平台钢结构设计计算及实例与图集

钢结构平台设计说明书设计：校核：太原市久鼎机械制造有限公司二零一四年十月目录1．设计资料。

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(3)2．结构形式。

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..33．材料选择.。

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34．铺板设计。

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.. (3)5．加劲肋设计。

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.56．平台梁..。

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66.1 次梁设计。

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66.2 主梁设计。

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77．柱设计.。

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钢结构平台设计计算书 Prepared on 22 November 2020哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书姓名：***学1指导教师：***二零一五年七月土木工程系钢结构平台设计计算书一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为 +，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。

二、结构形式平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。

共设8根柱。

图1 全钢平台结构布置图三、铺板及其加劲肋设计与计算1、铺板设计与计算（1）铺板的设计铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯=，钢材密度33kg/mm 1085.7⨯=ρ。

（2）荷载计算平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K =恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。

均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值： 235.174.1122.146.0q m kN k =⨯+⨯= （3）强度计算 花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：（4）挠度计算取520.110, 2.0610/E N mm β==⨯ 设计满足强度和刚度要求。

2、加劲肋设计与计算图2加劲肋计算简图（1）型号及尺寸选择选用钢板尺寸680⨯—，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15t=180mm ，跨度为。

钢梯平台计算书膜结构施工主要操作平台为钢梯平台，相关的图纸和计算如下：1. 钢梯操作平台图纸2.钢梯操作平台计算钢板网自重标准值约为0.314KN/m2;施工均布活荷载标准值为2KN/m2;角钢等结构自重约为0.04822KN/m（取L63X5角钢）a纵向水平杆的计算纵向水平杆的抗弯强度应按下式计算：σ=M W ≤f=205N/mm 2 M=1.2M GK +1.4ΣM QKM GK ——脚手板自重标准值产生的弯矩；M QK1——脚手板自重标准值产生的弯矩；M QK2——结构自重产生的弯矩。

计算简图如图所示，本次计算忽略横向水平杆作用。

按三跨连续梁考虑：M GK =0.08ql 2=0.08X(0.314X0.4)X22=0.0402M QK =0.08ql 2=0.08X(2X0.4+0.04822X(6X2+0.8X8))X22=0.5399M=1.2M GK +1.4M QK =1.2X0.0402+1.4X0.5399=0.8041KN•Mσ=0.8041X10 65081 =158.3N/mm 2<f=205N/mm 2满足要求。

ω=5ql 4384EI =7.76mm<l/150=13.3mm满足要求。

b 吊装带承载能力验算采用1t 吊装带，共8根。

钢板网自重=0.0314X6X0.8=0.1507t设计施工荷载=6X0.2=1.2t结构自重=4.822kgX(6X2+0.8X8)=0.089t吊篮总重量=0.1507+1.2+0.089=1.4397<8X1t 满足要求。

q。

哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书姓名：学号：指导教师：二零一五年七月土木工程系钢结构平台设计计算书一、设计资料某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标高为 +4.000m ，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。

二、结构形式平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。

共设8根柱。

图1 全钢平台结构布置图三、铺板及其加劲肋设计与计算1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ⨯=，钢材密度33kg/mm 1085.7⨯=ρ。

（2）荷载计算平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =6mm 厚花纹钢板自重：2D 0.46q m kN K =恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3。

均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+=均布荷载设计值：235.174.1122.146.0q m kN k =⨯+⨯=（3）强度计算花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为：m kN a ⋅=⨯⨯==6264.06.015.16100.0q M 22max α2222max max mm 215mm 87006.02.10.626466M M N N t W <=⨯⨯==γγ （4）挠度计算取520.110, 2.0610/E N mm β==⨯1501166161006.26001046.12110.0v 353333<=⨯⨯⨯⨯⨯==-Et a q a k β 设计满足强度和刚度要求。

2、加劲肋设计与计算图2加劲肋计算简图（1）型号及尺寸选择选用钢板尺寸680⨯—，钢材为Q235。

钢结构设计常用图集一览(一) 图集1.08CG03 轻型钢结构设计实例（国家建筑标准设计参考图）2.06SG515-1 轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）06SG515-2 轻型屋面梯形钢屋架（剖分T型钢弦杆）06SG517-1 轻型屋面三角形钢屋架（圆钢管、方钢管）06SG517-2 轻型屋面三角形钢屋架（剖分T型钢弦杆）08SG510-1 轻型屋面平行弦钢屋架（圆钢管、方钢管）3.门式刚架轻型房屋钢结构（2004年局部修改版）[02(04)SG518-1]该图集为门式刚架钢结构体系的第一分册---单跨无吊车门式刚架，适用于单层厂房、展览厅、仓库、体育建筑等。

其包括的门式刚架的跨度为：12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、33m、36m，共十种；根据不同的跨度选用了不同的柱距、肩高和坡度，其中柱距为：6m、7.5m 编制单位:中国建筑标准设计研究所4.多、高层民用建筑钢结构节点构造详图（含2004年局部修改版）[01SG519、01(04)SG519]编制单位:中国建筑标准设计研究所(二) 工具书1.罗邦富,魏明钟,沈祖炎,陈明辉.钢结构设计手册(第二版).中国建筑工业出版社,1989有传统钢结构方面的丰富资料. 另有同名上下册较新版本.2.李和华.钢结构连接节点设计手册.中国建筑工业出版社,1992有平面屋盖、网架和多高层等的钢结构节点的详细设计内容。

