ,取a = 0. 08 ,平臺(tái)板單位寬度最大彎矩 設(shè)計(jì)值為：Mm ax _ 6MmaxyXW yt26X0.481.2X0.00S2Mmax =a qa = 0. 08 X 7. 46 X 0. 92= 0. 48kN m222=96000 KN/nT =

4、96 N/mm <215 N/mm5. 3撓度計(jì)算59取 § =0. 110, E=2. 06X10 N/mnTv uka150x5+100x10截面慣性矩 932I =150X5 /12+150X5X (102. 5-72. 5) +10X 100 /12+100X 10(72. 5-50) =576145111111 八.,S.38X10"3 X9003 八 ),-=0. 110Xz =0. 01126<l /150=0.0067a 尸 Et32.06X10支座處抗剪面積只計(jì)鋪板部分，偏安全仍取100mm范圍，則AV =100X10= 1000mm2 X53

5、設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度要求。6. 加勁肋設(shè)計(jì)6.1 計(jì)算尺寸，肋板的高度取跨度的1/157/12,即取84705 ,選用鋼板100X10 ,鋼材 為Q235。加勁肋與鋪板采用單面角焊縫，焊角尺寸4mm ,每焊150 mm長度后 跳開50mln。此連接構(gòu)造滿足鋪板與加勁肋作為整體計(jì)算的條件。加勁肋的計(jì)算截 面為圖所示的T形截面，鋪板計(jì)算寬度為30t=150mm ,跨度為0.9 m。6.2 荷載計(jì)算：分布在一 T形截面簡支加勁肋上的設(shè)計(jì)荷載應(yīng)為900mm范圍內(nèi)的荷載，加勁肋 自重為0.1 X 0.01 X78.5= 0.079kN/111,按均布荷載考慮。均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk = 5.38X0. 9-

6、K).O79 =4.92 kN/m均布荷載設(shè)計(jì)值 qd=7.46 XO. 9+ 1.2X 0.079= 6.8kN /m6.3 內(nèi)力計(jì)算：簡支梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值1212Mmax =-ql = -X6. 8X1.26 = 1.35kN<m 8y 8支座處最大剪力設(shè)計(jì)值V=6.8 X1.26/2 =4.28kN6.4 截面特性計(jì)算：加勁肋計(jì)算簡圖如下截面形心位置=72. 5min_(150x5x 102.5+100x10x50)1055強(qiáng)度計(jì)算:受拉側(cè)應(yīng)力最大截面塑性發(fā)展系數(shù)取L20 ,M1.35X1O6X72.5,2<215N/nmr=14.16N / nunYxWnx 12X57

7、6145受剪計(jì)算:VS a L V « L 4.28X100,2,2=1.5 = 1.5=6.42 N / mni <125N / mmItAv10005.6變形計(jì)算：撓度計(jì)算v5qxl35X4.92X12603-= = =0. 001 <1/150 =0.00671384EIX384x2.06x105x576145設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度的要求。6.平臺(tái)梁6.1 次梁設(shè)計(jì)選用熱軋普通槽鋼，設(shè)置主次梁，次梁與主梁做成剛接。主梁與柱子做成較接連接。6.1.1 中間次梁計(jì)算將次梁看作兩端簡支于主梁的彎曲構(gòu)件，梁跨2.79m o次梁的荷載主要是由鋪板一 加勁肋傳來相隔L26m分布的集

8、中力，但這一荷載可作為均布荷載考慮。6.1.2 選取型鋼梁截面：次梁上最大彎矩設(shè)計(jì)值qBS = 6.8X1.26 /0.9= 9.52kN/m次梁跨中彎矩設(shè)計(jì)值2M max = 9.52X2. 79 /8=9.26kN m最小截面模量Mmax 9.26X10633Wv tnin =41019 mm =41.0 cmx,mm yXf 1.0SX215試選槽鋼18b ,被面幾何特征如下h =180, b=70f tv =9, t=10. 5, r=10. 5, ri=5. 25, 7= 22. 99kg/m , Ix= 1369. 9cm ,33Wx=152. 2cm , Sj= 91.6cm均布

9、荷載設(shè)計(jì)值qBS =9.52 + 1.2X0. 23 = 9.8kN/m因次梁構(gòu)造較為簡單，不計(jì)入構(gòu)造系數(shù)6.1.3內(nèi)力計(jì)算:2M max =9.8 X 2. 79 /8 =9.54kN mVinax = 9.8 X 2. 79 /2 =13.67kN6.1.4強(qiáng)度計(jì)算Mmax 9.54X106)7= -z=59.7N / niiir <215N/mnrYxWv 1.05X 152.2X10， A受剪計(jì)算:VS 13.67X91.6X106,),7=t =10.06 N / mm- V125N / mm-It 1369.9X9X1046.1.5變形計(jì)算:qBSk = 1.26/ 0.9X

