开课分院： 土木建筑工程分院
课程设计名称： l=9.6/l=7.2钢平台设计
学生姓名： 潘丽东3110621100
指导教师王建新。
完成日期2014-5-30
图1.1所示钢平台，其结构平面布置图如图1.2，按照任务要求，本人设计内容为边次梁ll-1、中间主梁l-2和中柱z4，并设计主次梁螺栓连接。
图1.1 钢平台。
图1.2 钢平台结构平面布置图。
钢材q235-b，焊条e43型，螺栓c级。柱和次梁采用型钢，主梁采用焊接钢板梁，梁均按两端铰接设计，节点连接为螺栓连接，主、次梁计算跨度分别为9.6m和7.
2m，次梁间距3m和3.3m，次梁上翼缘与楼板焊牢，柱按轴心受压构件设计，计算长度6m，楼面恒载与活荷载标准值分别为4.5和6kn/m2。
恒载标准值（楼面传来的恒载和次梁自重）
活载标准值（楼面传来的活载）
总荷载标准值。
总荷载设计值。
跨中弯矩与支座剪力设计值。
计算简图及内力如图2.1
图2.1 次梁计算简图与内力图。
次梁挠度允许值查教材附表1.7为，由此，次梁所需截面惯性矩为。
由强度控制所需梁截面抵抗距。
选择型钢hn350×175×6×9，，另外i32a也合适，但用材多不做首选。
次梁截面无削弱，且所选截面的截面特性参数均大于所需，故挠度与正截面强度满足。
根据经验，该梁抗剪强度富余较多，验算省略。
次梁上无集中力，无需验算局部承压。
次梁受压翼缘与楼板牢靠连接，不必验算整体稳定。
次梁为型钢梁不必验算局部稳定。
均布恒载标准值（梁半宽楼面传来的恒载和主梁自重）
总均布荷载标准值。
总均布荷载设计值。
次梁传来集中恒载标准值。
次梁传来总集中力设计值。
支座剪力与跨中弯矩标准值。
主梁计算简图及内力如图3.1所示。
m(kn·m)
v（kn）图3.1 主梁计算简图与内力图。
主梁挠度允许值查教材附表1.7为，由此，梁最小高度为。
由强度确定所需截面抵抗矩为。
梁的经济高度为。
选取梁腹板高度。
梁腹板厚度，选取。
翼缘板的截面尺寸。
由强度控制所需梁截面抵抗距。
选取，，则，翼缘板不会局部失稳。
所选截面如右图3.2：
1-8×850 1×0.8×85=68cm2
2-16×280 2×1.6×28=89.6cm2
a=157.6cm2
计算截面几何特性参数。
图3.2 主梁截面。
内力计算：由于原估算的梁自重实际所选梁自重相差不大，对内力计算结果影响很小，故直接采用3.1节内力计算结果。
整体稳定验算：
因侧向支撑间最大距离为3.3m
见附表1.8）
故无需计算整体稳定。
抗弯强度验算。
所以 抗剪强度计算。
局部承压强度验算：因主次梁采用平接，无需验算。
次梁作用点外侧主梁截面腹板顶端处的折算应力。
该截面的弯矩和剪力分别为：
挠度。验算条件：
因侧向支撑间最大距离为3.3m
见附表1.8）
故无需计算整体稳定。
梁所受荷载为静力荷载，荷载简图及内力图如图3.1所示。
跨度中点。1）加劲肋的布置。
考虑到在1/3跨度附近有次梁相连，该处必须设横向加劲肋，横向加劲肋的最大间距为2.5h0=2.5×850=2125mm，故最后取横向加劲肋布置如图3.3所示。
图3.3 主梁横向加劲肋布置。
2）区格①的局部稳定性验算。
1）区格所受应力。
式中m1和m2为所计算区格左右的弯矩，ymax为中和轴至腹板上端的距离。
2）区格的临界应力。
当a/h0=1600/850=1.9>1.0时，3)局部稳定验算。
验算条件为：
今上式左边。
满足条件，可。
3）区格②的局部稳定验算。
稳定条件为：
4）区格③的局部稳定验算。
局部稳定条件为：
通过以上计算，说明取如图所示的横向加劲肋布置是合理的。
5）横向加劲肋的截面尺寸。
1）设计资料。
1）柱上、下端均为铰接，计算长度：
2）柱子承受轴心压力设计值：
计算简图如图3.4所示。
图3.4 柱z3计算简图。
1）试选截面方案一。
1）h型钢截面当时，因，不可能做到x和y两方向长细比相等，而由对y轴的长细比控制。假设=100，则。
h型钢截面对y轴屈曲时为b类截面，查附表1.20得：
2）需要截面积。
3）试选截面。
按此数据查型钢表（附表2.6），选用hw 250×250×9×14，2）试选截面方案二。
重新假设=110，得。
需要截面积
需要回转半径
按此数据查型钢表（附表2.6），也选用hw 250×250×9×14
故最终截面选用hw 250×250×9×14
1）因截面无削弱不需要进行强度验算。
2）刚度验算：
长细比 3）整体稳定性验算。
由，查得。h型钢的局部稳定性一般都能满足要求，可不验算。
次梁腹板通过螺栓与主梁横向加劲肋连接，采用螺栓直径d=20mm。
1）确定节点荷载。
次梁梁端反力设计值各为。
2）螺栓布置。
1)c级螺栓的承载力设计值。
双剪时的承载力设计值：
对主梁腹板承压时的承载力设计值：
故。2）次梁简支于主梁所需螺栓数为。
采用。3）按构造要求排列螺栓。
采用螺栓中心距。
端距。连接长度。
取次梁端部上翼缘切割高度为30mm。
主次梁螺栓连接节点图如图5.1所示。
图5.1 主次梁螺栓连接节点图。
次梁端部抗剪强度验算。可。
钢结构课程设计钢结构平台设计
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