非常实用的一本工具书.3.喻立安,陶龙孙等.建筑结构设计施工图集---钢结构.中国建筑工业出版社,1995该书主要面向初学者，包含多个实例图. 有建筑钢结构设计图和施工详图编制方法。

是对国家制图规范的补充。

4.建筑构造资料集(下册).中国建筑工业出版社,1990虽然是一本出版比较早的书，但其中的很多资料仍很宝贵。

5.汪一骏.轻型钢结构设计指南(实例与图集).中国建筑工业出版社，20006.建筑结构静力计算手册.中国建筑工业出版社,1998典型的结构不必建模跑程序，可查表获得内力与变形。

楼层转运钢平台设计计算书本工程层次间材料的转运使用钢平台，设计使用如下：一、平台构造图示1.平面图2.剖面图二、平台计算1.搁栅间距la验算(取la=500mm)(1)荷载3mm厚花纹钢板自重：0.256KN/m2活荷载：2.5KN/m2设计荷载：g1=(1.2×0.256+1.4×2.5)×1m=3.81KN/m (2)强度、刚度验算1)强度验算Wnx=1/6×b×h2=1/6×1000×32=24.46N/mm2＜[σ]=205N/mm2满足要求。

2)刚度验算g 1l 14ω=——————384EI3.81×5004=————————————————————384×2.06×105×1/12×1000×33l1=1.34N/mm＜[ω]= ———— =3.3mm150满足要求。

2.搁栅强度、刚度验算：(搁栅采用5#槽钢，跨度为1500mm) (1)荷载：5#槽钢自重：0.054KN/m上部荷载：0.5×3.81KN/m设计荷载：g2=1.2×0.054+0.5×3.81=1.97KN/m(2)强度验算Mnxσ=—————Wpnx1/24×g2×l2=————————Wpnx1/24×1.97×15002=———————————1.05×10.4×103=16.9N/mm2＜[σ] ＜205N/mm2满足要求。

(3)刚度验算g 2l 24ω=——————384EI1.97×15004=————————————————————384×2.06×105×26×104l2=0.48mm＜[ω]= ———— =3mm500满足要求。

3.次梁强度、刚度验算：(次梁采用16#槽钢，跨度为3000mm)(1)荷载计算：( 按均部荷载计算)16#槽钢自重：0.197KN/m设计荷载：2×0.197+1.97÷0.5×1.5=6.147KN/m(2)强度验算：Mnxσ=—————Wpnx1/24×g3×l3=————————Wpnx1/24×6.147×30002 =———————————1.05×116.8×103=18.7N/mm2＜[σ]=205N/mm2满足要求。

目录1、计算范围及说明 (1)2、栈桥计算过程（手算） (1)2.1活载计算 (1)2.2主要计算工况 (5)2.3钢面板计算 (5)2.4行车道I20B计算 (5)2.5I36A工字梁横梁计算 (6)2.6贝雷主梁计算 (8)2.72I36A墩顶横梁计算 (10)2.8钢管桩计算 (10)2.9钓鱼法施工计算 (10)3、钻孔平台计算过程（手算） (11)3.1活载计算 (11)3.2主要计算工况 (11)3.3I36A分配梁计算 (12)3.4贝雷主梁计算 (12)3.5钢管桩计算 (13)3.6钻机并排施工 (13)4、电算复核 (14)4.1模型建立说明 (14)4.2荷载加载 (14)4.3各工况分析 (15)5、结论 (20)1、计算范围及说明计算范围为栈桥的基础及上部结构承载能力，主要包括：行车走道板→I36a工字梁横梁→顺桥向贝雷梁→横桥向I32a工字钢→φ720×8mm钢管桩。

依照《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，临时工程Q235B钢材的容许应力取值：弯应力及综合应力145Mpa×1.4=203Mpa；剪应力85Mpa×1.4=119Mpa。

临时工程16Mn钢材的容许应力取值：弯应力及综合应力210Mpa ×1.4=294Mpa；剪应力120Mpa×1.4=168Mpa。

根据《公路桥梁设计通用规范》(JTG D60-2004)，对于桥梁细部构件验算，主要采用车辆荷载，车辆荷载根据实际情况，取实际运营车辆。

2、栈桥计算过程（手算）2.1 活载计算(1)栈桥荷载分析本桥梁上主要活载为30吨的T梁平板运梁车、50吨履带吊以及混凝土运输车。

各车型参数如下：三轴低平板运输车（额定载重30t）三轴低平板运输车参数9m3混凝土运输车参数50t履带吊参数（中联QUY50）项目数值备注最大起重量×幅度 t×m 55×3.7基本臂时自重 t 48主臂长度 m 13-52固定副臂长度 m 6-15固定副臂最大起重量 t 5主臂＋固定副臂最大长度 m 43＋15回转速度 rpm 0-3.0行走速度 km/h 0-1.6爬坡能力％40接地比压 Mpa 0.066总外形尺寸长×宽×高 mm 6800×3300×30202540×4700×760 履带架缩回履带轨距×接地长度×履带板宽度 mm3540×4700×760 履带架伸出同时参考《公路桥梁设计通用规范》(JTG D60-2004)，公路I级车辆荷载参数如下：(2)活载取值根据以上可知，30吨的T梁平板运输车单轴重8t，混凝土运输车单轴重约10t，均小于公路I级车辆荷载后轴单轴重14t，故本次计算汽车荷载以公路I级车辆荷载进行计算。

