《刚结构课程设计》平面尺寸：L×B=(8×0.1×2)×(8×0.1×2)=8.2×8.21.总体设计①确定结构布置方案及结构布置形式通过收集资料，综合分析，主梁采用一跨;次梁采用两跨。
主梁计算跨度8.2m，次梁计算跨度4.45m。
主次梁连接采用等高焊接，主梁与柱采用高强度螺栓连接。
②平台结构的平面布置及柱、主梁和次梁的平面位置。
③平面布置的理由根据主次梁的经济跨度和平台结构的安全性，采用如上布置方式。
2.平台次梁设计平台次梁与主梁铰接连接，安单跨简支梁计算梁的内力分布。
计算简图如右图所示，去中间次梁进行计算。
①次梁内力计算（暂不考虑次梁自重）恒荷载标准值为P1=3.22×1.025=3.3KN/m活荷载标准值为P2=30×1.025=30.75KN/m则次梁跨中最大弯矩设计值为:M max=18ql2=18×(1.2×3.3+1.4×30.75)×4.12 =98.78kn/m②次梁的截面选择（ f=310KN/mm2 f v=180N/mm2）由抗弯条件的次梁所需的净截面抵抗矩：W nx=M maxγx f=98.78×1031.05×310×106=303.5cm3初步拟定次梁采用工字钢型号为 I25a，截面参数：A=48.5cm2 q=38.1kg m⁄ I x=5017cm4I xs x=21.7 t w=8mm w x=401cm3③次梁截面强度验算（1）抗弯强度验算考虑次梁自重后，跨中截面最大弯矩设计值为：M max=18[(1.2×(3.3+0.0381×9.8)+1.4×30.75)]×4.12 =99.72kN∙m作用于次梁上的荷载为静力荷载，考虑截面塑性发展系数γx=1.05得截面最大应力为：σmax=M maxγx w x=99.72×1061.05×401×103=236.84N/mm2<f =310N/mm2满足要求。
（2）抗剪强度验算次梁最大剪力设计值为：V max=12ql=12[1.2×(3.3+0.0381×9.8)↑+1.4↑×30.75]×4.1=97.28KN截面最大剪应力为：τmax=V max S maxI x t w=97.28×103217×8=56.04N/mm2<f v =180N/mm2满足要求。
④次梁整体稳定性验算次梁的受压翼缘与铺板牢固连接，不会出现整体失稳破坏，因此次梁整体稳定性不必验算。
5)次梁的刚度验算次梁的跨中最大挠度V max5q k l4384EI x=5×(3.3+0.0381×9.8+30.75)×104×4.14384×2.06×1011×5017×10−8 =12.26mm次梁允许挠度：[V]=l250=4100250=16.4mm>12.26mm因此刚度满足。
3平台主梁的设计次梁以集中力的方式传给主梁，次梁中心间距为1.025m，主梁的跨度为8.2m. 主梁的计算简图如下图所示。
1）主梁的内力计算（暂不考虑自重）恒荷载标准值：F=(3.3+0.0381×9.8)×4.1=15.061KN活荷载标准值：F=(30.75×4.1)=126.075KN由荷载设计值计算主梁与支座反力：R=8F2=82(1.2×15.061+1.4×126.075)=778.3KN则跨中最大弯矩设计值为：M max=4.1R −4.1×F2−3.075F −2.05F −1.025F=4.1×778.3−8.2(1.2×15.061+1.4×126.075)=1595.49KN ∙m主梁最大剪力设计值：V max=R −F 2=778.3−12(1.2×15.061+1.4×126.075)=681.01KN2)主梁截面选择W x ≥M x γx f =1595.49×1061.05×310=4.902×106mm 3(1)确定主梁截面高度最小高度h min 由主梁刚度要求决定，即当平台主梁相对容许挠度[νL ]=1400时，由Q345焊接工字钢板梁h min=820010.3=796mm 经济高度h e 以下经验公式计算h e =7√w x 3−300=7√49023−300=889mm 或h e =2w x 0.4=2×(4.902×106)0.4=948mm综上考虑，取腹板高度h e =900mm (2)确定腹板厚度t wt w ≥1.5V max h w f v =1.5×681.01×103900×180=6.306mm再根据经验公式计算t w2=√h w3.5=√9003.5=8.57mm 或 t w2=7+0.003×h=9.7mm所以取腹板宽度为10mm.(3)确定翼缘宽度b f和厚度t f 每个翼缘所需截面面积：A f=M xh w f−t w h w6=1595.49×106900×310−10×9006=4219mm2翼缘宽度：b f=h6~h2.5=9006~9002.5=150~360mm取b f=250mm则翼缘厚度：t f≥A fb f =4219250=16.9mm取t f=18mm翼缘外伸宽度：b1=b f−t w2=250−102=120mm翼缘外伸宽度与厚度的比：120 18=6.7<13√235345=10.7满足局部稳定要求。
