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

1、課程名稱： 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)設(shè)計(jì) 院 系： 土木工程系 專 業(yè)：年 級(jí)：姓 名：指導(dǎo)教師： 西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 2011年12月19日目錄1總體設(shè)計(jì)12 平臺(tái)次梁設(shè)計(jì)22.1 次梁內(nèi)力分布22.2 次梁高度22.3 截面選擇32.4 截面驗(yàn)算33 平臺(tái)主梁設(shè)計(jì)33.1 主梁內(nèi)力分布33.2 主梁截面抵抗矩43.3 主梁截面尺寸43.4 截面驗(yàn)算64 次梁與主梁的焊接連接設(shè)計(jì)75 主梁與柱高強(qiáng)螺栓連接設(shè)計(jì)85.1 螺栓選擇85.2 螺栓承載力驗(yàn)算95.3 凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算91總體設(shè)計(jì)平面布置理由：1、 主梁沿短邊方向布置，次梁沿長邊方向布置；2、 主梁總長8.9m，均分三跨

2、；次梁總長8.2m；3、 柱位于主、次梁支接處；4、 主、次梁和柱的總體設(shè)計(jì)考慮了計(jì)算的便利性，同時(shí)考慮一定的室內(nèi)開間（跨度設(shè)計(jì)），還涉及到總體設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。圖1 平面布置圖2 平臺(tái)次梁設(shè)計(jì)2.1 次梁內(nèi)力分布假設(shè)平臺(tái)次梁與平臺(tái)主梁鉸接連接，按照單跨簡支梁計(jì)算次梁的內(nèi)力分布：次梁承受的恒載和活載：內(nèi)力計(jì)算:繪制次梁內(nèi)力分布圖：圖2 次梁內(nèi)力分布圖2.2 次梁高度為了保證平臺(tái)的平整，考慮次梁高度時(shí)由剛度公式：其中，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，所以，附表2得撓度容許值。所以，次梁高度：2.3 截面選擇按抗彎強(qiáng)度要求計(jì)算型鋼需要的凈截面抵抗矩：查附表6.1，選用工字鋼（）2.4 截面驗(yàn)算內(nèi)力計(jì)算：（考慮鋼材自重）查

3、附表6.1，工字鋼自重均布荷載考慮鋼材自重后的內(nèi)力：截面強(qiáng)度驗(yàn)算：1） 抗彎強(qiáng)度： 滿足。2） 抗剪強(qiáng)度： 滿足。3） 剛度驗(yàn)算： 滿足次梁選用工字鋼滿足要求。3 平臺(tái)主梁設(shè)計(jì)3.1 主梁內(nèi)力分布假設(shè)平臺(tái)主梁與平臺(tái)柱鉸接連接，視平臺(tái)主梁為簡支上的簡支梁。主梁分兩跨，次梁在其跨中集中荷載F，在其兩端集中荷載。計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值：主梁最大彎矩、剪力值：圖3 主梁內(nèi)力分布圖3.2 主梁截面抵抗矩由附表2查得為，可計(jì)算梁的最小高度：需要凈截面抵抗矩：3.3 主梁截面尺寸由于可以得到主梁的經(jīng)濟(jì)高度：因此取梁腹板高350mm。由式（5.105）得：由式（5.106）得：取腹板厚度為：，腹板采用-350

4、8的鋼板。假設(shè)梁高400mm，需要凈截面慣性矩：腹板慣性矩為：由式（5.110）得：取，取。，翼緣選用-12018。圖4 主梁截面尺寸截面慣性矩：3.4 截面驗(yàn)算1）強(qiáng)度驗(yàn)算主梁自重：設(shè)計(jì)荷載：考慮自重后的最大彎矩： 強(qiáng)度滿足。剪應(yīng)力、剛度不需要驗(yàn)算，因?yàn)檫x用腹板尺寸和梁的高度時(shí)已經(jīng)滿足了。2）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 , ，由附表3.1查得：，應(yīng)該使用： 不滿足。處理措施：在跨中設(shè)置一道側(cè)向支承點(diǎn)。滿足要求。4） 局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣板：腹板： 滿足要求。5） 剛度驗(yàn)算剛度滿足。4 次梁與主梁的焊接連接設(shè)計(jì)主、次梁按照等高鏈接設(shè)計(jì)。圖5 主、次梁等高焊接設(shè)計(jì)圖次梁傳遞的支座反力：考慮存在彎矩作用，焊縫最終承受剪力：設(shè)焊縫長度，查附表1.2得Q345鋼對(duì)接焊縫不添加起落弧板，實(shí)際焊縫長度取由抗剪強(qiáng)度確定的，則最終焊縫長度滿足強(qiáng)度，無需驗(yàn)算。5 主梁與柱高強(qiáng)螺栓連接設(shè)計(jì)5.1 螺栓選擇主梁支座反力：主梁支反力設(shè)計(jì)值：考慮彎矩作用，剪應(yīng)力會(huì)增加20%30%則取剪力V為：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊，采用摩擦高強(qiáng)螺栓M22，10.9級(jí)，噴砂處理：單個(gè)螺栓抗剪強(qiáng)度：（單剪）螺栓個(gè)數(shù)：取n=6，并排布置如圖6。5.2 螺栓承載力驗(yàn)算按照圖6布置螺栓，螺栓的，顯然螺