平台钢结构计算书.pdf
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1、1钢平台课程设计计算书钢平台课程设计计算书一、结构布置一、结构布置1、梁格布置:按柱网尺寸布置。L=9.0m,D=5.4m,a=b=0.9m。2、连接方案:主梁与柱、次梁与主梁之间均采用高强度螺栓铰接连接,定位螺栓采用粗制;次梁与主梁的上翼缘平齐;平台板与梁采用焊接。3、支撑布置:根据允许长细比,按构造要求选择角钢型号。二、平台钢铺板设计二、平台钢铺板设计1、尺寸确定根据平台荷载、构造要求及平面布置情况,平台铺板的厚度取为 6mm。平台铺板采用有肋铺板,板格面积取为 0.9m5.4m,即相邻两次梁中心间距为0.9m,加劲肋中心间距为 0.9m,此处加劲肋间距参考铺板厚度的 100150 倍取值
2、。加劲肋采用扁钢,其高度一般为跨度的 1/151/12,且不小于高度的1/15 及 5mm,故取扁钢肋板高度 60mm,厚度 6mm。2、铺板验算验算内容包括铺板强度和铺板刚度。(1)荷载效应计算铺板承受的荷载包括铺板自重和板面活荷载,计算如下:铺板自重标准值:6278509.86100.462GqkN mg2铺板承受标准荷载:280.4628.462kqkN mg铺板承受的荷载设计值:21.20.4621.4811.7544qkN m铺板跨度 b=900mm,加劲肋间距 a=900mm,b/a=12,因此,应按四边简支平板计算铺板最大弯矩。查表 2-1 得:22m ax0.049711.75
3、440.90.4732MqakN mg(2)铺板强度验算铺板截面的最大应力为:22m ax22-6660.473278.86215610MN m mfN m mt满足要求。(3)铺板刚度验算查表 2-1 得:434m ax311398.462100.99000.04335.461502.0610610kq am mm mEt(4)铺板加劲肋验算板肋自重标准值:2978509.8660100.028pkN m加劲肋可按两端支撑在平台板次梁上的简支梁计算,其承受的线荷载为:恒荷载标准值:10.4620.90.0280.4438pkN m活荷载标准值:20.987.2pkN m加劲肋的跨中最大弯矩设
4、计值为:221(1.20.44381.47.2)0.91.0888qMlkN mg加劲肋计算截面可按加劲肋和每侧铺板 15t(t 为铺板厚度)的宽度参与共同作用,计算截面如图 3 所示。计算截面面积:26218066061440144010Am mm3计算截面形心轴到铺板面的距离:180636063611.251440ym m计算截面对形心轴 x 的截面惯性矩:33227418066601806(11.253)606(3611.25)4.0527101212XIm m加劲肋截面最大应力为:322m ax71.0810(0.0660.01125)1462154.052710MN m mfN m
5、mW满足要求。加劲肋跨中最大挠度为:满434m ax11755(0.44387.2)100.99000.7863841503842.06104.052710kXq lm mm mEI足刚度要求。三、次梁设计三、次梁设计1、次梁计算简图:次梁按简支梁计算。图 2 次梁受力简图2、计算次梁荷载。恒荷载标准值:次梁承受恒荷载包括自重和加劲肋自重(暂时不考虑次梁自重),将加劲肋则算成均布荷载。10.4620.90.0280.4438pkN m活荷载标准值:280.97.2pkN m则次梁最大弯矩设计值为:422m ax1(1.20.44381.47.2)5.438.888qMlkN mg最大剪力为:m
6、 ax1110.985.457.322VqlkN3、初选次梁截面:次梁采用普通轧制工字钢,根据组合内力初选截面。由抗弯条件得次梁所需的净截面抵抗矩:33m ax638.810171.871.0521510nxxMWcmf初步拟定次梁采用工字钢,型号为 20b,截面参数如下:,,自重239.55Acm42502xIcm3250.2xWcm17.13XXIcmS9.0wtm m31.05kg/m4、次梁内力计算:计算包含自重在内的次梁荷载。计算次梁自重的均布荷载:10.44380.0319.80.7476pkN m27.2pkN m121.21.410.98qppkN m127.95kqppkN
7、m5、验算次梁截面:验算次梁荷载作用下的钢梁强度、挠度和整体稳定。(1)抗弯强度验算622m ax34010152.262151.05250.210 xMN m mfN m mW(2)剪应力验算32257.31037.212517.13910XvxVSN m mfN m mI W(3)支座处局部压应力支座反力为 57.3kN。假定支撑长度 a=15cm,由型钢表得:911.420.4yhRtm m2.51502.520.4201zylahm m3221.057.31031.672159201cw zFN m mfN m mt l5因铺板密铺在梁的受压翼缘上,并与其牢固相连,能阻止受压翼缘的侧向
8、位移,故不必验算整体稳定。(4)挠度验算4124m ax54557.95105.4540017.121.63842503842.0610250210kXq lm mm mEI因此,次梁能满足强度和刚度要求。四、主梁设计四、主梁设计1、主梁计算简图:按简支梁计算。图 3 主梁受力简图2、主梁荷载计算。次梁传来的集中荷载:10.985.459.3FkN最大弯矩(不包括主梁自重),由表 2-2 查得。m axM1.11MKm ax1.1159.39592.4MkN mg最大剪力(不包括主梁自重):m ax959.3/2266.85VkN3、初选主梁截面:主梁采用焊接工字形截面。需要的截面抵抗矩:63
9、m ax592.41027521.05205nxxMWcmf梁的最小高度:m i nh根据表 2-3 的刚度要求,查得。011400lnm i n900601515lhcm梁的经济高度:337307 27523068snxhWcm取腹板高度:080hcm6确定腹板厚度:wt 0800.81111whtcm3m ax0266.85101.21.20.33800120wvVtcmhf取腹板厚度。10wtm m翼缘所需面积:210012752180216806nxwWAt hcmh取上、下翼缘宽度 b=400mm,厚度 t=20mm,主梁截面见图 4。图 4 主梁尺寸翼缘面积:224028021cm
10、cm截面特性:3324x14021802(40241)3249601212nIcm3324960773742nxWcm22240410.51404080Scm4、计算主梁内力(包含主梁自重)。7梁的截面面积:24022180240Acm梁单位长度的自重:432401078509.8101.85kN m取自重的荷载分项系数为 1.2,并考虑由于加劲肋等重量的构造系数 1.2,梁自重的荷载设计值为:1.21.21.852.66kN m梁支座最大剪力:m ax1266.852.669278.82VkN梁跨中最大弯矩:2m ax1592.42.669619.38MkN mg5、主梁截面设计:内容包括强
11、度、整体稳定、翼缘局部稳定、腹板局部稳定和腹板加劲肋设计以及挠度验算。(1)跨中截面抗弯强度验算622m ax3619.31076.22051.05773710 xMN m mfN m mW满足要求。(2)翼缘局部稳定4019.7513 235 2351322bt受压翼缘的局部稳定能够保证。(3)整体稳定验算次梁为主梁的侧向支撑,故主梁的受压翼缘的自由长度,1900lm m119002.2516400lb因此,梁的整体稳定性有保证。6224278.8408010351253249601010XvxVSN m mfN m mI W(4)挠度验算集中荷载标准值:7.955.442.93FkN1.2
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