湖南农业大学课程设计说明书 课程名称： 钢结构课程设计 题目名称： 钢结构平台梁板柱的设计 班 级：20 10 级 土木工程 专业 5 班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 2013年12月 日目录摘 要：2课程设计任务书3设计题目：3设计资料：3要求：4结构设计计算步骤4前 言5钢结构平台梁板柱设计计算书6一、结构布置6二、平台次梁设计7（1） 次梁内力计算7（2）截面选择及强度验算7（3）挠度验算8三、平台主梁设计8（1） 荷载和内力计算9（2） 截面选择10（3） 中央截面验算11（4）变截面设计12（5)翼缘焊缝计算14（6）腹板加劲肋设计：14四、立柱设计17（1） 试选截面17（2） 截面验算18五、柱头设计18六、 柱脚设计19（1）底板计算19（2）靴梁计算20小 结：21参考文献：22致 谢:22钢结构平台梁板柱的设计The design of the steel structure platform beam plate column摘 要： 钢结构平台亦称工作平台。现代钢结构平台结构形式多样，功能也一应俱全，在各种设备安装以及建筑中多有涉及。钢结构的设计主要需要对刚度、强度和稳定性等进行校核，使其达到国家安全标准。本设计主要是对工作平台的主梁、次梁以及腹板加劲肋的设计。设计者需要根据所知可变荷载以及永久荷载，选用合适的尺寸的次梁，并据此得到主梁尺寸。考虑到屈曲后强度，对主梁添加加劲肋，并得到尺寸。本次设计的目的在于让设计者初步了解钢结构的设计思路，理解并掌握设计原理，为设计奠定基础！关键字：工作平台；主梁；次梁；荷载；尺寸。Abstract: Steel platform, also known as work platforms. Modern steel construction platform structure in various forms, functions are also readily available, more involved in various equipment installation and construction. Design of steel structure of stiffness, strength and stability, major needs to be checking, to meet national safety standards. This design mainly work platform design of main beams, beam Web stiffener. Designer needs to know a variable load, as well as permanent load, selection of suitable dimensions of the beam, and, accordingly, are main beam size. After consideration of buckling strength of main beams add stiffening ribs, and be dimension. The purpose of this design is to enable the designers get started with the design of steel structures, understand and master the design principles, laying the foundations for design!Keywords: working platforms; main beam; beam; load; dimensions.钢结构课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。设计题目：钢结构平台梁板柱的设计设计资料： 钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为8kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为4kN/m2，荷载分项系数为1.4；刚才采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱头和柱脚）进行设计。一、要求：1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；3.完成并提交期限时间为第13周周五上午（11月29日）。二、结构设计计算步骤1.