3）主梁截面验算（1）截面强度验算I x=0.01×1312+2×0.25×0.018×0.4592=2.729×10−3m4 W x=I xy=2.729×10−30.459=5.95×106mm3S max=0.25×0.018×0.459+0.01×0.45×0.225=3.078×10−3m3A=2×0.25×0.018+0.01×0.9=0.018m2主梁自重标准值q=7850×9.8×0.018×1.05=1.454Kn m考虑主梁自重后跨中最大弯矩和最大剪力设计值分别为：M max=1595.49+18×1.2×1.454×8.22=1610.16Kn∙mV max=681.01+12×1.2×1.454×8.2=688.16Kn弯曲正应力验算σ=M xγx w x=1610.16×1061.05×5.95×106=257.7N/mm2<f=310=N/mm2满足要求。
剪力验算：τmax=V max S maxI x t w=688.16×103×3.078×1062.729×109×10=77.62N/mm2<f v=180N/mm2满足要求。
（2）整体稳定验算次梁可以作为主梁受压翼缘的侧向支撑，因此主梁相邻侧向支撑点间的距离L1=1.025m,L1b f =1.0250.25=4.1<16√235f y=13.2.满足工字形截面简支梁不需要验算整体稳定性的条件，故不需要再进行专门验算。
（3）刚度验算主梁在标准荷载作用下支座反力R k=82(15.061+126.075)+12×1.454×8.2=5=570.5Kn跨中最大弯矩：M k=8.2×(15.061+126.075)+18×1.454×8.22=1169.54KN∙m 跨中最大挠度νmax≈M k L210EI x=1169.54×103×8.2210×2.06×1011×2.729×10−3=14mm [ν]=L400=8200400=20.5mm>14mm刚度满足。
（4）局部稳定验算b 1t f =12018=6.7<13√235345=10.73翼缘局部稳定满足要求。
腹板局部稳定验算：66.03=80√235f y <h w t w =90010=90<150√235f y =123.8仅需设横梁加劲肋，说明剪力对腹板的屈服起决定作用。
4.次梁与主梁的焊接连接设计①内力计算因为为铰接连接，故只有剪力没有弯矩，剪力为次梁支座的反力R =V max =97.28KN V =1.3R =126.464KN主次梁按等高连接进行设计并采用双面角焊接 ②取焊接长度为次梁的腹板净高（确定焊缝长度）L =h −2t −2R =250−2×13−2×10=204mm取整L=200mm③构造要求(确定焊缝高度)h f≤1.2t1=1.2×8=9.6mm h f≥1.5√t2=1.5√13=5.4mm 所以取h f=6mm④强度验算τf=V2⁄(L−2h f)×0.7h f=126.464×1032⁄(200−2×6)×0.7×6=80.08Nmm <200Nmm满足要求。
5.主梁与柱的高强度螺栓连接设计①内力计算因为为铰接，只有剪力没有弯矩，剪力为主梁支座反力R=V max= 688.16Kn 取V=1.3R=894.608Kn②螺栓设计使用摩擦型高强度螺栓侧面连接，选用10.9级M20，喷砂处理的高强螺栓P=155KN，μ=0.5，连接板采用Q345钢，t=20mm.一个螺栓的抗剪承载力N v b=0.9ηfμp=0.9×1×0.5×155=69.75Kn螺栓个数n=VN v b =894.60869.75=12.8取n=14进行布置。
取拼接板为Q345钢t=20mm连接验算1）净截面验算d0=20mmN′=(1−0.5×214)V=(1−0.5×214)×894.608=830.707KNA n=(250−2×20)×20=4200mm2σn=N′A n=830.707×1034200=197.79N/mm2<295N/mm2②毛截面验算A=250×20=5000mm2σ=VA=894.608×1035000=178.9N/mm2<f=295N/mm2满足要求。