鋼結(jié)構(gòu)課程設計-車間工作平臺

實用文檔目錄TOC\o"1-3"\h\u一．設計說明 2二．計算書正文 2第一節(jié)平臺鋪板設計 2第二節(jié)平臺次梁計算 32.1跨中截面選擇 32.2次梁的抗彎強度驗算 32.3抗剪強度驗算 42.4次梁整體穩(wěn)定性驗算 4第三節(jié)平臺主梁設計 53.1內(nèi)力計算 53.2局部穩(wěn)定驗算 73.3抗彎強度驗算 73.4抗剪強度驗算 73.5整體穩(wěn)定性驗算 83.6剛度驗算 83.7翼緣與腹板的連接焊驗算 8第四節(jié)平臺柱計算 94.1平臺柱設為實腹柱軸心受壓構(gòu)件設計 94.2平臺柱強度，剛度，整體穩(wěn)定驗算 104.3局部穩(wěn)定性驗算 10三.連接點設計 11一．設計說明本設計為某車間工作平臺結(jié)構(gòu)平面布置圖如下，間距4m，5跨，共20m，跨度3m，4跨，共12m梁上鋪100mm厚的鋼筋混凝土預制板和30mm素混凝土面層。永久荷載為：5KN/mm2，可變荷載為：10KN/m2荷載分項系數(shù)：永久荷載1.2，可變荷載1.3二．計算書正文第一節(jié)平臺鋪板設計依題意并綜合分析比較，平臺鋼結(jié)構(gòu)平面布置如上圖，主梁計算跨度為6m，次梁計算跨度為3m，次梁與主梁采用平接方式連接。鋪板自重為：0.1*20+0.03*24=2.72KN/m2鋪板承受的荷載標準值為：q=2.72+10=12.72KN/m2鋪板承受荷載設計值：q=1.2*2.72+10*1.3=16.264KN/m2第二節(jié)平臺次梁計算2.1跨中截面選擇查《荷載規(guī)范》鋼筋混凝土自重按25KN/mm3，素混凝土按24KN/mm3，則因此?。簉=1.3，r=1.2;次梁承受恒荷載包括鋪板自重標準值為（暫不考慮次梁自重）：=2.72*1.2=3.264KN/m活荷載標準值：p=10*1.2=12KN/m次梁跨中最大彎矩設計值：M=ql2/8=16.264*5*5/8=50.825KN·m需要的凈截面模量為：W==50.825/（1.05*215）=225cm3初步擬定次梁采用工字型I20a，A=35.5cm2，=237cm2，cm，，自重27.9Kg/m2.2次梁的抗彎強度驗算考慮次梁自重后，跨中截面最大彎矩設計值：M=*[16.264+0.0279*10]*5*5=51.69KN·m==207.7N/mm2<215N/mm2（滿足）2.3抗剪強度驗算次梁最大剪力設計值為：=41.5KN=N/mm2<f=125N/mm2（滿足）2.4次梁整體穩(wěn)定性驗算因為混凝土預制板與平臺次梁上翼緣鏈接牢固，故不需要驗算，整體穩(wěn)定性可得到保證。局部穩(wěn)定性驗算：=1000/10=100<80，因此梁承受靜力荷載，且不受局部壓應力，故可不配置加勁肋，可保證其局部穩(wěn)定性。剛度驗算：[V]/l=1/250，[V]/l=1/300全部荷載標準值：q=（3.264+0.0279*10）*1.2=4.25KN/m活荷載標準值：q=10*1.3=13KN/m<[V]/l=1/250滿足，[V]/l=1/300（滿足）（3）翼緣與腹板的連接焊縫驗算（采用手工焊）==0.36mmh=1.5=5.18mm，取=6mm<=1.2*10=12mm第三節(jié)平臺主梁設計根據(jù)次梁的設計方案，主梁承受荷載示意圖：3.1內(nèi)力計算恒荷載標準值：F=（3.264+0.279）*5=17.72KN活荷載標準值：F=10*1.3*5=65KN主梁支座反力設計值（不包括主梁自重）：R==2*（1.2*17.72+1.3*65）=211KN最大剪力設計值（不包括主梁自重）：V=R-0.5F=158.25