

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1、目录一设计说明1二计算书正文2第一节平台铺板设计2第二节平台次梁计算22.1 跨中截面选择22.2 次梁的抗弯强度验算32.3 抗剪强度验算32.4 次梁整体稳定性验算3第三节平台主梁设计43.1 内力计算43.2 局部稳定验算53.3 抗弯强度验算53.4 抗剪强度验算63.5 整体稳定性验算63.6 刚度验算63.7 翼缘与腹板的连接焊验算7第四节平台柱计算74.1平台柱设为实腹柱轴心受压构件设计74.2平台柱强度,刚度,整体稳定验算84.3 局部稳定性验算8三.连接点设计8一设计说明1. 本设计为某车间工作平台2. 结构平面布置图如下,间距4m5跨,共20m跨度3m4跨,共12m3. 梁
2、上铺100mm?的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层。永久荷载为:5KN/mm,可变荷载为:10KN/R2荷载分项系数:永久荷载1.2,可变荷载1.3二计算书正文第一节平台铺板设计依题意并综合分析比较,平台钢结构平面布置如上图,主梁计算跨度为6m次梁计算跨度为3m次梁与主梁采用平接方式连接。铺板自重为:0.1*20+0.03*24=2.72KN/m2铺板承受的荷载标准值为:qk=2.72+10=12.72KN/m2铺板承受何载设计值:q=1.2*2.72+10*1.3=16.264KN/m2第二节平台次梁计算2.1跨中截面选择查荷载规范钢筋混凝土自重按25KN/mm,素混凝土按24KN/m
3、m,则因此。簉q=1.3,rg=1.2;次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为(暂不考虑次梁自重):pi=2.72*1.2=3.264KN/m活荷载标准值:p2=10*1.2=12KN/m次梁跨中最大弯矩设计值:MMax=ql2/8=16.264*5*5/8=50.825KNm需要的净截面模量为:W=Mmax=50.825/(1.05*215)=225cn3rxf初步拟定次梁采用工字型120a,A=35.5cm2,WX=237cn2,lx2370cm",S17.2cm'自重27.9Kg/m2.2次梁的抗弯强度验算考虑次梁自重后,跨中截面最大弯矩设计值:MMax二1*16.264
4、+0.0279*10*5*5=51.69KNm8Mx51.69*103=207.7N/mn2<215N/mmrwWnx1.05*237*10(满足)2.3抗剪强度验算次梁最大剪力设计值为:Vmax虫-*16.2640.0279*10*1.2*5=415KN22'VmaxS=41.5*10|xtw172*1024.13N/mr2vfv=125N/mr2(满足)2.4次梁整体稳定性验算因为混凝土预制板与平台次梁上翼缘链接牢固,故不需要验算,整体稳定性可得到保证。(1)局部稳定性验算:h0=1000/10=100<80345,因此梁承受静力荷载,twYfy且不受局部压应力,故可不
5、配置加劲肋,可保证其局部稳定性。(2)刚度验算:Vt/l=1/250,Vq/I=1/300全部荷载标准值:qkt二(3.264+0.0279*10)*1.2=4.25KN/m活荷载标准值:qkq=10*1.3=13KN/m3VQ<Vt/|=1/250满足,VqVq/I=1/300(满足)l384*Elx|(3)翼缘与腹板的连接焊缝验算(采用手工焊)hfVS1=425.69*1000*2299.32*1000匚小忙1.4*1.12*106*104*160hfmin=1.5鶯imax=5.18mn,取hf=6mm<fmax=1.2*10=12mm第三节平台主梁设计根据次梁的设计方案,主
6、梁承受荷载示意图:3.1内力计算恒荷载标准值:Fi=(3.264+0.279)*5=17.72KN活荷载标准值:F2=10*1.3*5=65KN主梁支座反力设计值(不包括主梁自重):r=4F=2*(1.2*17.72+1.3*65)=211KN2最大剪力设计值(不包括主梁自重):Vmax=R-0.5F=158.25KN跨中最大弯矩设计值(不包括主梁自重):M-x二3*R=633KN/m需要的净截面模量为:W如=633/(1.05*211)=2857cn3rxf(1)梁高 梁的最小高度:hminl/15.7=6000/15.7=382mm 梁的经济高度:(公式一)he=2w0.4=2*28570
