平臺(tái)鋼構(gòu)造計(jì)算書(shū)平臺(tái)鋼構(gòu)造計(jì)算書(shū)平臺(tái)鋼構(gòu)造計(jì)算書(shū)鋼平臺(tái)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、構(gòu)造部署1、梁格部署：按柱網(wǎng)尺寸部署。L=，D=，a=b=。2、連接方案：主梁與柱、次梁與主梁之間均采用高強(qiáng)度螺栓鉸接連接，定位螺栓采用粗制；次梁與主梁的上翼緣平齊；平臺(tái)板與梁采用焊接。3、支撐部署：依照贊同長(zhǎng)細(xì)比，按構(gòu)造要求選擇角鋼型號(hào)。二、平臺(tái)鋼鋪板設(shè)計(jì)1、尺寸確定依照平臺(tái)荷載、構(gòu)造要求及平面部署情況，平臺(tái)鋪板的厚度取為6mm。平臺(tái)鋪板采用有肋鋪板，板格面積取為×，即相鄰兩次梁中心間距為，加勁肋中心間距為，此處加勁肋間距參照鋪板厚度的100~150倍取值。加勁肋采用扁鋼，其高度一般為跨度的1/15~1/12，且不小于高度的1/15及5mm，故取扁鋼肋板高度60mm，厚度6mm。2、鋪板驗(yàn)算驗(yàn)算內(nèi)容包括鋪板強(qiáng)度和鋪板剛度。1）荷載效應(yīng)計(jì)算鋪板承受的荷載包括鋪板自重和板面活荷載，計(jì)算以下：鋪板自重標(biāo)準(zhǔn)值：q78509.861060.462kNm2G鋪板承受標(biāo)準(zhǔn)荷載：qk80.4628.462kNm2鋪板承受的荷載設(shè)計(jì)值：q1.20.4621.4811.7544kNm2鋪板跨度b=900mm,加勁肋間距a=900mm，b/a=1<2，因此，應(yīng)按四邊簡(jiǎn)支平板計(jì)算鋪板最大彎矩。查表2-1得：Mqa20.049711.75440.92kNmmax0.47322）鋪板強(qiáng)度驗(yàn)算鋪板截面的最大應(yīng)力為：6Mmax60.473278.8622152t26210-6NmmfNmm滿足要求。3）鋪板剛度驗(yàn)算查表2-1得：qa48.4621030.94900maxk0.04335.4mm[]6mmEt31011631092.061504）鋪板加勁肋驗(yàn)算板肋自重標(biāo)準(zhǔn)值：p78509.866010920.028kNm加勁肋可按兩端支撐在平臺(tái)板次梁上的簡(jiǎn)支梁計(jì)算，其承受的線荷載為：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：p10.4620.90.0280.4438kNm活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：p20.987.2kNm加勁肋的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為:Mql21(1.20.44381.47.2)0.921.08kNm88加勁肋計(jì)算截面可按加勁肋和每側(cè)鋪板15t（t為鋪板厚度）的寬度參加共同作用，計(jì)算截面如圖3所示。計(jì)算截面面積：A18066061440214401062mmm計(jì)算截面形心軸到鋪板面的距離：y1806360636mm144011.25計(jì)算截面對(duì)形心軸x的截面慣性矩：IX180631806(11.2526603606(3624.05271074123)1211.25)mm加勁肋截面最大應(yīng)力為：Mmax1.08103(0.0660.01125)22W4.0527107146Nmmf215Nmm滿足要求。加勁肋跨中最大撓度為：5qkl45(0.44387.2)1030.940.78mm[]900max384EIX3842.0610114.05271076mm150滿足剛度要求。三、次梁設(shè)計(jì)1、次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖：次梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。圖2次梁受力簡(jiǎn)圖2、計(jì)算次梁荷載。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：次梁承受恒荷載包括自重和加勁肋自重（暫時(shí)不考慮次梁自重），將加勁肋則算成均布荷載。p10.4620.90.0280.4438kNm活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：p280.97.2kNm則次梁最大彎矩設(shè)計(jì)值為：Mmaxql21238.8kNm(1.20.44381.47.2)5.488最大剪力為：Vmax1ql110.985.457.3kN223、初選次梁截面：次梁采用一般軋制工字鋼，依照組合內(nèi)力初選截面。由抗彎條件得次梁所需的凈截面抵抗矩：WnxMmax38.8103171.87cm3xf1.05215106初步擬訂次梁采用工字鋼，型號(hào)為Ι20b，截面參數(shù)以下：,I4,W3IX17.13cm9.0mm，自重m2,SAx2502cm250.2cmX,tw39.55cmx4、次梁內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算包括自重在內(nèi)的次梁荷載。計(jì)算次梁自重的均布荷載：p10.44380.0319.80.7476kNmp27.2kNmq1.2p11.4p210.98kNmqkp1p27.95kNm5、驗(yàn)算次梁截面：驗(yàn)算次梁荷載作用下的鋼梁強(qiáng)度、撓度和整體牢固。