課程設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)

1、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)題目 某冶煉車間檢修平臺(tái)二設(shè)計(jì)目的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程后一個(gè)重要的綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力。通過(guò)基本的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖等專門知識(shí)，從而加深對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理基本理論和設(shè)計(jì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。三設(shè)計(jì)資料1.某冶煉車間檢修平臺(tái)，平臺(tái)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(shè)置。平臺(tái)上三個(gè)有直徑1 m檢修洞口，位置不限。平臺(tái)頂面標(biāo)高為6m，平臺(tái)下凈空至少4m，梁柱鉸接連接。平臺(tái)平面內(nèi)不考慮

2、樓梯設(shè)置。2.參考資料：1) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教材2) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范3) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)四設(shè)計(jì)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(tái)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(tái)鋪板設(shè)計(jì)(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(yàn)算鋪板的承載力和鋼度承載力驗(yàn)算計(jì)算鋪板和鋼肋的跨中最大彎矩鋪板自重標(biāo)準(zhǔn)值：板肋自重標(biāo)準(zhǔn)值：板面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：3kn/m2計(jì)算鋪板跨中

3、最大彎矩，鋪板按四邊簡(jiǎn)支平板計(jì)算：查表得：鋪板面荷載設(shè)計(jì)值鋪板單位寬度最大彎矩為計(jì)算板肋的跨中最大2彎矩，可按兩端只承在平臺(tái)梁上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算加勁肋承受的線荷載，其中恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：加勁肋的跨中最大彎矩為：驗(yàn)算鋪板和加勁肋的計(jì)算強(qiáng)度鋪板截面的最大應(yīng)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(jì)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(duì)形心軸x的截面慣性矩:加勁肋截面最大應(yīng)力為鋪板和加勁肋鋼度驗(yàn)算鋪板查表得普板面荷載標(biāo)準(zhǔn)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(tái)次梁設(shè)計(jì)假設(shè)平臺(tái)次梁與平臺(tái)主梁鉸接連接，平臺(tái)次梁cl

4、1可看作是兩端支承在平臺(tái)主梁上的簡(jiǎn)支梁，承受著平臺(tái)鋪板傳來(lái)的均布荷載。平臺(tái)次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-3所示。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=0.48971.5=0.73455活荷載標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)算所選截面的承載力算抗彎承載力驗(yàn)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(yīng)力抗剪承載力驗(yàn)算次梁最大剪力：截面最大剪應(yīng)力：(3)梁整體穩(wěn)定驗(yàn)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(yàn)算梁的整體穩(wěn)定。(4)梁的剛度驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度計(jì)算4.平臺(tái)主梁設(shè)計(jì)假定平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱鉸接連接，平臺(tái)主梁zl1可看作是兩端支承在平臺(tái)柱上的簡(jiǎn)支梁，承受著平臺(tái)次梁傳來(lái)的荷載。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)算截面承載力驗(yàn)算梁自重標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力驗(yàn)算剪應(yīng)力驗(yàn)算跨中截面邊緣折算應(yīng)力整體穩(wěn)定驗(yàn)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(diǎn)的距離l1=1.8m,l2/b=1800/201=916能滿足工字型截面簡(jiǎn)支梁不需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定的條件，整體穩(wěn)定得以保證。鋼度驗(yàn)算主梁在標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)算翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算5.平臺(tái)柱設(shè)計(jì)平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁傳來(lái)的荷載，平臺(tái)柱承受平臺(tái)主梁采用鉸接。平臺(tái)柱承受的軸心力的設(shè)計(jì)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(zhǎng)細(xì)比按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)平臺(tái)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(yàn)算平臺(tái)柱截面的承載力、整體穩(wěn)定和鋼度因柱截面沒(méi)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(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。平臺(tái)高6000mm，兩端鉸接，平臺(tái)內(nèi)與平臺(tái)外的計(jì)算長(zhǎng)度均為6000mm，則按b類截面查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：平臺(tái)柱自重標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)值于是有柱整體穩(wěn)定能滿足要求。6.平臺(tái)柱柱腳設(shè)計(jì)平臺(tái)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。基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c20，抗壓強(qiáng)設(shè)計(jì)值(1)柱承受的軸心力設(shè)計(jì)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(jì)算按構(gòu)造要求取h=6mm7.次梁與主梁的連接計(jì)算如圖所示3-7所所示。r=1.20.537.1124=22.267kn8梁與柱的連接計(jì)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(jìn)行計(jì)算。其中側(cè)面角焊縫或正面焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度