钢结构课程设计计算说明书。
一、设计资料。
1.设计条件。
某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.
00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kn/m2考虑。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。
图1：结构平面布置简图。
2.设计要求。
1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算）
2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）
3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）
4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算）
5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接）
6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容。
7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边。
柱和中柱个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2#
图纸一张),
二、初步设计。
1.确定结构的布置方案及结构布置形式，依题意并经综合比较，平台结构平面布。
置图如图2所示：
图2：平台结构平面布置图。
2.荷载条件：板面活荷载标准值取。
三、平台铺板设计。
1.确定有关尺寸。
查找相关规范，平台铺板的一般要求包括：①平台铺板的跨度，不宜大于；②平台铺板的挠度不宜大于；③平台铺板的厚度应有计算确定，但不宜小于；④平台铺板有较大水平刚度时，可采用密肋铺板。
铺板采用有肋铺板，板格尺寸为，依据构造要求及荷载作用情况，取铺板厚，板肋尺寸。
2.验算铺板强度和刚度。
1)、强度验算。
计算铺板和板肋的跨中最大弯矩值。
a.铺板所承受荷载计算。
铺板自重标准值。
板肋自重标准值。
板面活载标准值：
b.计算铺板跨中最大弯矩，可按四边简支平板计算，查找《钢结构设计》(王新堂主编，同济大学出版社出版)，
铺板面荷载设计值。
铺板跨中单位宽度最大弯矩为：
c.计算板肋跨中最大弯矩。
加劲肋承受的线荷载可按两端支撑在平台梁上的简支梁计算。
恒荷载标准值。
活载标准值。
加劲肋的跨中最大弯矩。
2)验算铺板和加劲肋的强度。
铺板。铺板截面最大应力为。
铺板强度验算符合要求。
加劲肋。加劲肋可考虑铺板30倍的宽度参与截面共同工作，其计算截面如图：
图3：加劲肋计算截面。
截面面积。截面型心轴到铺板面距离。
截面对形心轴的截面惯性矩。
加劲肋截面最大应力。
加劲肋强度验算满足要求。
3.铺板和加劲肋的刚度验算。
1)铺板，查找《钢结构设计》(王新堂主编，同济大学出版社出版)，
铺板面荷载标准值。
铺板跨中最大挠度。
铺板容许挠度。
因此，铺板刚度验算满足要求。
2)加劲肋。
跨中最大挠度为。
加劲肋容许挠度。
由此可见，加劲肋满足刚度要求。
四、平台次梁设计。
假定平台次梁与平台主梁铰接连接，平台次梁cl1可看作两端支撑在平台主梁上的简支梁，承受着平台铺板传来的均布荷载，如图所示：
图4：次梁计算简图。
1.确定次梁截面。
恒荷载标准值。
活荷载标准值。
次梁跨中最大弯矩。
次梁所需最小截面抵抗矩。
次梁采用工字型钢截面，查《钢结构基本原理》(陈以一主编，中国建筑工业出版社出版)附表3—6
单位重量。3.截面验算。
1)弯曲正应力验算。
作用在梁上荷载为静力荷载，截面上最大应力为：
满足强度要求。
2)抗剪强度验算。
次梁最大剪力。
截面最大剪应力。
由此可见，次梁刚度满足要求。
3)次梁整体稳定检算。
有由于梁的边缘有带肋铺板与其牢固连接，整体稳定满足要求，可以不必检算。
4)梁刚度验算。
梁跨中最大挠度。
梁的容许挠度。
因此，采用次梁的刚度符合要求，其截面形式见下图：
图5：次梁截面图。
五、平台主梁设计。
假定平台主梁与平台柱铰接连接，平台主梁zl1可看作两端支撑在平台上的简支梁，承受着平台次梁传来的荷载，其计算简图如下：
图6：主梁计算简图。
1.确定主梁截面。
恒荷载标准值。
活载标准值。
支座反力。跨中最大弯矩。
主梁最大剪力。
所需最小截面抵抗矩为。
绘制主梁剪力弯矩图如下：
图7：主梁剪力弯矩图。
主梁采用工字型钢截面，查《钢结构基本原理》(陈以一主编，中国建筑工业出版社出版)附表3—6：
