重庆交通大学钢结构课程设计-平台梁.doc
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钢结构课程设计报告题 目 某工厂钢结构平台 学 院 **学院 专 业 **工程 学生姓名 学 号 指导教师 张老师 二〇一三年六月一、设计资料某工厂车间钢结构平台，平面尺寸为8×8m（次梁间距2m），结构布置为普通梁格，次梁支于主梁上，主次梁等高连接主次梁采用Q345钢，焊接采用E50焊条平台板结构恒载标准值为3.5kN/m2，活荷载标准值为33kN/m2二、结构布置三、平台梁次梁设计 设计数据： f=310N/mm2 , fv=180N/mm2 1.次梁的荷载及内力次梁的荷载设计值： g=1.2×3.5+1.4×33×2=100.8KN/m最大弯矩： Mx=18gl2=18×100.8×42=200.16KN•m初选截面承受跨中最大弯矩所需的截面抵抗力矩： Wx=Mxrxf=200.161.05×310=614.93×103cm3选用I40C， Wx=1192cm3, Ix=23847cm4 , A=102cm2 , Sx=712cm3 , r=12.5mmg1=0.801KNm , tw=14.5cm , b= 146mm , t=16.55mm2.正应力验算次梁自重弯矩: M1=18×1.2×0.801×42=1.92KN•m b-tw-2r2t=146-14.5-2×12.52×16.5=3.23<13235345 σ=Mx+M1rxWx=200.16+1.92×1061.05×1192×103=161.5Nmm2 4. 局部压应力次梁承受均布荷载作用，其上翼缘没有局部集中荷载作用，可不验算局部压应力，但考虑西凉叠接在主梁上，应验算支座处腹板局部压应力支座反力： F=R=203.52KN , φ=1.0（集中荷载增大系数）.设支承长度：a=15cm支乘面至腹板边缘的垂直距离： hy=r+t=12.5+16.5=29mm Iz=a+5hy=15+5×2.9=29.5cm局部承受压强: σ=φFtwIz=1.0×203.52×10314.5×295=47.6Nmm2 2.梁截面特性计算 Ix=1230×96.43-923×28.6=383730.30cm3 Wx=Ix÷h2=383730.3÷96.42=7961.20cm3 A =2×30×2.2+1.4×92=260.8cm2 3.截面验算①﹑受弯强度验算 梁自重： g=1.1AV=1.1×260.8×10-4×1.2×7.85×10=2.7KN∕m 最大弯矩： Mx=4P+18gl2=4×4407.04+18×2.7×82=1686.48KN•m 支座最大剪力： V=32P+12gl=32×407.04+12×2.7×8=621.36KN 最大应力： σ=MxrxWx=1686.48×1061.05×7961.2×103=201.75N∕mm2 ③﹑整体稳定性验算 梁工字钢为I40C，根据附录9.2查得 φb=2.1>0.6 ，计算φb1 φb1=1.07-0.282φb=1.07-0.2822.1=0.94<1 （三）主梁截面改变及验算 截面改变： 为节约钢材，在距支座 L6 =1.3m 处开始改变翼缘的宽度，所需要翼缘的宽度有截面改变处的抗拉强度确定，截面改变处的弯矩和剪力为： M1=32×1.3-12gl2=32×407.04×1.3-12×2.7×1.32=791.4KN•m V1=32P-gl=32×407.04-2.7×1.3=607.05KN W1=M1rxf=791.4×1031.05×295=2554.96cm3 A1=2Ix-Iwh02=W1h0-16twh0=2554.9692-16×92×1.4=6.3cm2由b1t=A, b1=6.32.2=2.9cm ，取改变后的翼缘宽度为4cm.截面改变处的折算应力验算： I1=112×1.4×923+2×3.5×2.2×(922+1.1)2=125010.45cm4 S1=3.5×2.2×922+1.1=362.67cm3 σ1=M1I1×h02=791.4×106125010.45×104×9202=291.2N∕mm2 τ1=V1S1I1tw=607.05×103×362.67×106125010.45×14×104=12.6N∕mm2 σz=σ12+τ12=291.22+12.62=291.5Nmm2<1.1f=324.5N∕mm2 满足要求.（四）主梁翼缘焊缝设计 支座最大剪力： Vmax=32P=32×407.04=610.56KN 则需要的焊缝厚度： hf≥11.4f fw×VmaxS1I1=11.4×200×610.56×362.67×106125010.45×104=0.6mm 按构造要求： hf≥1.522=7.03 , 选取翼缘焊缝的焊角尺寸 hf=8mm .（五）腹板加劲肋设计 h0tw=92014=65.7≤80235fy=66.02 ,对有局部应力（σc≠0），应按构造配横向加劲肋.由于横向加劲肋应满足0.5h0~2h0 , 为0.46mm~1.84mm ,则支座处间距为1.5m，中间处a=1.0m , 将半跨分为3区段，分别见雁南每个区段的局部稳定性.加劲肋的设计在腹板两侧成对配置加劲肋，加劲肋的截面外伸宽度： bs≥h030+40=92030+40=70.7mm取 bs=80mm ，加劲肋的厚度: ts=bs15=8015=5.3mm ,取 ts=8mm .区段Ⅰ 区段左边截面内力： M=0 , Vmax=610.56KN区段右边截面内力: M1=1.5V-12ql2=1.5×610.56-12×2.7×1.52=912.8KN•m V1=610.56-2.7×1.5=606.5KN区段截面平均内力： M p=912.82=456。
