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时间:2018-10-24
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1、钢平台课程设计计算书一、结构布置1、梁格布置:按柱网尺寸布置。L=9.0m,D=5.4m,a=b=0.9m。2、连接方案:主梁与柱、次梁与主梁之间均采用高强度螺栓铰接连接,定位螺栓采用粗制;次梁与主梁的上翼缘平齐;平台板与梁采用焊接。3、支撑布置:根据允许长细比,按构造要求选择角钢型号。二、平台钢铺板设计1、尺寸确定根据平台荷载、构造要求及平面布置情况,平台铺板的厚度取为6mm。平台铺板采用有肋铺板,板格面积取为0.9m×5.4m,即相邻两次梁中心间距为0.9m,加劲肋中心间距为0.9m,此处加劲肋间距参考铺板厚度的100~150倍取值。加劲肋采用扁钢,其高度一般为跨度的1/
2、15~1/12,且不小于高度的1/15及5mm,故取扁钢肋板高度60mm,厚度6mm。2、铺板验算验算内容包括铺板强度和铺板刚度。(1)荷载效应计算铺板承受的荷载包括铺板自重和板面活荷载,计算如下:铺板自重标准值:铺板承受标准荷载:铺板承受的荷载设计值:铺板跨度b=900mm,加劲肋间距a=900mm,b/a=1<2,因此,应按四边简支平板计算铺板最大弯矩。查表2-1得:(1)铺板强度验算铺板截面的最大应力为:满足要求。(2)铺板刚度验算查表2-1得:(3)铺板加劲肋验算板肋自重标准值:加劲肋可按两端支撑在平台板次梁上的简支梁计算,其承受的线荷载为:恒荷载标准值:活荷载标准值
3、:加劲肋的跨中最大弯矩设计值为:加劲肋计算截面可按加劲肋和每侧铺板15t(t为铺板厚度)的宽度参与共同作用,计算截面如图3所示。计算截面面积:计算截面形心轴到铺板面的距离:计算截面对形心轴x的截面惯性矩:加劲肋截面最大应力为:满足要求。加劲肋跨中最大挠度为:满足刚度要求。三、次梁设计1、次梁计算简图:次梁按简支梁计算。图2次梁受力简图2、计算次梁荷载。恒荷载标准值:次梁承受恒荷载包括自重和加劲肋自重(暂时不考虑次梁自重),将加劲肋则算成均布荷载。活荷载标准值:则次梁最大弯矩设计值为:最大剪力为:3、初选次梁截面:次梁采用普通轧制工字钢,根据组合内力初选截面。由抗弯条件得次梁所
4、需的净截面抵抗矩:初步拟定次梁采用工字钢,型号为Ι20b,截面参数如下:,,,,,自重31.05kg/m4、次梁内力计算:计算包含自重在内的次梁荷载。计算次梁自重的均布荷载:5、验算次梁截面:验算次梁荷载作用下的钢梁强度、挠度和整体稳定。(1)抗弯强度验算(2)剪应力验算(3)支座处局部压应力支座反力为57.3kN。假定支撑长度a=15cm,由型钢表得:因铺板密铺在梁的受压翼缘上,并与其牢固相连,能阻止受压翼缘的侧向位移,故不必验算整体稳定。(4)挠度验算因此,次梁能满足强度和刚度要求。四、主梁设计1、主梁计算简图:按简支梁计算。图3主梁受力简图2、主梁荷载计算。次梁传来的集
5、中荷载:最大弯矩(不包括主梁自重),由表2-2查得。最大剪力(不包括主梁自重):3、初选主梁截面:主梁采用焊接工字形截面。需要的截面抵抗矩:梁的最小高度:根据表2-3的刚度要求,查得。梁的经济高度:取腹板高度:确定腹板厚度:取腹板厚度。翼缘所需面积:取上、下翼缘宽度b=400mm,厚度t=20mm,主梁截面见图4。图4主梁尺寸翼缘面积:截面特性:4、计算主梁内力(包含主梁自重)。梁的截面面积:梁单位长度的自重:取自重的荷载分项系数为1.2,并考虑由于加劲肋等重量的构造系数1.2,梁自重的荷载设计值为:梁支座最大剪力:梁跨中最大弯矩:5、主梁截面设计:内容包括强度、整体稳定、翼
6、缘局部稳定、腹板局部稳定和腹板加劲肋设计以及挠度验算。(1)跨中截面抗弯强度验算满足要求。(2)翼缘局部稳定受压翼缘的局部稳定能够保证。(3)整体稳定验算次梁为主梁的侧向支撑,故主梁的受压翼缘的自由长度,因此,梁的整体稳定性有保证。(4)挠度验算集中荷载标准值:由表2-2查得,(5)腹板局部稳定和腹板加劲肋设计腹板局部稳定能够保证,不必配置加劲肋。由于主梁之上布置有次梁,次梁间距为0.9m,按构造要求次梁下面必须对主梁腹板布置支承加劲肋。横向加劲肋截面:,取,取支座加劲肋验算:梁的支座采用突缘支座形式,支承加筋类采用,计算支承加劲肋在腹板平面外的稳定性。有效面积如图5所示。图
7、5加劲肋布置支座加劲肋受的力,查附录E-9得,支座加劲端部刨平顶紧。其端面承压应力为:支座加劲肋与腹板用直角角焊缝连接,焊缝的焊脚尺寸为:取。其他加劲肋均采用2-100×12,不必验算。图6主梁施工图五、平台柱设计设计平台柱为轴心受压平台实腹柱,柱截面采用焊接组合工字形,翼缘钢板为火焰切割边,钢材采用Q235,柱的长度为,考虑侧向支承。1.柱顶荷载计算:主梁传来总荷载设计值计算简图如下:2.截面选择:假定长细比,由附录查得需要的截面面积:需要的回转半径:需要的截面宽度和高度,由附录查得后计算如下选用的截
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