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1、钢结构设计-计算书-模板乱省理么曙傀MINNANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY钢结构设计原理课程设计计算书专业：土木工程姓名学号：指导老师：设计资料和结构布置11 .铺板设计1.1 初选铺板截面21.2 板的加劲肋设计31.3 荷载计算43 .次梁设计3.1 计算简图53.2 初选次梁截面53.3 内力计算63.4 截面设计64 .主梁设计4.1 计算简图74.2 初选主梁截面尺寸75 .主梁内力计算5.1 荷载计算95.2 截面设计96 .主梁稳定计算6.1 内力设计116.2 挠度验算136.3 翼缘与腹板的连接137主梁加劲肋计算1.1 支撑加劲肋的稳定
2、计算141.2 连接螺栓计算141.3 加劲肋与主梁角焊缝151.4 连接板的厚度151.5 次梁腹板的净截面验算158 .钢柱设计8.1 截面尺寸初选168.2 整体稳定计算168.3 局部稳定计算178.4 刚度计算178.5 主梁与柱的链接节点189 .柱脚设计9.1 底板面积219.2 底板厚度219.3 螺栓直径2110 .楼梯设计10.1 楼梯布置2210.2 踏步板计算2210.3 梯段梁设计2311.斜支撑设计11.1 支撑布置2511.2 斜支撑刚度计算251设计资料某机床加工车间，厂房跨度24m,长度96m.设计对象为厂房内的钢操作平台，其平面尺寸为30.0mX12.0m,
3、室内钢结构操作平台建筑标高为4.000m。设计使用年限50年，结构安全等级二级，拟采用钢平台。(1)钢平台楼面做法：采用花纹钢板或防滑带肋钢板。(2)楼面活荷载标准值：根据工艺要求取为6.0KN/m。(3)钢平台结构连接方式：平台板与梁采用焊接(角焊接)；次梁与主梁采用高强度螺栓连接；主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接，定位螺栓采用粗制螺栓。材料选用：型钢、钢板采用Q235-A.F;焊条采用E43XX型。粗制螺栓采用Q235钢材。(5)平台柱基础混凝土强度等级C25。(6)连接方案：次梁与主梁采用高强螺栓侧面较接连接，次梁与主梁的上翼缘平齐；主梁与柱采用侧向较接连接；柱与基础采用较接连接；平台板
4、与主(次)梁采用焊接(角焊缝)连接。试对铺板、次梁、主梁、钢柱以及次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚及钢楼梯进行设计连接方案结构布置梁格布置：采用单向板布置方案，柱网尺寸为6.0mx6.0m；主梁沿横向布置，跨度为6m；次梁沿纵向布置，跨度为6.0m。次梁的间距为1.5m;单块铺板的平面尺寸为0.75mx1.5m。平台结构平面布置如图1所示。图1钢平台平面布置图、铺板设计1.1. 初选铺板截面在铺板的短E方向设置15道加劲肋，间距l1 = 750mm。,取t=7mm平板厚度t-li150li120=5.06.25mm1.2. 计算简图因铺板区格长边之比b/a=1.5/0.75=2.0可作为多跨连续
5、的双向板计算，加劲肋和次梁作为其支承边。1.3. 内力计算(1)荷载计算7mm厚花纹钢板:平台板永久荷载标准值:78.50.007=0.55KN/m2g1=20.55kN/m平台板可变荷载标准值:q2=3.0kN/m2平台板的荷载基本组合值：P-gq=1.20.551.33.0kN/m2=4.26kN/m2G1Q2平台板的荷载标准组合值：P=gq=0.553.04.55kN/m2k12(2)内力计算平台板单位宽度最大弯矩:=0.26 kN , mMmax-pa2=0.1024.560.7平台板的最大挠度：pa410-37504=0.11153-mm=1.75mmEt2.06107注：根据b/a
6、=2.0,查表4-1可得，均布荷载作用下四边简支板的弯矩系数a=0.102,=0.111。1.4. 截面设计(1)强,算6M板的强度按式(4-5)计算mamax=xWt2=6_0.2610n/mm2=26.5N/mm2f=215N/mm221.2727f二175=118(2) a750428.57150:、板的加劲肋设计2.1. 计算简图加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊脚尺寸6mm每焊150mm后跳开50mm间隙（图2-2b）。此连续构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。加劲肋高度取h=80mm,厚度6mm,按T形截面计算，受压区为铺板翼缘，t=7mm,受压区长度30t=210mm，如图2-2
7、c所示。加劲肋的跨度为1.5m,计算简图如图2-2a所示图 2-2 c图2-2b平台板传来永久荷载加劲肋自重可变荷载标准值： 荷载的基本组合值：9110111112113Pk=gk qk = (0.45 2.25) kN / m =2.70kN / m(3)内力计算跨中最大弯矩设计值M max = 1/8 pl 2 = 1/8 3.47 1.52 =0.98kN *m支座处最大剪力设计值11Vmax 三 2 Pl 2 3.47 1.5kN = 2.60kN(4)截面特性计算截面形心位置11415162.2. 荷载计算铺板为四边支承板，较精确地计算可假定荷载按梯形分布，为简化计算，可安全地均布荷
8、载考虑，即取加劲肋的负荷宽度750mm永久荷载标准值:0.550.75=0.41kN/m=0.04kN/78.50.080.006mgk=0.45kN/mqk=3.00.75kN/m=2.25kN/mP=GgkQqk=1.20.451.32.25=3.47kN/m荷载的标准组合值yc=210，7勺.5480x6乂(40+7)mm=14.21mm210780617截面惯性矩I=彳21210732107(14.21一3.5产1216803806(72.79-40)2=946705.90(mm4)18支座处抗剪面积只计算铺板部分，偏于安全的仍取210mm范围，则Av=2107=1470mm219(5
9、)强度计算受弯强度计算按式(4-7)计算，受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.2.Mmax0.98父106N/mm2(满足要。=/W=1.2x946705.90/(87-14.21)=62.79N/mmff=215求)xnx24按抗剪强度公式计算:maxSmax=1.52=152。/1470=2.65N/mmfv=125N/mm2（满足要求）21（6）变形计算加劲肋的挠度按式（4-9）计算：f=5p135心.7部15003=11o，15=7500mm/15=500mm取梁的腹板高度hw=500mm满足最小高度要求，且接近经济高度。（2）梁腹板厚度tw梁腹板可按式（4-13）估算：tw=hw=50cm=0.6428cm=6.43mm1111取tw=8mm大于6mm的最小要求。（3）梁翼缘尺寸bxt取上、下翼缘相同，截面模量按式计算:th2wwW=6+bthw可得到所需的上（下）翼缘面积:Wxtwhw1307.16