结构布置及选型2.计算简图（结构简化）3.荷载计算4.内力计算5.内力组合6.截面设计7.结构施工图纸前 言 本书意在完成钢结构设计课的作业，以及对自己两学期来钢结构设计课所学知识的一次检验。固专业基本知识，强化结构设计，培养自己综合设计能力，注意培养自己运用手册，标准图和规范的能力，同时培养了自己分析问题和解决问题的综合能力。是我们学习土木工程专业来第一次全面自主进行结构设计能力的训练。本书主要对钢结构平台梁板柱进行设计验算。编撰过程由于疏忽或个人知识面的局限性，难免会产生一些失误以及错误，望各位老师批评改正。钢结构平台梁板柱设计计算书设计资料钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为8kN/m2，荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为4kN/m2，荷载分项系数为1.4；刚才采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱头和柱脚）进行设计。一、结构布置 工二、平台次梁设计平台次梁与主梁铰接连接，按单跨简支梁计算梁的内力分布。计算简图如图1所示去中间次梁进行计算（1） 次梁内力计算荷载计算永久荷载标准值为：可变荷载标准值为：次梁承受2.5m宽度范围内的平台荷载，设次梁自重为0.8kN/m，则次梁承担的线荷载设计值为；：（2）截面选择及强度验算 次梁与主梁按铰接设计，次梁内力为所需截面系数 初步选定I32a，查附表7-1查得翼缘厚与腹板厚。查附表1-1取。腹板与翼板交接圆角，质量为52.7kg/m，自重，可不进行抗弯强度验算。（3）挠度验算次梁承担的线荷载标准值为（4）抗剪强度验算1）设次梁与主梁等高连接，连接处次梁上部切肢50mm，假设端部剪力由腹板承受，可近似地假定最大切应力为腹板平均应力的1.2倍，即本梁没有M和V都较大的截面，不必计算折算应力。故截面I25a足够。2）如果次梁和主梁用叠接，则梁端切应力为（5）局部承压强度验算 设次梁支撑与主梁的长度a=80mm，如不设支撑加劲肋，则应计算支座处局部压应力 支座处同时有和但都不大，而弯矩应力，故按和的折算应力不再计算。截面I32a足够。三、平台主梁设计（1） 荷载和内力计算次梁跨度为5m，截面为I32a，由附表7-1知，其质量为52.7kg/m，考虑构造系数1.3，自重取；平台板传来恒载标准值为，主梁自重（估计值）为。主梁承受次梁传来的集中荷载（静力荷载），并将主梁计入，总计为：标准值平台板恒荷载 平台活荷载 放梁自重（估计值） 合计 考虑分项系数后，设计值为 弯矩和内力图如图2所示 （2） 截面选择1. 梁高h（腹板高度）建筑允许高大梁高度。平台面标高为5m，平台下要求净空高度为3.5m，平台面板和面层厚为120mm考虑制造和安装误差留100mm，梁挠度和梁下可能凸出物和空隙留250mm，得刚度要求最小梁高，主梁容许挠度，Q235钢（翼缘厚度） ；按式，考虑变截面影响增加5%，得2）经济梁高采用腹板高2. 腹板厚度1） 经验厚度 2） 抗剪要求最小厚度 采用腹板厚度翼缘尺寸 通常翼缘宽度。不必计算整体稳定的要求为：受压上翼缘自由长度（次梁间距），跨中有侧向支撑点，要求。构造及放置面板要求，放置加劲肋要求。翼缘局部稳定要求，综合以上要求，采用，梁截面如图2所示。（3） 中央截面验算 1） 中央截面抗弯强度验算 2） 中央截面折算应力（腹板端部）计算 中断梁自重校核：梁截面，折合质量184.14kg/m，重力2kN/m。考虑构造系数1.3，梁自重为（估算值）。梁的整体稳定不必计算。切应力、折算应力和挠度在变截面设计后进行。（4）变截面设计(1) 变截面位置和端部截面尺寸 梁在左右半跨内各改变截面一次，即缩小下翼缘的宽度。经济变截面点为离支座，该处M=1160kN/m，V=288.75，变截面后所需翼缘宽度： 厚度t=16mm不变，采用仍能满足翼缘尺寸所列各项要求。减小后的端部截面如图所示。（2） 截面后强度验算 1） 变截面处抗弯强度验算 2） 变截面处折算应力（腹板端部）验算 3） 支座处最大切应力验算 （3）最大挠度计算 跨度中点挠度计算，跨中有5个等间距（）相等集中荷载，近似折算成均布荷载；变截面文职。最大相对挠度为 （5)翼缘焊缝计算支座处 变截面处（稍偏跨中） 按构造 ；现采用（6）腹板加劲肋设计： 根据腹板的局部稳定性要求，因，按规范要求，应设置横向加劲肋，而不需设置纵向加劲肋。首先，按构造要求，在每根次梁下面和支座处设置加劲肋，即取加劲肋的间距为a2.5m，将半跨范围内划分为三个区段，分别验算每个区段的局部稳定性。 1、加劲肋的设计： 在腹板两侧成对配置加劲肋，加劲肋截面外伸宽度：