KN跨中最大彎矩設計值（不包括主梁自重）：M=3*R=633KN/m需要的凈截面模量為：W==633/（1.05*211）=2857cm3梁高①梁的最小高度：hl/15.7=6000/15.7=382mm②梁的經(jīng)濟高度：（公式一）h==2*=482.4mm（公式二）h=7*3-300=7*3-300=859mm=850mm取腹板高度h=1000mm（2）腹板厚度根據(jù)公式：t>=1.5=1.5*=1.299mmt==9.04mm，取t=8mm（3）翼緣尺寸單個翼緣：A===4590mm2取翼緣寬度300mm，則翼緣厚度：=15.2mm，取翼緣厚度為16mm翼緣外伸寬度：=145mm翼緣外伸寬厚比：145/16=9.06<=14，滿足局部穩(wěn)定要求3.2局部穩(wěn)定驗算翼緣局部穩(wěn)定驗算：=14翼緣局部穩(wěn)定滿足要求腹板局部穩(wěn)定驗算：故僅需配置橫向雙面加勁肋①加勁肋的布置：主梁跨度為20m，次梁的間距為5m，為了施工方便將連接在主梁橫向加勁肋上，因此采用加勁肋間距：a=1000mm>0.5*1200=600mm<2h=2400mm，將腹板分成25個區(qū)格。位于主次梁連接處的加勁肋可當做主次梁之間的連接板3.3抗彎強度驗算==210.107N/mm2<215N/mm2抗彎強度驗算滿足要求3.4抗剪強度驗算==120N/mm2<f=125N/mm2抗剪強度驗算滿足要求3.5整體穩(wěn)定性驗算次梁可以作為主梁的側(cè)向支撐，因此l=500cm，l/b=16.7超過規(guī)定的最大數(shù)值，所以需要對整體穩(wěn)定性系數(shù)進行計算：I=2*2.4*303/12=10800cmA=2*24*30+120*1=264cm2i==6.40cm=500/6.40=78.125>0.6，當>0.6時需要計算’=213N/mm2<215N/mm2整體穩(wěn)定性驗算滿足要求3.6剛度驗算[V]/l=1/500，[V]/l=1/500集中荷載標準值：=17.72*5=88.6KN集中活荷載標準值：F=65*5=325KN/m=0.00014<[V]/l=1/500（滿足）3.7翼緣與腹板的連接焊驗算==0.81mmh=1.5=7.24mm，取=10mm<=1.2*10=12mm第四節(jié)平臺柱計算4.1平臺柱設為實腹柱軸心受壓構(gòu)件設計平臺柱承受平臺主梁傳來的荷載，平臺柱與平臺主梁鉸接連接，中間平臺柱承受的軸心力的設計值為：N=4F+ql=4*（1.2*17.72+1.3*65）+1.2*1.1152*6=113.76KN平臺柱長細比一般為60-120，假設鋼柱的長細比為80，按b類截面查附表得則A=m2在柱截面設計時。平臺截面高度h一般可取柱的1/20-1/12.當柱在梁主軸方法的計算長度相等時，可取截面寬度b接近于高度h,初步擬定柱截面尺寸如下圖截面特征計算如下：A=2*240*8+260*6=5400mm2=mm，4.2平臺柱強度，剛度，整體穩(wěn)定驗算因為柱截面沒有削弱，若柱整體穩(wěn)定能滿足要求，則柱的強度也能滿足要求，因此只需要驗算柱的整體穩(wěn)定。平臺柱高6.0m，柱頂與柱腳均為鉸接，因此平面內(nèi)與平面外的計算長度均為6.0m，即，柱剛度滿足要求。因為對x軸y軸，值均屬于b類截面，所以=0.512=198.4N/mm2<f=215N/mm2滿足要求。4.3局部穩(wěn)定性驗算翼緣寬厚比驗算：b/t=260/6=43.33<,滿足要求翼緣的局部穩(wěn)定：=24，滿足要求三.連接點設計次梁與主梁剛接由于連接節(jié)點除傳遞次梁的豎向支反力外，還要傳遞次梁的梁端彎矩，當主梁兩側(cè)的次梁梁端彎矩相差較大時，會使主梁受扭