浙江大学宁波理工学2013-2014学年第II学期《钢结构设计原理》开课分院：土木建筑工程分院课程设计名称：L=9.6/l=7.2钢平台设计学生姓名：潘丽东3110621100指导教师：王建新完成日期：2014-5-30目录1.设计内容与设计参数...........................................................................................................- 1 -1.1设计内容...................................................................................................................- 1 -1.2设计参数...................................................................................................................- 2 -2.次梁LL-1设计 ......................................................................................................................- 2 -2.1荷载汇集与计算简图...............................................................................................- 2 -2.2梁截面选择...............................................................................................................- 3 -2.3截面复核...................................................................................................................- 3 -3.主梁L-1设计........................................................................................................................- 3 -3.1荷载汇集与计算简图...............................................................................................- 3 -3.2截面选择...................................................................................................................- 6 -3.3强度及挠度验算.......................................................................................................- 6 -3.4整体稳定验算...........................................................................................................- 8 -3.5加劲肋设置与局部稳定验算...................................................................................- 8 -4.柱Z3设计.......................................................................................................................... - 10 -4.1荷载汇集与计算简图............................................................................................ - 10 -4.2截面选择................................................................................................................ - 10 -4.3强度、刚度与整体稳定验算................................................................................ - 11 -4.4局部稳定验算........................................................................................................ - 11 -5.主次梁螺栓连接计算与节点图........................................................................................ - 11 -5.1确定节点荷载与螺栓布置.................................................................................... - 11 -5.2螺栓连接验算........................................................................................................ - 13 -1.1. 设计内容与设计参数 1.1 设计内容图1.1所示钢平台，其结构平面布置图如图1.2，按照任务要求，本人设计内容为边次梁LL-1、中间主梁L-2和中柱Z4，并设计主次梁螺栓连接。

图1.1 钢平台图1.2 钢平台结构平面布置图L-1L-1Z3Z1L L -1L L -11.2 设计参数钢材Q235-B ，焊条E43型，螺栓C 级。

柱和次梁采用型钢，主梁采用焊接钢板梁，梁均按两端铰接设计，节点连接为螺栓连接，主、次梁计算跨度分别为9.6m 和7.2m ，次梁间距3m 和3.3m ，次梁上翼缘与楼板焊牢，柱按轴心受压构件设计，计算长度6m ，楼面恒载与活荷载标准值分别为4.5和6kN/m 2。

1.3 次梁LL-1设计 1.4 荷载汇集与计算简图恒载标准值（楼面传来的恒载和次梁自重）10.12 1.5 4.50.127.27.614/l k k g s g l kN m =+=⨯+⨯=活载标准值（楼面传来的活载）1 1.569.00/l k k q s q kN m ==⨯=总荷载标准值7.614916.61/l l lk k k p g q kN m =+=+=总荷载设计值1.2 1.3 1.27.614 1.3920.84/l k k p g q kN m =+=⨯+⨯=跨中弯矩与支座剪力设计值22/820.847.2/8135.0l l M p l kN m ==⨯=⋅ /220.847.2/275.0l l V p l kN ==⨯=计算简图及内力如图2.1图2.1 次梁计算简图与内力图1.5 梁截面选择次梁挠度允许值查教材附表1.7为[/]1/250v l =，由此，次梁所需截面惯性矩为334455516.617200109797384[/]384 2.0610(1/250)lk x p l I cm E l ν-⨯⨯⨯≥==⨯⨯⨯ 由强度控制所需梁截面抵抗距33135.010598.01.05215l nx x M W cm f γ⨯≥==⨯选择型钢HN350×175×6×9，4311200,649,0.410/x x I cm W cm q kN m ===，另外I32a也合适，但用材多不做首选。

1.6 截面复核次梁截面无削弱，且所选截面的截面特性参数均大于所需，故挠度与正截面强度满足。

根据经验，该梁抗剪强度富余较多，验算省略。

次梁上无集中力，无需验算局部承压次梁受压翼缘与楼板牢靠连接，不必验算整体稳定 次梁为型钢梁不必验算局部稳定3.主梁L-2设计3.1 荷载汇集与计算简图均布恒载标准值（梁半宽楼面传来的恒载和主梁自重）0.120.129.6 1.152/L k g l kN m ==⨯=总均布荷载标准值1.152/L K k p g kN m ==总均布荷载设计值1.2 1.2 1.152 1.38/L L k p g kN m ==⨯=次梁传来集中恒载标准值235.5147.2255.70K lk P p l kN ==⨯=，21211()255.70(3 3.3)244.0822 3.3K K P s s P kN s +⨯+≈==⨯次梁传来总集中力设计值244.607.2321.12l P p l kN ==⨯=，21211()321.12(3 3.3)306.5222 3.3P s s P kN s +⨯+===⨯支座剪力与跨中弯矩标准值11212()12244.083255.70(3 3.3)1 1.1529.69.62249.61rk k Lk k P s P s s V p LL kN++=+⨯+⨯+=+⨯⨯=22224.8(4.8)0.5(4.8)249.61 4.8255.70(4.8 3.3)0.5 1.152 4.8801.3rLk Lk k k M V P s p kN m =⨯---=⨯-⨯--⨯⨯=⋅ 11212()12306.523321.12(3 3.3)1 1.389.69.62313.15r L Ps P s s V pLL kN++=+⨯+⨯+=+⨯⨯=22224.8(4.8)0.5(4.8)313.15 4.8321.12(4.8 3.3)0.5 1.38 4.81005.5r L L M V P s p kN m=⨯---=⨯-⨯--⨯⨯=⋅ 主梁计算简图及内力如图3.1所示M(kN·m)V（kN）图3.1 主梁计算简图与内力图3.2 L -2截面选择主梁挠度允许值查教材附表1.7为[/]1/400v l =，由此，梁最小高度为min 441.0540021596064.71341013410x nfL h cm γ⨯⨯⨯≥==⨯⨯ 由强度确定所需截面抵抗矩为331005.5104454.01.05215L nx x M W cm f γ⨯≥==⨯梁的经济高度为303085.2e h cm ≥==①选取梁腹板高度85h cm =②梁腹板厚度8.3/7/7w t mm ===，选取8w t mm = ③翼缘板的截面尺寸由强度控制所需梁截面抵抗距2//64454.0/850.885/641.1f nx w w w A W h t h cm ≥-=-⨯=选取280b mm =，16t mm =，则/17.526b t =<，翼缘板不会局部失稳244.8f A bt cm ==3.3 强度及挠度验算所选截面如右图3.2：1-8×850 1×0.8×85=68cm 2 2-16×280 2×1.6×28=89.6cm 2 A=157.6cm 2①计算截面几何特性参数22 1.6280.885157.6A cm =⨯⨯+⨯=()3342888.227.285/12208951x I cm =⨯-⨯= 322208951473888.2x nx I W cm h ⨯=== 2328 1.643.30.885/82662x S cm =⨯⨯+⨯= 图3.2 主梁截面 328 1.643.31940xA S cm =⨯⨯=②内力计算：由于原估算的梁自重实际所选梁自重相差不大，对内力计算结果影响很小，故直接采用3.1节内力计算结果。