钢结构平台设计一．设计题目某车间工作平台二．设计目的《钢结构设计原理课程设计》是土木工程专业学生在学习《钢结构设计原理》课程后一个重要的综合实践性教学环节，目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。通过基本的设计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。三．设计资料1.某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸为15*15、活荷载为3kN/m。不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。平台上三个有直径1m检修洞口，位置不限。平台顶面标高为6m，平台下净空至少4m，梁柱铰接连接。平台平面内不考虑楼梯设置。2.参考资料：1)钢结构设计教材2)钢结构设计规范3)建筑结构荷载规范4)钢结构设计手册2四．设计内容1.确定结构布置方案及结构布置形式依题意并经综合比较，平台结构平面布置如图所示：a)4m柱4m主梁4m次梁次梁主梁支撑b)5×3.6=18mc)H=柱支撑2.平台铺板设计(1)确定有关尺寸铺板采用有肋铺板，板格尺寸为1000mm×1500mm。根据结构要求及荷载作用情况，取铺板厚6mm，板肋尺寸为6mm×60mm。(2)验算铺板的承载力和钢度①承载力验算计算铺板和钢肋的跨中最大弯矩铺板自重标准值：q?7850?9.8?6?10?3?0.462kN/m2板肋自重标准值：q?7850?9.8?6?60?10?6?0.0277/mkN板面活荷载标准值：3kN/m2计算铺板跨中最大弯矩，铺灏此谋呒蛑桨寮扑悖?b/a?1500/1000?1.5?2.0查表得：?1?0.0812铺板面荷载设计值q?1.2?0.462?1.4?3?4.754kN/m2铺板单位宽度最大弯矩为Mx??1qa3?0.0812?4.754?13?0.386kN?m因为b?a,所以Mx?My,那么Mmax?Mx计算板肋的跨中最大2弯矩，可按两端只承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载，其中kN恒荷载标准值为：q?0.462?1?0.0277?0.4897/m活荷载标准值为：q?3kN/m加劲肋的跨中最大弯矩为：M?验算铺板和加劲肋的计算强度铺板截面的最大应力为s?121ql??(1.2?0.4897?1.4?3)?1.52?1.347kN?m886Mmax6?0.386?2?64.33MPa?f?215N/mm22?6th6?10加劲肋可考虑铺板30倍厚度的宽度参与截面共同工作，计算截面如图3-2所示。截面面积A?(90?2?6?60?6)?10?6?14402mm截面形心轴到铺板的距离：y?截面对形心轴x的截面惯性矩:180?6?3?60?6?36?11.25mm?0.01125m180?8?60?663603?180?6?8.252?8??8?60?24.752?4.0527?105mm4?4.0527?10?7m41212加劲肋截面最大应力为Ix?180?s?M1.347?103?0.01125??37.39MPa?f?215N/mm2?7Wx4.0527?10②铺板和加劲肋钢度验算铺板查表得a?0.0843普板面荷载标准值q'?0.462?3?3.462/m2kN铺板跨中最大挠度：Vmaxq'a43.462?103?14?a3?0.0843??6.56mmEth2.06?1011?63?10?9钢板容许挠度:?V??l/150?1000/150?6.67mmVmax??V?(满足刚度要求)加劲肋加劲肋跨中最大挠度Vmax?5ql45?(0.4897?3)?103?1.54??2.76mm384EIx384?2.06?1011?4.0527?10?7加劲肋容许挠度?V??l/250?1500/250?6mmVmax??V?(满足刚度要求)3.平台次梁设计假设平台次梁与平台主梁铰接连接，平台次梁CL1可看作是两端支承在平台主梁上的简支梁，承受着平台铺板传来的均布荷载。平台次梁计算简图如图3-3所示。恒荷载标准值：q=0.4897?1.5=0.73455kN/m活荷载标准值：q=3?1.5=4.5kN/m次梁跨中最大弯矩：Mmax?(1)截面选择梁所需的截面抵抗矩Wx?12ql?(1.2?0.73455?1.4?4.5)?52/8?22.44kN/m8Mmax22.44?103??1.044?10?4m3?104.43cmf215?106次梁采用工字形型钢截面，由型钢规格查表得：I16:A=26.1cm2,Ix=1130cm,Wx=141cm3,Ix/Sx=13.8cm,自重20.5kg/