某机床加工车间钢结构操作平台设计课设分析.doc

第一章 设计题目 某机床加工车间钢结构操作平台设计。 第二章 设计条件 1.某机床加工车间，厂房跨度24m，长度96m。室内钢结构操作平台建筑标高为4.500m，柱网布置如图2-1所示。房屋安全等级为二级，设计使用年限50年，耐火等级二级。 图2-1 柱网布置图 2.楼面活荷载根据工艺要求为2.0～7.0kN∕m2，详见下表，准永久值系数q=0.8。 3.连接方式 平台板与梁采用焊接（角焊接）；次梁与主梁采用高强度螺栓连接；主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接，定位螺栓采用粗制螺栓。 4.材料 型钢、钢板采用Q235-A.F；焊条采用E43型；粗制螺栓采用Q235钢材。 5.平台做法 设计对象为厂房内的钢操作平台，钢平台楼面做法： （1）采用花纹钢板或防滑钢板。 （2）钢筋混凝土预制板。 （3）柱网尺寸和可变荷载标准值按老师分配的数值计算。 第三章 设计内容 1.钢平台结构支撑系统 (支撑布置及选型，在计算书上应绘制支撑布置图)。 2.楼板设计 (包括楼板和加劲肋的设计或者楼板配置及合理布置)。 3.次梁设计 （采用型钢）。 4.主梁设计 (采用焊接组合梁)。 5.钢柱设计 （采用焊接组合柱或型钢柱）。 6.次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚设计。 7.平台楼梯和栏杆的选择与设计。 8.钢平台的设计施工图。 第四章 结构布置 1.梁格布置采用单向板布置方案，柱网尺寸为9.0m×6.0m；主梁沿纵向布置，跨度为9m；次梁沿横向布置，跨度为6.0m。间距为1.5m；单块铺板的平面尺寸为1.5m×6.0m。平台结构平面布置如图所示。 连接方案 次梁与主梁采用高强螺栓侧面铰接连接，次梁与主梁的上翼缘平齐；主梁与柱采用侧向铰接连接；柱与基础采用铰接连接；平台板与主（次）梁采用焊接（角焊缝）连接。 支撑布置 钢平台柱的两端均采用铰接连接，并设置柱间支撑，以保证结构几何不变。在轴线②和轴线处分别布置纵、横向支撑，采用双角钢，如图所示。 因无水平荷载，支撑磕按构造要求选择角钢型号。 受压支承的最大计算长度，受压支撑的允许长细比[]=200，要求回转半径≥选用2L125×8（节点板厚度8mm，,为对称轴）。 铺板设计 1. 初选铺板截面 在铺板的短跨方向设置5道加劲肋，间距。平板厚度。 2. 计算简图 因铺板区格长边之比 可作为多跨连续的双向板计算，加劲肋和次梁作为其支承边。 内力计算 （1）荷载计算8mm厚花纹钢板： 平台板永久荷载标准值： 平台板可变荷载标准值： 平台板的荷载基本组合值： 平台板的荷载标准组合值： （2）内力计算 平台板单位宽度最大弯矩： 注：根据b/a=1.5，查表4-1可得，均布荷载作用下四边简支板的弯矩系数α=0.081。 平台板的最大挠度： 注： 根据b/a=1.5，查表4-1可得，均布荷载作用下四边简支板的挠度系数 截面设计 强度计算 铺板的强度按式（4-5） 计算 （2）挠度计算 （5-6） 5.加劲肋设计 计算简图 加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊脚尺寸6mm，每焊150mm后跳开50mm间隙（图）。 此连续构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。 加劲肋高度取h=80mm，厚度6mm，考虑有30t=180mm宽度的铺板作为翼缘，按T形截面计算，如图所示。加劲肋的跨度为1.5m，计算简图如图所示： （c） 图5- 1 加劲肋计算简图 （2）荷载计算 铺板为四边支承板，较精确地计算可嘉定荷载按梯形分布，为简化计算，可安全地均布荷载考虑，即取加劲肋的负荷宽度1000mm。 永久荷载标准值： 平台板传来永久荷载 加劲肋自重 可变荷载标准值： 荷载的基本组合值： 荷载的标准组合值 （3）内力计算 跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值 （5-13） （4）截面特性计算 截面形心位置 截面惯性矩 （5-15） （5-1） 支座处抗剪面积只计算铺板部分，偏于安全的仍取180mm范围，则 （5）强度计算 受弯强度计算按式(4-7)计算，受拉侧应力最大截面塑性发展系数取1.2 （5-17） 受剪强度按式（4-8）计算： τ= （5-18） =（满足要求） 变形计算 加劲肋的挠度按式（4-9）计算： （满足要