課程設計鋼結(jié)構(gòu)平臺設計

1、鋼結(jié)構(gòu)平臺設計一設計題目 某冶煉車間檢修平臺二設計目的鋼結(jié)構(gòu)設計原理課程設計是土木工程專業(yè)學生在學習鋼結(jié)構(gòu)設計原理課程后一個重要的綜合實踐性教學環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學生對鋼結(jié)構(gòu)的設計和應用能力。通過基本的設計訓練，要求學生重點掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、構(gòu)件和節(jié)點設計及繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖等專門知識，從而加深對鋼結(jié)構(gòu)設計原理基本理論和設計知識的認識，提高對所學知識的綜合運用能力。三設計資料1.某冶煉車間檢修平臺，平臺使用鋼材材質(zhì)、平面尺寸為15*15、活荷載為3。不考慮水平向荷載。柱間支撐按構(gòu)造設置。平臺上三個有直徑1 m檢修洞口，位置不限。平臺頂面標高為6m，平臺下凈空至少4m，梁柱鉸接連接。平臺平面內(nèi)不考慮

2、樓梯設置。2.參考資料：1) 鋼結(jié)構(gòu)設計教材2) 鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范3) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4) 鋼結(jié)構(gòu)設計手冊四設計內(nèi)容1.確定結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)布置形式依題意并經(jīng)綜合比較，平臺結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示： 主梁 次梁 次梁 主梁 支撐 柱 柱 支撐 a) b) c) 53.6=18m h= 4m 4m 4m 2.平臺鋪板設計(1)確定有關(guān)尺寸鋪板采用有肋鋪板，板格尺寸為1000mm1500mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求及荷載作用情況，取鋪板厚6mm，板肋尺寸為6mm60mm。(2)驗算鋪板的承載力和鋼度承載力驗算計算鋪板和鋼肋的跨中最大彎矩鋪板自重標準值：板肋自重標準值：板面活荷載標準值：3kn/m2計算鋪板跨中

3、最大彎矩，鋪板按四邊簡支平板計算：查表得：鋪板面荷載設計值鋪板單位寬度最大彎矩為計算板肋的跨中最大2彎矩，可按兩端只承在平臺梁上的簡支梁計算加勁肋承受的線荷載，其中恒荷載標準值為：活荷載標準值為：加勁肋的跨中最大彎矩為：驗算鋪板和加勁肋的計算強度鋪板截面的最大應力為加勁肋可考慮鋪板30倍厚度的寬度參與截面共同工作，計算截面如圖3-2所示。截面面積截面形心軸到鋪板的距離：截面對形心軸x的截面慣性矩:加勁肋截面最大應力為鋪板和加勁肋鋼度驗算鋪板查表得普板面荷載標準值鋪板跨中最大撓度：鋼板容許撓度: 加勁肋 加勁肋跨中最大撓度加勁肋容許撓度3.平臺次梁設計假設平臺次梁與平臺主梁鉸接連接，平臺次梁cl

4、1可看作是兩端支承在平臺主梁上的簡支梁，承受著平臺鋪板傳來的均布荷載。平臺次梁計算簡圖如圖3-3所示。恒荷載標準值：q=0.48971.5=0.73455活荷載標準值：q=31.5=4.5次梁跨中最大彎矩：(1)截面選擇梁所需的截面抵抗矩次梁采用工字形型鋼截面，由型鋼規(guī)格查表得：i16:a=26.1cm2,ix=1130cm4,wx=141cm3,ix/sx=13.8cm,自重20.5kg/m能滿足其要求，因此選i16為次梁截面。(2)驗算所選截面的承載力算抗彎承載力驗算考慮自重后mmax=1.2(0.73455+0.02059.8)+1.44.55 2/8=29.98kn.m作用在梁上的荷載

5、為靜力荷載，因此，截面最大應力抗剪承載力驗算次梁最大剪力：截面最大剪應力：(3)梁整體穩(wěn)定驗算梁的受壓翼緣有帶肋鋪板與其牢固連接，整體穩(wěn)定可以滿足要求。因此不必驗算梁的整體穩(wěn)定。(4)梁的剛度驗算抗彎強度計算4.平臺主梁設計假定平臺主梁與平臺柱鉸接連接，平臺主梁zl1可看作是兩端支承在平臺柱上的簡支梁，承受著平臺次梁傳來的荷載。恒荷載標準值：活荷載標準值：主梁支座反力：(1)主梁跨中最大彎矩：主梁的截面抵抗矩：主梁截面最小高度：根據(jù)截面的最小高度和抵抗矩選h型鋼 (2)梁截面驗算截面承載力驗算梁自重標準值：這里的系數(shù)1.05為考慮加勁肋，焊縫等引起的自重增加考慮梁自重后跨中最大彎矩和最大剪力分

6、別為：彎曲正應力驗算剪應力驗算跨中截面邊緣折算應力整體穩(wěn)定驗算次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，因此把主梁側(cè)向支撐點的距離l1=1.8m,l2/b=1800/201=916能滿足工字型截面簡支梁不需要驗算整體穩(wěn)定的條件，整體穩(wěn)定得以保證。鋼度驗算主梁在標準荷載作用力支座反力跨中最大彎矩：跨中最大撓度：局部穩(wěn)定驗算翼緣局部穩(wěn)定驗算腹板局部穩(wěn)定驗算5.平臺柱設計平臺柱承受平臺主梁傳來的荷載，平臺柱承受平臺主梁采用鉸接。平臺柱承受的軸心力的設計值為(1)確定柱截面尺寸由于作用支柱的壓力很小，假定柱的長細比按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)平臺柱所需的截面面積取柱按結(jié)構(gòu)要求為hw175175其截面特征值：重量(2)

7、驗算平臺柱截面的承載力、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，則柱的承載力也能滿足要求。因此，只需驗算柱的整體穩(wěn)定。平臺高6000mm，兩端鉸接，平臺內(nèi)與平臺外的計算長度均為6000mm，則按b類截面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：平臺柱自重標準值：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計值于是有柱整體穩(wěn)定能滿足要求。6.平臺柱柱腳設計平臺柱承受的軸心力較小，柱腳采用平板式鉸接構(gòu)造形式如圖所示?；A(chǔ)混凝土強度等級為c20，抗壓強設計值(1)柱承受的軸心力設計值底板需要面積按構(gòu)造要求取柱底板尺寸為-200*200*20底板浄面積：即取的底板尺寸滿足要求(2)焊縫計算按構(gòu)造要求取h=6mm7.次梁與主梁的連接計算如圖所示3-7所所示。r=1.20.537.1124=22.267kn8梁與柱的連接計算（1）主梁與柱的連接連接如圖3-8所示其中的螺栓為構(gòu)造要求，不必進行計算。其中側(cè)面角焊縫或正面焊縫的計算長度