钢结构课程设计钢结构平台设计.doc

课程名称： 钢结构课程设计 设计题目： 钢结构平台设计 院 系： 土木工程系 专 业： 铁道工程 年 级： 2009 姓 名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2011年12月19日目录1总体设计 12 平台次梁设计 22.1 次梁内力分布 22.2 次梁高度 22.3 截面选择 32.4 截面验算 33 平台主梁设计 33.1 主梁内力分布 33.2 主梁截面抵抗矩 43.3 主梁截面尺寸 43.4 截面验算 64 次梁与主梁的焊接连接设计 75 主梁与柱高强螺栓连接设计 85.1 螺栓选择 85.2 螺栓承载力验算 95.3 净截面强度验算 91总体设计平面布置理由：1、 主梁沿短边方向布置，次梁沿长边方向布置；2、 主梁总长8.9m，均分三跨；次梁总长8.2m；3、 柱位于主、次梁支接处；4、 主、次梁和柱的总体设计考虑了计算的便利性，同时考虑一定的室内开间（跨度设计），还涉及到总体设计的经济性。

图1 平面布置图92 平台次梁设计2.1 次梁内力分布假设平台次梁与平台主梁铰接连接，按照单跨简支梁计算次梁的内力分布：次梁承受的恒载和活载：内力计算: 绘制次梁内力分布图：图2 次梁内力分布图2.2 次梁高度为了保证平台的平整，考虑次梁高度时由刚度公式：其中，强度设计值，所以，，附表2得挠度容许值所以，次梁高度：2.3 截面选择按抗弯强度要求计算型钢需要的净截面抵抗矩：查附表6.1，选用工字钢（）2.4 截面验算内力计算：（考虑钢材自重）查附表6.1，工字钢自重均布荷载考虑钢材自重后的内力：截面强度验算：1） 抗弯强度： 满足2） 抗剪强度： 满足3） 刚度验算： 满足次梁选用工字钢满足要求3 平台主梁设计3.1 主梁内力分布假设平台主梁与平台柱铰接连接，视平台主梁为简支上的简支梁主梁分两跨，次梁在其跨中集中荷载F，在其两端集中荷载计算荷载标准值和设计值：主梁最大弯矩、剪力值：图3 主梁内力分布图3.2 主梁截面抵抗矩由附表2查得为，可计算梁的最小高度：需要净截面抵抗矩：3.3 主梁截面尺寸由于可以得到主梁的经济高度：因此取梁腹板高350mm由式（5.105）得：由式（5.106）得：取腹板厚度为：，腹板采用-350×8的钢板。

假设梁高400mm，需要净截面惯性矩：腹板惯性矩为：由式（5.110）得：取，，取翼缘选用-120×18图4 主梁截面尺寸截面惯性矩：3.4 截面验算1）强度验算主梁自重：设计荷载：考虑自重后的最大弯矩： 强度满足剪应力、刚度不需要验算，因为选用腹板尺寸和梁的高度时已经满足了2）整体稳定性验算 , ，由附表3.1查得： ，应该使用： 不满足处理措施：在跨中设置一道侧向支承点满足要求4） 局部稳定验算翼缘板：腹板： 满足要求5） 刚度验算刚度满足4 次梁与主梁的焊接连接设计主、次梁按照等高链接设计图5 主、次梁等高焊接设计图次梁传递的支座反力：考虑存在弯矩作用，焊缝最终承受剪力：设焊缝长度，查附表1.2得Q345钢对接焊缝不添加起落弧板，实际焊缝长度取由抗剪强度确定的，则最终焊缝长度满足强度，无需验算5 主梁与柱高强螺栓连接设计5.1 螺栓选择主梁支座反力：主梁支反力设计值：考虑弯矩作用，剪应力会增加20%~30%则取剪力V为：根据钢结构设计手册，采用摩擦高强螺栓M22，10.9级，喷砂处理： 单个螺栓抗剪强度：（单剪）螺栓个数：取n=6，并排布置如图65.2 螺栓承载力验算按照图6布置螺栓，螺栓的，显然螺栓承载力不会降低。

螺栓承载力满足要求图6 螺栓布置5.3 净截面强度验算危险截面为1-1截面宽度b=120mm，厚度t=20mm满足强度要求。