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浙江交通职业技术学院路桥学院 《钢结构设计》 金工操作钢平台设计 计 算 书 班 级： 姓 名： 设计日期： 年 月 日 目录 一、设计资料 3 二、设计步骤 3 （一）判断结构是否适合选用钢结构 3 （二）荷载标准值查取 4 （三）钢材牌号选择 4 （四）结构布置 4 三、计算书 4 （一）钢结构平台梁设计 5 1、荷载计算 5 2、内力分析 5 3、预估截面 5 4、验算 5 5、结论 6 （二）钢结构平台柱设计 6 1、荷载计算 6 2、内力分析 7 3、预估截面 7 4、验算 7 5、结论 8 （三）钢结构平台柱脚设计 8 1、设计条件 8 2、确定底板尺寸 9 3、计算底板厚度 9 四、设计问题 10 五、设计体会 11 六、教师总结评语 11 一、设计资料 设计任务：某厂内金工车间的操作平台，尺寸：18.0m×10.0m，标高6.0m，平台上无动荷载，铺板密铺并与梁牢固相连，平台铺板自重按0.8kN/m2考虑。 二、设计步骤 （一）判断结构是否适合选用钢结构 钢结构的优点和缺点是什么？为什么不选择钢筋混凝土结构的平台方案？ 答：钢结构优点：钢结构重量轻，塑性和任性较好；钢材更接近于匀质和各向同体性；钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短；钢结构的密实性好。 钢结构的缺点：钢结构的防火性能差，钢材易于锈蚀。 钢筋混凝土自重大、抗裂性差、承载力有限，施工复杂，工序多，钢筋混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。 （二）荷载标准值查取 根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，P18页，工业建筑楼面活荷载，该金工车间平台上的活荷载标准值为： 2.5KN/m2 （三）钢材牌号选择 本钢结构平台拟选用的钢材牌号为： Q235 （四）结构布置 考虑到钢结构平台合理的跨距与柱距为6~8米，且照顾到铺板的挠度不可过大，柱网布置见下图： 三、计算书 设计参考资料： （1）《钢结构》，第4版，刘声场，中国建筑工业出版社； （2）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001； （3）《钢结构设计规范》，GB50017-2003； （一）钢结构平台梁设计 1、荷载计算 荷载标准值：0.8KN/m2×5m+2.5KN/m2×5m=16.5KN/m 荷载设计值：0.8KN/m2×5m×1.2+2.5KN/m2×5m×1.4=22.3KN/m 2、内力分析 V=ql=×22.3KN/m×6m=66.9KN M=ql2=0.125×22.3KN/m×62=100.35KN.m 3、预估截面 W====444.518cm3 选择HN346×174×6×9 wx=649 Ix=11200 质量为41.8kg/m A=53.19cm2 4、验算 （1）抗弯强度 ==150.57N/mmf=215N/mm 结论：截面通过抗弯强度验算，符合要求。 （2）抗剪强度 S=174×9×(-4.5)+()×6×()=344559mm2 τ===35.07N/mmf=215N/mm 结论：截面通过抗剪强度验算，符合要求。 （3）局部承压强度 本项目没有集中荷载作用，不需进行此项验算。 （4）折算应力 本项目为简直梁，均布荷载，没有某一截面同时承受较大的正应力、剪应力和局部压应力，不需进行此项验算。 （5）刚度 γ=.==12.37==15 结论：简直梁最大挠度符合规范要求。 （6）整体稳定性 平台上有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移，不需要进行此项验算。 5、结论 选取截面为HN346×174×6×9，且通过各项验算，符合规范要求。 （二）钢结构平台柱设计 1、荷载计算 荷载标准值：N=[0.8×30+0.418×30+2.5×30]=111.54KN 荷载设计值：N=[0.8×30×1.2+0.418×30×1.2+2.5×30×1.4]=139.32KN 2、内力分析 N=139.2 KN μ = 1.0 计算长度=1.0×6=6m 3、预估截面 假定λ(50-100)，L0≥5-6m λ取100 i==6cm 初选截面为：HW×175×175×7.5×11 A=51.43cm2 自重为40.3kg/m ix=7.5cm iy=4.37cm Ix=2900cm4 Iy=984cm4 wx=331cm3 wy=112cm3 4、验算 验算 截面盐酸增加了柱的自重 N=0.403kg/m×6m×1.2+139.32=144.6396kg （1）强度 δ===