钢平台课程设计计算书一、结构布置1、梁格布置：按柱网尺寸布置。

L=9.0m ， D=5.4m ，a=b=0.9m 。

2、连接方案：主梁及柱、次梁及主梁之间均采用高强度螺栓铰接连接，定位螺栓采用粗制；次梁及主梁的上翼缘平齐；平台板及梁采用焊接。

3、支撑布置：根据允许长细比，按构造要求选择角钢型号。

二、平台钢铺板设计 1、尺寸确定根据平台荷载、构造要求及平面布置情况，平台铺板的厚度取为6mm 。

平台铺板采用有肋铺板，板格面积取为0.9m×5.4m ，即相邻两次梁中心间距为0.9m ，加劲肋中心间距为0.9m ，此处加劲肋间距参考铺板厚度的100~150倍取值。

加劲肋采用扁钢，其高度一般为跨度的1/15~1/12，且不小于高度的1/15及5mm ，故取扁钢肋板高度60mm ，厚度6mm 。

2、铺板验算验算内容包括铺板强度和铺板刚度。

（1） 荷载效应计算铺板承受的荷载包括铺板自重和板面活荷载，计算如下： 铺板自重标准值： 6278509.86100.462G q kN m --=⨯⨯⨯=铺板承受标准荷载：280.4628.462k q kN m -=+=铺板承受的荷载设计值：21.20.462 1.4811.7544q kN m =⨯+⨯=铺板跨度b=900mm,加劲肋间距a=900mm ，b/a=1<2，因此，应按四边简支平板计算铺板最大弯矩。

查表2-1得：22max 0.049711.75440.90.4732M qa kN m α==⨯⨯=（2） 铺板强度验算铺板截面的最大应力为：22max 22-6660.473278.86215610M N mm f N mm t σ⨯===<=⨯ 满足要求。

（3） 铺板刚度验算 查表2-1得：434max311398.462100.99000.0433 5.4[]61502.0610610k q a mm mmEt ωβω-⨯⨯==⨯=<==⨯⨯⨯（4） 铺板加劲肋验算板肋自重标准值：2978509.8660100.028p kN m -=⨯⨯⨯⨯= 加劲肋可按两端支撑在平台板次梁上的简支梁计算，其承受的线荷载为：恒荷载标准值：10.4620.90.0280.4438p kN m =⨯+=活荷载标准值：20.987.2p kN m =⨯=加劲肋的跨中最大弯矩设计值为:221(1.20.4438 1.47.2)0.9 1.0888qM l kN m ==⨯⨯+⨯⨯= 加劲肋计算截面可按加劲肋和每侧铺板15t （t 为铺板厚度）的宽度参及共同作用，计算截面如图3所示。

计算截面面积：26218066061440144010A mm m -=⨯+⨯==⨯计算截面形心轴到铺板面的距离：180636063611.251440y mm ⨯⨯+⨯⨯==计算截面对形心轴x 的截面惯性矩：33227418066601806(11.253)606(3611.25) 4.0527101212X I mm -⨯⨯=+⨯⨯-++⨯⨯-=⨯加劲肋截面最大应力为：322max 71.0810(0.0660.01125)1462154.052710M N mm f N mm W σ-⨯⨯-===<=⨯ 满足要求。

加劲肋跨中最大挠度为：434max11755(0.44387.2)100.99000.78[]6384150384 2.0610 4.052710k X q l mm mm EI ωω-⨯+⨯⨯===<==⨯⨯⨯⨯满足刚度要求。

三、次梁设计1、次梁计算简图：次梁按简支梁计算。

图2 次梁受力简图 2、计算次梁荷载。

恒荷载标准值：次梁承受恒荷载包括自重和加劲肋自重（暂时不考虑次梁自重），将加劲肋则算成均布荷载。

10.4620.90.0280.4438p kN m =⨯+=活荷载标准值：280.97.2p kN m =⨯=则次梁最大弯矩设计值为：22max 1(1.20.4438 1.47.2) 5.438.888qM l kN m ==⨯⨯+⨯⨯=最大剪力为：max 1110.98 5.457.322V ql kN ==⨯⨯=3、初选次梁截面：次梁采用普通轧制工字钢，根据组合内力初选截面。

由抗弯条件得次梁所需的净截面抵抗矩：33max 638.810171.871.0521510nxx M W cm f γ⨯===⨯⨯ 初步拟定次梁采用工字钢，型号为Ι 20b ，截面参数如下：239.55A cm = ,42502x I cm =,3250.2x W cm=,17.13XX I cm S =,9.0w t mm =，自重31.05kg/m4、次梁内力计算：计算包含自重在内的次梁荷载。

计算次梁自重的均布荷载：10.44380.0319.80.7476p kN m =+⨯=27.2p kN =121.2 1.410.98q p p kN m =⨯+⨯=127.95k q p p kN m =+=5、验算次梁截面：验算次梁荷载作用下的钢梁强度、挠度和整体稳定。