（1）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax4010622xW103152.26Nmmf215Nmm（2）剪應(yīng)力驗(yàn)算VSX57.310322IxW17.1337.2Nmmfv125Nmm910（3）支座處局部壓應(yīng)力支座反力為。假定支撐長(zhǎng)度a=15cm,由型鋼表得：hyRt911.420.4mmlza2.5hy1502.520.4201mmF1.057.31032f2ctwlz920131.67Nmm215Nmm因鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上，并與其牢固相連，能阻攔受壓翼緣的側(cè)向位移，故不用驗(yàn)算整體牢固。（4）撓度驗(yàn)算5qkl457.9510125.4417.1mm[]5400max384EIX3842.06105250210421.6mm250因此，次梁能滿足強(qiáng)度和剛度要求。四、主梁設(shè)計(jì)1、主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖：按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。圖3主梁受力簡(jiǎn)圖2、主梁荷載計(jì)算。次梁傳來(lái)的集中荷載：F10.985.459.3kN最大彎矩M（不包括主梁自重），由表2-2查得K1.11。maxMMmax1.1159.39592.4kNm最大剪力（不包括主梁自重）：Vmax959.3/2266.85kN3、初選主梁截面：主梁采用焊接工字形截面。需要的截面抵抗矩：WnxMmax592.41062752cm3xf1.05205梁的最小高度hmin：[]11l900依照表2-3的剛度要求ln0400，查得hmin151560cm。梁的經(jīng)濟(jì)高度：h3W3073275230cms7nx68取腹板高度：h080cm確定腹板厚度tw：twh0800.8cm1111tw1.2Vmax1.2266.85103h0fv0.33cm800120取腹板厚度twmm。10翼緣所需面積：Wnx1275212A1h06twh08068021cm取上、下翼緣寬度b=400mm，厚度t=20mm，主梁截面見(jiàn)圖4。圖4主梁尺寸翼緣面積：40280cm221cm2截面特點(diǎn)：Inx1180340232cm41212W3249607737cm3nx42S240410.5140240802cm4、計(jì)算主梁內(nèi)力（包括主梁自重）。梁的截面面積：A4022180240cm2梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的自重：24010478509.81031.85kNm取自重的荷載分項(xiàng)系數(shù)為，并考慮由于加勁肋等重量的構(gòu)造系數(shù)，梁自重的荷載設(shè)計(jì)值為：1.21.21.852.66kNm梁支座最大剪力：Vmax266.8512.669278.8kN2梁跨中最大彎矩：M592.412.6692619.3kNmmax85、主梁截面設(shè)計(jì)：內(nèi)容包括強(qiáng)度、整體牢固、翼緣局部牢固、腹板局部牢固和腹板加勁肋設(shè)計(jì)以及撓度驗(yàn)算。（1）跨中截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax619.310622xW1.05773710376.2Nmmf205Nmm滿足要求。（2）翼緣局部牢固b4011323523513t29.752受壓翼緣的局部牢固能夠保證。（3）整體牢固驗(yàn)算次梁為主梁的側(cè)向支撐，故主梁的受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1900mm，l190016b12.25400因此，梁的整體牢固性有保證。VSX278.840801062fv1252IxW10435NmmNmm32496010（4）撓度驗(yàn)算集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：F7.955.442.93kNq1.21.852.22kNm由表2-2查得K19，maxFl25qkl39EIx384EIX42.931039210652.221099311635[]l140092.051053249601043842.06105324960104（5）腹板局部牢固和腹板加勁肋設(shè)計(jì)h0808080235tw1235腹板局部牢固能夠保證，不用配置加勁肋。由于主梁之上部署有次梁，次梁間距為，按構(gòu)造要求次梁下面必定對(duì)主梁腹板部署支承加勁肋。橫向加勁肋截面：bsh04080067mm3040100mm30，取bstsbs1006.7mm，取ts8mm1515支座加勁肋驗(yàn)算：梁的支座采用突緣支座形式，支承加筋類(lèi)采用200mm16mm，計(jì)算支承加勁肋在腹板平面外的牢固性。有效面積如圖5所示。圖5加勁肋部署支座加勁肋受的力N278.8kN，A1.62018150cm2I11.6203118131068cm41212i1068504.62cm1604.6234.63查附錄E-9得0.866，278.810322NA64.4Nmm215Nmm0.8665000支座加勁端部刨平頂緊。其端面承壓應(yīng)力為：NAce278.8103221620087.125Nmm215Nmm支座加勁肋與腹板用直角角焊縫連接，焊縫的焊腳尺寸為：hf278.81031.56mm0.72800160取hf8mm。其他加勁肋均采用2-100×12，不用驗(yàn)算。圖6主梁施工圖五、平臺(tái)柱設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)平臺(tái)柱為軸心受壓平臺(tái)實(shí)腹柱，柱截面采用焊接組合工字形，翼緣鋼板為火焰切割邊，鋼材采用Q235，柱的長(zhǎng)度為，考慮側(cè)向支承。1.柱頂荷載計(jì)算：主梁傳來(lái)總荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算簡(jiǎn)圖以下：2.截面選擇：假定長(zhǎng)細(xì)比需要的截面面積：

