鋼結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容

1、1、 設(shè)計資料鋼結(jié)構(gòu)平臺平面尺寸為10.5米*6米*4.2米，平臺上設(shè)有一下料洞口，洞口尺寸為0.5m x 0.5m。平臺采用鋼鋪板，平臺上設(shè)備檢修荷載標準值詳見參數(shù)表。鋼材為Q235-B，手工焊，E43型焊條。2、設(shè)計形式2.1 鋪板采用有肋鋼鋪板。2.2次梁采用工字鋼，簡支于主梁上。2.3主梁采用焊接工字形截面，簡支于鋼柱上。2.4鋼柱采用型鋼截面，鉸接柱腳。2.5基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，C20混凝土。5、設(shè)計內(nèi)容5.1計算內(nèi)容5.1.1檢修平臺梁格布置：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，立體圖如圖1所示，平臺結(jié)構(gòu)平面布置如圖2、3、4。圖1圖2圖3圖42） 荷載

2、條件 樓面活荷載標準值為3.75KNm2。5.1.2平臺鋪板、加勁肋設(shè)計 確定有關(guān)尺寸 鋪板采用有肋鋪板，板格尺寸為600×1500，根據(jù)構(gòu)造要求及荷載情況，取鋪板厚6mm，板肋尺寸為6×60. 驗算鋪板強度和剛度a 強度驗算計算鋪板和板肋的最大彎矩鋪板所承受的荷載計算鋪板自重標準值：q=7850×9.8×3×10-3=0.23 kNm2板肋自重標準值：q=7850×9.8×6×60×10-6=0.0277 kNm2板面活荷載標準值：5kN/m2計算鋪板跨中最大彎矩 鋪板按四邊簡支平板計算b/a=1500

3、/600=2.5查表得=0.125鋪板面荷載設(shè)計值 q=1.2×0.462+1.4×5 kNm2=7.5544 kNm2鋪板跨中單位寬度最大彎矩為：=0.125×7.5544×0.62=0.3399 kN·m計算板肋的跨中最大彎矩，可按兩端支撐在平臺梁上的簡支梁計算加勁肋承受的線荷載，其中恒荷載標準值為：q=0.462×0.6+0.0277 kN/m=0.3049 kN/m活荷載標準值為：q=5×0.6 kN/m=3 kN/m加勁肋的跨中最大彎矩為：=(1.2×0.3049+1.4×3)×1.5

4、2/8 kN·m =1.2842 kN·m驗算鋪板和加勁肋的強度鋪板 鋪板截面的最大應力為：加勁肋 加勁肋可考慮30厚度的寬度參與截面共同工作，計算截面如圖所示截面面積：A=(180×6+6×60)×10-6 m2截面對形心軸到鋪面板的距離為：截面對形心軸的截面慣性矩Ix=180×63/12+180×6×8.25+6×603/12+6×60×24.752 =4.0527×105mm4=4.0527×10-7m4加勁肋截面的最大應力：b 鋪板和加勁肋的剛度驗算鋪板有表

5、得=0.1422鋪板面荷載標準值：q=0.462+5 kN/m=5.462鋪板跨中最大撓度：鋪板容許撓度：=600/150 mm=4 mm>加勁肋 加勁肋跨中最大撓度加勁肋容許撓度由此可見鋪板的板厚由剛度控制。5.1.3平臺次梁設(shè)計平臺次梁與主梁鉸接，平臺次梁可以看做是兩端支撐在主梁的簡支梁，承受著平臺鋪板傳來的均布均布荷載，計算簡圖如右圖。恒荷載標準值：活荷載標準值：荷載設(shè)計值：次梁跨中最大彎矩：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)格表查得：I 20b:200×102×9.0×11.4,A=39.5cm2,m=31.1kN/m,Ix

6、=2502cm4,Wx=250cm3,Ix/Sx=17.1cm能滿足要求，因此選I20b為次梁截面。驗算所選截面強度a. 抗彎強度驗算考慮梁自重后：作用在梁上的荷載為靜力荷載，因此，截面最大應力：b. 抗剪強度驗算次梁最大剪力：截面最大剪應力：由此可見型鋼梁的剪應力很小。 梁整體穩(wěn)定驗算 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。因此不必驗算梁的整體穩(wěn)定。 梁的剛度驗算梁跨中最大撓度：次梁剛度不能滿足要求，應重新選擇截面，選I22b，查得A=46.5cm2，Ix=3583cm4，m=36.5kg/m滿足剛度要求。梁的局部承壓強度：梁端支座反力：5.1.4主梁設(shè)計 平臺主梁與平臺