7、00.4=482.4mm(公式二)he=7*3W-300=7*32857000-300=859mm=850mm取腹板高度hw=1000mm(2)腹板厚度3根据公式:tW>=1.5匹=1.5*162.45*103=1.299mmh0fv1000*125*10tw=v1000=9.04mm取tw=8mm3.5(3) 翼缘尺寸单个翼缘:A=WXhw61,_1250*10twhw1000*2118*100064590mm取翼缘宽度300mm则翼缘厚度:11v15.2mm取翼缘厚度为16mm翼缘外伸宽度:b1b尹145mm翼缘外伸宽厚比:145/169.06V13竺14,满足局部稳定要求3.2局部
8、稳定验算翼缘局部稳定验算:b1145t1169.06133:5-14翼缘局部稳定满足要求腹板局部稳定验算:80.345hw1000125150345Xfytw8,fy故仅需配置横向双面加劲肋加劲肋的布置:主梁跨度为20m次梁的间距为5m,为了施工方便将连接在主梁横向加劲肋上,因此采用加劲肋间距:a1000mm>0.5*1200600mm<2i2400mm将腹板分成25个区格。位于主次梁连接处的加劲肋可当做主次梁之间的连接板3.3抗弯强度验算Mx1299000210.107N/mn2<215N/mmrwWnx1.05*5870000抗弯强度验算满足要求3.4抗剪强度验算Vmax
9、SIxfw62.45:106=120N/mm<fv=125N/mm15*104*8抗剪强度验算满足要求3.5整体稳定性验算次梁可以作为主梁的侧向支撑,因此Ii=500cmIb=16.7超过规定的最大数值,所以需要对整体稳定性系数进行计算:2b1.721.05业0.3业1.2Iy=2*2.4*303/12=10800cm4MiMiA=2*24*30+120*1=264cn£iyo80O=6.4Ocmy=500/6-40=78-125b0b2.25>0.6,当b>0.6时需要计算b'=213N/mm<215N/mm整体稳定性验算满足要求3.6刚度验算Vt/
10、l=1/500,Vq/I=1/500集中荷载标准值:Fkt=17.72*5=88.6KN集中活荷载标准值:Fkq=65*5=325KN/m2320.00014<Vq/I=1/500(满足)Vt25Fl25325*10*5000*364l650EI650206*10*1.02*10*103.7翼缘与腹板的连接焊验算hf臬=438.57*1200;5120*1000=O.81mmi.4|xft1.4;1.02;106;104;240山临=1.5屮硏=7.24mn,取hf=10mmhfmax=1.2;10=12mm第四节平台柱计算4.1平台柱设为实腹柱轴心受压构件设计平台柱承受平台主梁传来的荷
11、载,平台柱与平台主梁铰接连接,中间平台柱承受的轴心力的设计值为:N=4F+ql=4;(1.2;17.72+1.3;65)+1.2;1.1152;6=113.76KN平台柱长细比一般为60-120,假设钢柱的长细比为80,按b类截面查附表得0.6883则A=4501060.003100m2f0.675;215;106在柱截面设计时。平台截面高度h一般可取柱的1/20-1/12.当柱在梁主轴方法的计算长度相等时,可取截面宽度b接近于高度h,初步拟定柱截面尺寸如下图截面特征计算如下:A=2;240;8+260;6=5400mmIx丄;6;2603240;8;145=2=8.95;107mm12ix1
12、28.45mm,iy.64.5mm4.2平台柱强度,刚度,整体稳定验算因为柱截面没有削弱,若柱整体稳定能满足要求,则柱的强度也能满足要求,因此只需要验算柱的整体稳定。平台柱高6.0m,柱顶与柱脚均为铰接,因此平面内与平面外的计算长度均为6.0m,即卩lexley4.5m0x竺450035.03150ix128.450y也兰0069.76150iy64.5柱刚度满足要求因为对x轴y轴,值均属于b类截面,所以minoy=0.512nxMxxWA(10.8NEx)=198.4N/mn2<f=215N/mn2满足要求。4.3局部稳定性验算翼缘宽厚比验算:b/t=260/6=43.33<(250.5;581,满足要求翼缘的局部稳定:bt2408/2345,-14.5100.1一=24,满足要求t8.fy次梁与主梁刚接由于连接节点除传递次梁的竖向支反力外,还要传递次梁的梁端弯矩,当主梁两侧的次梁梁端弯矩相差较大时,会使主梁受扭,对主梁不利,因此采用次梁与主梁刚接,并且采用平接方式:(1)梁与柱采用铰接连接:不能承担弯矩,那么就只能抗剪力和轴力了对于弯矩,离形心轴越远的地方,弯矩贡献越大,所以翼缘离形心最远弯矩贡献大。剪应力在形心处最大,所以腹板主要受剪。凡在翼缘外布置有螺栓的,端板厚度满足要求的,就为刚接,铰接节点螺栓布置在靠近形心轴处,因此:
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