,由附錄查得需要的輾轉(zhuǎn)半徑：需要的截面寬度和高度，由附錄查得后計(jì)算以下采用的截面尺寸：翼緣板為2-250X10腹板為1-250X8翼緣與腹板的焊縫按構(gòu)造要求取截面幾何特點(diǎn)參數(shù)：截面面積：慣性

。

矩

：輾轉(zhuǎn)半徑：長(zhǎng)細(xì)比：3.截面驗(yàn)算整體牢固：由，查附錄得，則局部牢固：翼緣：腹板：剛度驗(yàn)算：因截面無(wú)削弱，不用驗(yàn)算強(qiáng)度。按構(gòu)造要求配置橫向加勁肋，橫向加勁肋宜用寬度為：厚度，此間距，采用加勁肋寬度，厚度，間距為70cm。六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1、主梁與次梁的連接節(jié)點(diǎn)1）連接設(shè)計(jì)：試采用以下圖的連接形式。次梁與主梁腹板采用級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，螺栓規(guī)格M16。螺栓排列時(shí)，離肢背距離按最小贊同距離確定以減小獨(dú)愛(ài)影響，螺栓邊距40mm，中心距60mm，孔徑為。圖7主次梁連接節(jié)點(diǎn)（2）梁端凈截面復(fù)核設(shè)梁端僅腹板參加工作，腹板參加工作高度偏安全的假定為150mm，螺栓開(kāi)孔處內(nèi)力為57.3kNM57.30.0432.5kNm腹板參加工作部分的截面特點(diǎn)：Aw15016217.51621840m5163022W66600mmw60剪應(yīng)力按平均應(yīng)力計(jì)算，波折應(yīng)力仍按平截面假定計(jì)算：2.5106226660037.5Nmm215Nmm1.557.310346.7212521840NmmNmm折算應(yīng)力近似按以下方式計(jì)算：37.52346.722289.2Nmm215Nmm在距梁端70mm處，彎矩還會(huì)有增加，但由計(jì)算可知強(qiáng)度有較豪豐裕。（3）螺栓連接計(jì)算梁端剪力引起的螺栓剪力：Nv57.3228.7kN梁端彎矩引起的螺栓剪力：NM2.5/0.0641.67kN單個(gè)螺栓的抗剪承載力：Nvb0.920.45155125.55kN強(qiáng)度計(jì)算：28.7241.67250.6kN125.55kN2、主梁與柱的連接節(jié)點(diǎn)主梁梁端經(jīng)過(guò)突緣式支座支承于柱頂板。左右兩梁端板間用一般螺栓連接并在此間設(shè)填板。梁的下翼緣與柱頂板間用一般螺栓固定。頂板設(shè)計(jì)三角形加勁板。頂板厚度參照節(jié)點(diǎn)板厚度合適加厚。柱頭的計(jì)算壓力為N=。設(shè)計(jì)采用Q235號(hào)鋼，設(shè)計(jì)焊接工字型截面軸心受壓的實(shí)腹柱的柱頭。柱頭加勁肋所需的面積為：柱頭處的加勁肋采用b1，則肋厚為=125mm，取，符合的局部牢固的要求。此時(shí)柱端腹板也應(yīng)換成的鋼板。取加勁肋高度。h=300mm驗(yàn)算抗彎承載力：頂板尺寸采用，遮住柱頂及加勁肋截面。每根加勁肋經(jīng)端面承壓傳入N/2=的力后，將經(jīng)過(guò)和柱腹板相連的兩個(gè)角焊縫把力傳給腹板。取肋高h(yuǎn)=300mm，則焊縫長(zhǎng)度，設(shè)焊縫的焊腳尺寸為，吻合焊縫長(zhǎng)度的構(gòu)造要求，則焊縫面積和焊縫截面抵抗矩為：驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度得：圖8柱頭構(gòu)造將加勁肋視為懸臂梁，驗(yàn)算其強(qiáng)度。懸臂梁截面為，受剪力V=N/2=及彎矩，從而：七、柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）柱腳底板設(shè)計(jì)計(jì)算(平面尺寸和厚度）假定底板寬度為Ba12t12c250210240350mmL1(NA)1(557.61031000)162mmBfc035010取L=400mm。作用在底板單位面積上的壓力為N557.61032102q3504004NmmNmmBLA01000圖9靴梁柱腳（2）各區(qū)格單位寬度的最大彎矩1.四邊支承板的彎矩：由ba2502501，查表2-5，得0.0479，則Mqa20.04794250211975N2.三邊支承板的彎矩：由b1a1752500.3，查表2-5，得0.0273，則Mqa20.0273425026825N13.懸臂板的彎矩：M0.5qc20.544023200N最大彎矩Mmax11975N底板厚度為6Mmax611975mmt18.7f205采用20mm。（3）焊縫設(shè)計(jì)計(jì)算柱與靴梁的豎直焊縫的焊縫尺寸用hf8mm。柱與靴梁的豎直焊縫：lwN557.6103mmhfffw40.