（1）抗弯强度验算622max 34010152.262151.05250.210x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯（2）剪应力验算32257.31037.212517.13910X v x VS N mm f N mm I W τ⨯===<=⨯⨯（3）支座处局部压应力支座反力为57.3kN 。

假定支撑长度a=15cm,由型钢表得：911.420.4y h R t mm =+=+=2.5150 2.520.4201z y l a h mm =+=+⨯=3221.057.31031.672159201c w z F N mm f N mm t l ψσ⨯⨯===<=⨯ 因铺板密铺在梁的受压翼缘上，并及其牢固相连，能阻止受压翼缘的侧向位移，故不必验算整体稳定。

（4）挠度验算4124max54557.9510 5.4540017.1[]21.6384250384 2.0610250210k X q l mm mm EI ωω⨯⨯⨯===<==⨯⨯⨯⨯因此，次梁能满足强度和刚度要求。

四、主梁设计1、主梁计算简图：按简支梁计算。

图3 主梁受力简图 2、主梁荷载计算。

次梁传来的集中荷载：10.98 5.459.3F kN =⨯=最大弯矩max M （不包括主梁自重），由表2-2查得 1.11M K =。

max 1.1159.39592.4M kN m =⨯⨯=最大剪力（不包括主梁自重）：max 959.3/2266.85V kN =⨯=3、初选主梁截面：主梁采用焊接工字形截面。

需要的截面抵抗矩：63max 592.41027521.05205nxx M W cm f γ⨯===⨯ 梁的最小高度min h ：根据表2-3的刚度要求0[]11400ln ω==，查得min 900601515l h cm ===。

梁的经济高度：33730727523068s nx h W cm =-=-= 取腹板高度： 080h cm = 确定腹板厚度w t ：800.81111w h t cm === 3max 0266.85101.2 1.20.33800120w v V t cmh f ⨯>=⨯=⨯取腹板厚度10w t mm =。

翼缘所需面积：210012752180216806nx w W A t h cm h =-=-⨯= 取上、下翼缘宽度b=400mm ，厚度t=20mm ，主梁截面见图4。

图4 主梁尺寸翼缘面积： 224028021cm cm ⨯=>截面特性：3324x14021802(40241)3249601212n I cm ⨯=⨯⨯+⨯+⨯⨯= 3324960773742nx W cm == 22240410.51404080S cm =⨯⨯+⨯⨯=4、计算主梁内力（包含主梁自重）。

梁的截面面积： 24022180240A cm =⨯⨯+⨯=梁单位长度的自重：432401078509.810 1.85kN m --⨯⨯⨯⨯=取自重的荷载分项系数为1.2，并考虑由于加劲肋等重量的构造系数1.2，梁自重的荷载设计值为：1.2 1.2 1.852.66kN m ⨯⨯=梁支座最大剪力：max 1266.85 2.669278.82V kN =+⨯⨯= 梁跨中最大弯矩：2max 1592.4 2.669619.38M kN m =+⨯⨯=5、主梁截面设计：内容包括强度、整体稳定、翼缘局部稳定、腹板局部稳定和腹板加劲肋设计以及挠度验算。

（1）跨中截面抗弯强度验算622max 3619.31076.22051.05773710x M N f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯ 满足要求。

（2）翼缘局部稳定4019.751322b t -==<=⨯ 受压翼缘的局部稳定能够保证。

（3）整体稳定验算次梁为主梁的侧向支撑，故主梁的受压翼缘的自由长度1900l mm =，119002.2516400l b ==< 因此，梁的整体稳定性有保证。

6224278.8408010351253249601010X v x VS N f N I W τ⨯⨯===<=⨯⨯（4）挠度验算 集中荷载标准值：7.95 5.442.93F kN =⨯=1.2 1.852.22q kN m =⨯=由表2-2查得19K ω=，32max59384k x X q l Fl l EI EI ω=+32693545442.93109105 2.2210911635[]14009 2.051032496010384 2.061032496010l ω⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ （5）腹板局部稳定和腹板加劲肋设计08023580801235w h t ==≤腹板局部稳定能够保证，不必配置加劲肋。

由于主梁之上布置有次梁，次梁间距为0.9m ，按构造要求次梁下面必须对主梁腹板布置支承加劲肋。

横向加劲肋截面：08004040673030s h b mm ≥+=+=，取100s b mm = 1006.71515ss b t mm ≥==，取8st mm = 支座加劲肋验算：梁的支座采用突缘支座形式，支承加筋类采用20016mm mm ⨯，计算支承加劲肋在腹板平面外的稳定性。

有效面积如图5所示。

图5 加劲肋布置 支座加劲肋受的力278.8N kN =，21.62018150A cm =⨯+⨯=334111.62018110681212I cm =⨯⨯+⨯⨯= 106850 4.62i cm ==1604.6234.63λ==查附录E-9得 0.866ϕ=，322278.81064.42150.8665000N A N mm N mm ϕ⨯==<⨯支座加劲端部刨平顶紧。