钢结构加劲肋版.docx

中南大学土木建筑学院土木工程专业（本科）

《钢结构设计原理》课程设计任务书

题目：钢框架工作平台设计

姓名：

班级：

学号：

建筑工程系

一、设计规范及参考书籍
1、规范
（1）中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准（GB/T50105－2001）
（2）中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2010）
（3）中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB5009－2001）
（4）中华人民共和国建设部.钢结构设计规范（GB50017－2003）
（5）中华人民共和国建设部..钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）
2、参考书籍
（1）沈祖炎等.钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006
（2）毛德培.钢结构，中国铁道出版社，1999
（3）陈绍藩.钢结构，中国建筑工业出版社，2003
（4）李星荣等.钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005
（5）包头钢铁设计研究院中国钢结构协会房屋建筑钢结构协.钢结构设计与计算（第二版），机械工业出版社，2006

二、设计资料
某厂一操作平台，平台尺寸16.000×18.000m，标高2.50m（第一组），平台布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按4.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。

三、设计内容要求
（1）板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算）
（2）选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）
（3）选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算）
（4）柱的设计（截面设计、整体稳定性验算）
（5）节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接）
（6）计算说明书，包括（1）～（5）部分内容
（7）绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详图（边柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(A2图纸一张)
四、设计过程
1.板的设计
（1）板的选择
选用8mm厚的压纹钢板，钢材牌号为Q235，其自重为66.8kg/m2。铺板采用加劲肋，间距为1000mm，其示意图如下：

（2）板的强度验算
压花钢板按四边简支板算，对于单位板带有：
楼面活载标准值：qk0=4.0KN/m2
楼面恒载标准值：qk1=66.8×9.8÷103=0.655KN/m2
楼面荷载标准值：qk=4+0.655=4.655KN/m2
楼面荷载设计值：
q=1.2qk1+1.4qk0=0.655×1.2+4×1.4=6.386KN/m2
最大弯矩：
由b/a=2000/1000=2（a、b分别为四边简支板的短边和长边），查表可得α=0.1017，β=0.1106，γ=1.2。

板的强度
所以板的强度满足要求。
（3）板的挠度验算

所以板的挠度满足要求。
（4）加劲肋的设计
eq\o\ac(○,1)计算尺寸
肋板的高度取跨度的1/15～1/12，即取67～83mm，选用钢板80×6mm，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm，每焊150mm长度后跳开50mm。此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T形截面，铺板计算宽度为30t=240mm，跨度为1m。
eq\o\ac(○,2)荷载计算
分布在一T形截面简支加劲肋上的设计荷载应为1000mm范围内的荷载，加劲肋自重为0.08×0.006×78.5=0.038KN/m，按均布荷载考虑。
均布荷载标准值：
均布荷载设计值：
eq\o\ac(○,3)内力计算
简支梁跨中最大弯矩设计值：
支座处最大剪力设计值：

eq\o\ac(○,4)截面特性计算

A=2400mm2
Ix=1009664mm4
W上=78880mm3
W下=13426.4mm3eq\o\ac(○,5)强度及挠度验算

故加劲肋强度和挠度满足要求。

2.次梁设计
（1）次梁选择
选取I16热轧工字型钢做次梁，钢种为Q235，其截面特性如下：h=160mmb=88mmt=6mmA=26.11cm2
Ix=1127cm4WX=140.9cm3Sx=80.8cm3gk=0.2KN/m
（2）荷载计算
将次梁看作两端简支于主梁的弯曲构件，梁跨4m。次梁的荷载主要是由铺板—加劲肋传来相隔1m分布的集中力，但这一荷载可作为均布荷载考虑。
均布荷载标准值：qk=4.693×2+0.2=9.586KN/m
均布荷载设计值：q=6.432×2+0.2×1.2=13.104KN/m
计算简图为：
13.104
4000

次梁弯矩图：

次梁剪力图：
（3）强度验算
eq\o\ac(○,1)抗弯强度：
eq\o\ac(○,2)