7、柱鉸接連接，平臺主梁可看做兩端支撐在平臺柱上的簡支梁，承受著平臺主梁次梁出來的荷載，計算簡圖如圖所示。恒荷載標準值：活荷載標準值：次梁傳來的荷載標準值：次梁傳來的荷載設(shè)計值為：主梁支座反力：跨中最大彎矩：主梁最大剪力：梁截面選擇 平臺主梁的跨度及承受的荷載都較大，擬采用三塊剛板拼接焊成的工字形組合截面梁。估計翼緣板厚度，故抗彎強度設(shè)計值f=215N/mm2，需要的截面模量為按剛度條件，梁的最小高度為：梁的經(jīng)濟高度：取梁的腹板高度 hw=h0=600mm按抗剪要求的腹板厚度按經(jīng)驗公式考慮腹板屈曲后強度，取腹板厚度tw=6mm。每個翼緣所需面積：翼緣寬度 ，取bf=200mm翼緣厚度 ，取tf=1

8、0mm翼緣板外外伸寬度b=bf/2-tw/2=200/2-6/2=97mm翼緣外伸寬度與厚度之比,滿足局部穩(wěn)定要求。強度驗算梁的截面幾何常數(shù)：梁自重標準值為（考慮腹板加勁肋，梁自重標準值乘以1.1）：設(shè)計值為：g=0.6431×1.2=0.7717kN/m考慮梁自重后的彎矩和剪力值：驗算抗彎強度：驗算抗剪強度：整體穩(wěn)定驗算 次梁可作為主梁的側(cè)向支撐，因此主梁側(cè)向支撐點的距離為l=1.5m,l/b=1500/200=7.5<16,故不需驗算主梁的整體穩(wěn)定。剛度驗算：主梁在標準荷載作用支座反力：跨中最大彎矩：跨中最大撓度：翼緣和腹板的連接焊縫計算：翼緣和腹板之間采用角焊縫連接：取主

9、梁加勁肋設(shè)計各板段的強度驗算此種梁腹板宜考慮屈曲后強度，應在支座處和每個次梁處設(shè)置支撐加勁肋，端部采用如圖所示構(gòu)造，另加橫向加勁肋。使a1=400mm,a1/h0<1,故，使板段I1范圍內(nèi)不會屈曲，支座加勁肋就不會受到水平力Ht的作用。對板段I：左截面剪應力：相應彎矩：因故用驗算，a/h0=1100/600>1：滿足要求。對板段III，驗算左側(cè)截面：因：故用驗算：，對板段II一般可不作驗算。加勁肋計算：橫向加勁肋的截面：寬度：，取bs=90mm厚度：中部承受次梁支座反力的支撐加勁肋驗算：由上可知：，故該加勁肋所承受軸心力：截面面積為：驗算在腹板平面外的穩(wěn)定：采用次梁連于主梁加勁肋的

10、構(gòu)造，故不必驗算加勁肋的端部承壓強度。靠近支座的中間加勁肋仍用90×6截面，不必驗算。支座加勁肋的驗算：承受如圖所示支座反力另外還應加上邊部次梁直接傳給主梁的支座反力：。采用2-90×8，驗算腹板在平面外的穩(wěn)定：驗算端部承壓：計算與腹板的連接焊縫：用。5.1.5平臺柱設(shè)計：平臺柱承受平臺主梁傳來的荷載，平臺柱與平臺主梁采用鉸接連接，平臺柱的軸心設(shè)計值為：確定柱截面尺寸，假定柱長細比為120，按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：平臺柱所需的截面面積：,由于柱比較低，柱寬度可以取得稍小一點。選擇HW200×200×8×12, ，A=63.53cm2，m=

11、49.9kg/m剛度滿足要求。按b類截面查軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)：平臺柱自重標準值：這里的系數(shù)考慮加勁肋、焊縫、柱頭、柱腳等引起的自重增加值。柱承受的軸心力的設(shè)計值：于是有;柱整體穩(wěn)定滿足要求。驗算平臺柱的局部穩(wěn)定:腹板的局部穩(wěn)定：腹板的局部穩(wěn)定滿足要求。翼緣的局部穩(wěn)定：翼緣的局部穩(wěn)定能滿足要求。5.1.6平臺柱腳設(shè)計：由于平臺承受的軸心力較小，故采用平板式鉸接構(gòu)造。混凝土強度為C20，抗壓強度設(shè)計值為9.6N/mm2。柱承受的軸心力設(shè)計值：柱腳底板需用的面積：按構(gòu)造要求取底板的尺寸為250×250，錨栓直徑為20，錨孔直徑為，底板凈面積為:柱腳底板受的反力：三邊支撐板：懸臂板：最大彎矩為：底板厚度：取底板厚度為22mm。6、參考資料6.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊編輯委員會鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊（上、下冊）中國建筑工業(yè)出版社6.2中華人民共和國國家標準：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）中國建筑工