单位重量。2.截面验算。
考虑主梁自重后跨中截面最大弯矩。
考虑主梁自重后截面最大剪力。
1)弯曲正应力验算。
因此，弯曲正应力验算符合要求。
2)剪应力验算。
符合要求。3)局部压应力验算。
为保证局部抗压强度和腹板局部稳定的要求，考虑在次梁作用处设置加劲肋，支座处支撑加劲肋的验算见柱头设计部分。
4)刚度验算。
跨中最大挠度。
容许挠度。满足刚度要求，因而选用，次梁的强度刚度符合要求，其截面见下图：
图8：主梁截面图。
六、平台柱设计。
平台柱承受平台主梁传来的荷载，平台柱与平台主梁采用铰接连接，平台柱承受轴心力的设计值为。
1.确定柱的截面尺寸。
假定平台柱的长细比。
按类截面计算，查得其轴心受压稳定系数。
平台柱所需截面面积。
查《钢结构基本原理》附表3—6，初定截面尺寸如下：
2.验算平台柱截面强度、整体稳定性和刚度。
因柱截面没有削弱，若柱整体稳定满足要求，其强度也满足要求，因此，只需验算柱的整体稳定。
平台高4m，两端铰接，平台内与平台外的计算长度均为4m，，则。
长细比。柱的刚度满足要求。
由于，插值法求得。
平台柱自重标准值。
此处1.2为考虑加劲肋、焊缝、柱头柱脚引起的自重增加值。
柱承受轴心力设计值。
截面应力。整体稳定计算满足要求。
柱的截面见下图：
图9：柱截面图。
七、柱与梁的连接设计。
选择中间主梁进行设计，绘制平台柱柱头如下：
图10：中间主梁与柱的结点连接图。
柱顶板取为，顶板上的垫块为，平台柱柱头承受压力通过柱头腹板两侧的加劲肋传递，每一侧加劲肋承受， 加劲肋与腹板的连接焊缝承受着剪力和弯矩的共同作用。
柱头压力，经柱顶板端面承压传给加劲肋，大小为。
1.计算加劲肋端面承压面积。
选加劲肋为，两侧加劲肋端面承压面积为。
说明加劲肋端面承压满足要求。
2.验算加劲肋与腹板的连接焊缝。
加劲肋与腹板连接焊缝承受的剪力和弯矩分别为。
按构造要求假设焊缝的厚度，焊缝的长度。
由剪力产生的焊缝剪应力为。
由弯矩产生的焊缝正应力为。
验算焊缝的强度。
该结构承受静力荷载，且在实际应用中间接承受动力荷载，此处。
代入。焊缝验算满足要求。
3.验算加劲肋的强度。
加劲肋自身强度，按悬臂梁计算。
加劲肋承受的剪应力。
加劲肋承受的正应力。
加劲肋强度能满足要求。
八、主梁和次梁的连接。
主梁和次梁互相正交，因此次梁在主梁的侧面与主梁相连，主梁可看作是次梁的支点。本设计仅将次梁腹板与主梁加劲肋相连，因此次梁两端与主梁的连接为铰接，内力分析时次梁极为多跨简支梁。详见下图：
图11：中间主梁与次梁的结点连接。
左侧次梁的支座反力全部由悬挑牛腿承受，悬挑牛腿及其连接应按承受剪力和弯矩计算；右侧次梁的制作反力全部由焊缝承受，焊缝应按承受剪力计算。
初定牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽度，厚度，腹板高度，厚度，距离焊缝。焊条型，施焊时不用引弧板。
1.左侧次梁的验算。
1)焊缝受力。
次梁承受的剪力和弯矩。
2)焊缝截面特性。
先计算焊缝截面形心轴的位置。因不用引弧板，计算式水平焊缝两端各减去，竖向焊缝下端应减去，其上端与水平焊缝相连，焊缝质量可以保证，故可不减。剪应力沿焊缝均匀分布。
3)焊缝应力计算。
左侧次梁强度验算符合要求。
2.右侧次梁的验算。
1)焊缝受力。
次梁承受的剪力。
2)焊缝截面特征。
初定焊缝厚度，焊缝的长度。
由剪力产生的焊缝剪应力为。
由此可见，右侧梁强度也符合要求，主次梁连接方式合理。
钢结构课程设计钢结构平台设计
课程名称 钢结构课程设计 设计题目 钢结构平台设计 院系 土木工程系 专业 土木工程 年级2009 姓名。指导教师。2011年12月19日。目录。1总体设计 1 2 平台次梁设计 2 2.1 次梁内力分布 2 2.2 次梁高度 2 2.3 截面选择 3 2.4 截面验算 3 3 平台主梁设计 3 3...
钢结构课程设计
作品名称 单跨双坡轻型门式刚架设计。学院名称 土木与建筑工程学院。姓名 学号 专业班级 指导教师 xxxx大学土木与建筑工程学院。2012年月日。一 设计资料2 二 结构形式与支撑布置2 1 屋架形式及几何尺寸2 2 屋架支撑布置2 三 荷载计算4 1 荷载设计值4 2 荷载组合4 四 内力计算5 ...
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宁夏大学新华学院。任务书。专业班级。姓名学号。教师。一 设计目的。本课程设计是建筑工程专业学生学完 钢结构 课程后进行的重要的实践教学环节。通过设计掌握钢屋盖系统的结构布置要求和构件编号的方法，能综合运用有关力学分析 杆件截面设计 节点设计等知识，进行内力分析 杆件截面设计 节点设计，并正确绘制钢屋...