10、4.92+0.23= 7.12kN/m_ 5qxl3384EIX5x7.12x279()37 =0. 0007<1/150 =0.0067384x2.06xl0sxl369.6xl04設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度要求6. 2主梁設(shè)計(jì)平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱較接連接，平臺(tái)主梁可看作是兩端支承在平臺(tái)柱上的簡支梁, 承受著平臺(tái)次梁傳來的荷載。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qik=(6. 2+22. 9X9. 8X10-3) X2=12. 85KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：ok=5Xl. 26X2=12. 6KN主梁支座反力：R=3/2(l. 2X12. 85+1.4X12. 6) =49. 59KN6 . 2.1主梁跨中最大彎矩：M ma

11、x = 49.59 X 1.765 -49.59 X 1. 26=25.04kN mVniax=R=49. 59KN主梁的最小截而模量wvvx,minMmax _25.O4X106yXfy 1.0SX215:3=110919cm3選取型鋼梁截面:試選槽鋼18b ,截面幾何特征如下h =180, b=70> t. =9, t=10. 5, r=10. 5, 口二5. 25, y= 22. 99kg/m ,133Ix= 1369. 9cm , Wx=152. 2cm , Sx- 91.6cm6 . 2. 2梁截面驗(yàn)算截面承載力驗(yàn)算梁自重標(biāo)準(zhǔn)值:q=22. 99X9.8X1.05=0. 24

12、kN/m這里的系數(shù)L 05為考慮加勁肋，焊縫等引起的白重增加 考慮梁自重后跨中最大彎矩和最大剪力分別為：2Mx=39. 64+1/8X0. 24X1.2X2. 565 =25. 28 kN mVmax= 49. 59+0. 24 XI. 2 X2. 565=50. 32KN彎曲正應(yīng)力驗(yàn)算Y xWx2S.28X1061.05X152.2X103二158Nmm V215N / mm剪應(yīng)力驗(yàn)算VSIt50.32X91.6X106"37.03 N2 mm2V125N / nun"設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求整體穩(wěn)定驗(yàn)尊次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，因此把主梁側(cè)向支撞點(diǎn)的距離11=2. 79/2=1

13、. 3951n, h/b二1395/180=8G6能滿足截面簡支梁不需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定的條件, 整體穩(wěn)定得以保證。鋼度驗(yàn)算跨中最大撓度：v vmaxMmax I225.28X103X2.565210EIx 10X2.06X108X1370X10-812565=5. 9mmV = 6.4mmL400400vmax <V（設(shè)計(jì)滿足剛度要求）7 .平臺(tái)柱設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁傳來的荷載，平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁采用較接。平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值為N=5F+ql=5X49. 59/2+0. 24X1.2X1. 765=124. 48KN7.1 確定柱截面尺寸由于作用支柱的壓力很小，假定柱的長細(xì)比之=1

14、00按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)（p= 0.555平臺(tái)柱所需的截面面積A N 124.28X103A = =9 f 055sx215X106-32= 1.04X10 =1040 mm按結(jié)構(gòu)要求取柱為工鋼120b,截面幾何特征如下h =200, b= 102, tw =9, t=ll. 4, r=9. 0, n=4. 5, 7= 31. 05kg/m , Ix= 2502cm：332Wb=250. 2cm ,146. 1cm A=39. 55cm ix=7. 95cm , iy=2. 07cm7. 2驗(yàn)算平臺(tái)柱截面的承載力、整體穩(wěn)定和鋼度因柱截面沒有削弱，若柱整體穩(wěn)定能滿足要求，則柱的承載力也能

15、滿足要求。因此,只需驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。平臺(tái)高5200mm,兩端較接，平臺(tái)內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長度均為5200mm,則lox=loy=5200mmA ox=lox/ix=5200/79. 5=65. 4<A =350A oy=loy/iy=5200/20. 7=251<A =350 柱剛度能滿足要求。按b類截面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：=0.408平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：N=7. 85X9.8X0. 003955X5X1. 2=1. 83KN這里的系數(shù)1. 2為考慮焊縫及柱頭、柱腳等引起的自重增加。柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)值N _126676(p min A 0.408x3955N=l. 2448X1

16、05+l. 2X1. 83X 1Q3=126676N78. 5N / mm2 <125N / nun2柱整體穩(wěn)定能滿足要求。7 . 3平臺(tái)柱柱腳設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受的軸心力較小，柱腳采用平板式鋼接構(gòu)造形式如圖所示?；A(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,抗壓強(qiáng)設(shè)計(jì)值丘=14. 3N/mm2o底板需要面積A = - = 126676 = 8858.46nnn2 fc 14.3按構(gòu)造要求,考慮底板加勁，取柱底板尺寸為-440X440X2022底板凈面積：440X440=193600 mm >A=8858. 46 mm即取的底板尺寸滿足要求7.4平臺(tái)柱柱頂設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受的軸心力較小，柱頂采用平板式鋼接構(gòu)造形式如圖所示?？紤]柱頂與平臺(tái)主梁接觸穩(wěn)定，柱頂上部設(shè)