钢结构课程设计钢框架工作平台设计.doc

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1、钢结构课 程 设 计 题 目： 钢框架工作平台设计 指导教师： 宋 力 姓 名： 费瑞振 专 业： 土木0713班 学 号： 1201071304 2010年7月8日一、设计规范及参考书籍1、规范（1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T501052001）（2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）（3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB50092001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB500172003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）2、参考书籍（1）沈祖炎

2、等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006（2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999（3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003（4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005（5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版），机械工业出版社，2006二、设计资料某厂一操作平台，平台尺寸16.00012.000m，标高3.00m。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3.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。三、设计计算1、选择合适的钢板由于次梁可以看作是两端

3、铰接的，作用于次梁的荷载可看作两侧的楼面荷载以及楼面板自重共同作用，选择钢板的厚度为14mm，铺板宜用花纹钢板，由于钢板的区格长、宽之比为b/a=4/2=22，按四边简支板计算：楼面活载标准值：；楼面钢板自重标准值： 单位板带上的均布荷载设计值为：楼板的荷载标准值：最大弯矩：查表得： KNm强度：所以强度和挠度验算满足要求。2、次梁设计分析次梁上的荷载情况并确定其截面：次梁分担阴影部分楼面传递的荷载（如下图所示）选I16截面梁为次梁。查钢结构基本设计原理附表3-6可得构件的参数：钢材牌号: Q235钢材强度折减系数:1.00h=160mm,b=88mm翼缘厚度：腹板厚度:毛截面面积: A =

4、26.11cm2截面惯性矩: Ix = 1127cm4半截面面积矩: Sx = 80.8cm3回转半径:ix = 6.57cm，iy =1.89cm截面模量: Wx = 140.9cm3，Wy = 21.1cm3截面塑性发展系数: ，gk=0.2KN/m f=210N/mm 、荷载计算 将次梁按照连续简支梁分析（如图所示）： 显然，单根次梁上最大弯矩为: 两端剪力最大值为: 、强度验算抗弯强度在翼缘边缘的弯曲应力为：满足要求抗剪强度腹板处的剪应力为：满足要求折算应力在腹板和翼缘交界出应验算折算应力：其中满足要求、整体稳定验算由于故次梁的整体整体稳定性由公式验算，其中为整体稳定系数，查钢结构设计

5、规范GB50017-2003附表B.2可知对于题中情况 ，故整体稳定性满足要求。、局部稳定验算根据钢结构设计规范GB50017-20034.3.2要求，对于次梁，且无局部压应力，可不配置加劲肋。可满足局部稳定的要求。、刚度验算故挠度满足要求。3、主梁设计主梁按连续梁，受力情况如下图：（主梁自重产生分布荷载，次梁传递给主梁集中荷载F）、选择主截面选I25a截面梁为主梁。查钢结构基本设计原理附表3-6可得构件的参数：钢材牌号: Q235钢材强度折减系数:1.00h=250mm,b=116mm翼缘厚度： 腹板厚度: 毛截面面积: A = 48.51cm2截面惯性矩: Ix = 5017cm4半截面面

6、积矩: Sx = 230.7cm3回转半径:ix = 10.17cm，iy =2.40cm截面模量: Wx = 401.4cm3，Wy = 48.4cm3截面塑性发展系数:，f=210N/mm、荷载计算主梁承受自重和次梁传递的集中荷载 。其中主梁的自重、次梁自重以及楼面产生的集中力为恒载，楼面活载通过次梁产生的集中力为活载）。则荷载标准值包括：主梁自重：恒载集中力：活载集中力：荷载设计值包括：主梁自重： 恒载集中力：活载集中力: 梁中间的弯矩最大值为： 两端剪力最大值为：、强度验算抗弯强度在翼缘边缘的弯曲应力为：满足要求抗剪强度腹板处的剪应力为：满足要求折算应力在腹板和翼缘交界出应验算折算应力

7、其中满足要求、整体稳定验算由于故次梁的整体整体稳定性由公式验算，其中为整体稳定系数，主梁主要是受集中荷载作用，查钢结构设计规范GB50017-2003附表B.2可知对于题中情况 ，故整体稳定性满足要求。、局部稳定验算根据钢结构设计规范GB50017-20034.3.2要求，对于主梁，且无局部压应力，可不配置加劲肋。满足局部稳定要求。、刚度验算对于集中荷载，满足挠度要求。4、柱的设计由受力分析可知：框架柱同时受到弯矩轴力及其剪力的作用。考虑其弯矩和轴力的整体稳定，忽略剪力对它的影响。、构件整体信息依据规范:GB50017-2003钢结构设计规范、钢结构基本原理构件参数: 焊接工字钢:I32a钢材

8、牌号: Q235 钢材强度折减系数: 1.00h=320mm,b=130mm翼缘厚度： 腹板厚度: 毛截面面积: A = 67.12cm2截面惯性矩:Ix = 11080cm4回转半径: ix = 12.85cm ， iy = 2.62cm截面模量: Wx = 692.5cm3 ， Wy = 70.6cm3截面塑性发展系数: gx = 1.05，gy = 1.20f=210N/mm、强度验算抗弯强度，在翼缘边缘的弯曲应力为： 强度满足、整体稳定、轴心受压整体稳定系数: lmax = max(lx,ly) =83.9 6mm时，t为较厚板件厚度；最小焊脚尺寸：规定，t为较厚板件厚度。综上取，不采用引弧板。B、焊缝强度检算焊缝面积 焊缝截面模量 牛腿上边缘处为最危险点 ， 主梁短梁段和柱连接处焊缝强度均满足要求。