钢结构平台设计计算书》本文档旨在介绍钢结构平台设计计算书的背景和目的。

设计计算书是在钢结构平台设计过程中进行计算和分析的重要文件，它包含了对平台结构的设计计算方法、负荷计算、应力分析以及安全性评估等内容。

通过细致的计算和分析，设计计算书能够确保钢结构平台的稳定性、安全性和可靠性，为工程师提供了科学依据，同时也为相关法律规定的合规要求提供了满足。

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设计计算书是在钢结构平台设计过程中进行计算和分析的重要文件，它包含了对平台结构的设计计算方法、负荷计算、应力分析以及安全性评估等内容。

通过细致的计算和分析，设计计算书能够确保钢结构平台的稳定性、安全性和可靠性，为工程师提供了科学依据，同时也为相关法律规定的合规要求提供了满足。

本文档将详细介绍钢结构平台设计计算书的编制目的、使用范围、相关依据以及编制流程等内容，为设计师和工程师提供实用的指导和参考。

通过本文档，读者将了解到钢结构平台设计计算书的重要性，以及如何根据相关规范和标准进行计算和分析，从而确保钢结构平台的结构安全和性能达到设计要求。

本文档将详细介绍钢结构平台设计计算书的编制目的、使用范围、相关依据以及编制流程等内容，为设计师和工程师提供实用的指导和参考。

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设计计算书的编制需要专业的知识和经验，设计师和工程师应该具备钢结构平台设计的相关背景和技能。

本文档旨在为相关人员提供必要的指引和参考，但并不代替实际经验和专业判断。

读者在使用本文档时，应根据实际情况灵活应用其中的方法和计算，确保设计计算书的准确性和可靠性。

通过本文档的研究和应用，读者将能够全面了解钢结构平台设计计算书的编制要求和方法，提高设计师和工程师在设计过程中的计算和分析能力，从而为钢结构平台设计提供更好的技术支持和质量保障。

钢平台结构设计一 设计资料某钢平台平面尺寸为12000mm ×9000mm ，计算温度高于﹣20℃，地震设防烈度为7度。

钢材采用Q235B 钢，焊条E43型；手工焊，活荷载为15kN/2m ，荷载分项系数为1.4，永久荷载（预估）6kN/2m ，荷载分项系数为1.2。

二 设计内容1、对平台结构平面布置次梁上铺80mm 厚预制钢筋混凝土板和30mm 厚素混凝土面层。

预制板与次梁连牢，次梁放于主梁顶面上，且端部无支承加劲肋。

主梁间距4.5m ，次梁间距为3m 。

作图一如下：45004500120004500q图一图二2、次梁的设计次梁采用H 型钢，计算简图如图二所示查《荷载规范》，钢筋混凝土自重按253m kN ，素混凝土按243m kN ，则平台板和面层重力荷载标准值：72.22403.02508.0=⨯+⨯kN/2m ，次梁承受线荷载标准值为16.713153)672.2(=⨯+⨯+=k q kN/m 。

荷载组合按式（3.18），取由可变荷载效应控制的组合进行计算。

平台活荷载标准值大于4kN/2m ，因此取Q r =1.4，G r =1.2，故次梁承受线荷载设计值为：39.94454.116.262.1=⨯+⨯=q kN/m最大弯矩设计值：2max 81ql M =m kN ⋅=⨯⨯92.2385.439.94812 按强度条件选择截面由抗弯强度计算公式确定需要的净截面模量，因系静力荷载，故可考虑截面塑性发展系数：f r M W x nxreq max =34.105887.105833821505.11092.2383==⨯⨯=3cm 。

查附表4.1选HN400⨯200⨯8⨯13，x W 21139cm =，=x I 422775cm ，自重m kg 4.65m kg 64.0=。

考虑自重后的最大弯矩设计值：m kN q 16.9564.02.139.94=⨯+=87.2405.416.95812max =⨯⨯=M m kN（1）抗弯强度验算按式（5.4），设最大弯矩截面无孔洞削弱，x nx W W =2236max 2154.20110113905.11087.240mm N f mm N W r M nx x =<=⨯⨯⨯= 满足 （2）刚度验算按式（5.12）分别计算全部荷载和活荷载标准值作用下的挠度。

平台铺板计算书四边简支无肋铺板的弯矩和挠度计算系数值表－11，铺板计算2/8.558.0m kN q q q =+=＝＋活恒标2/96.754.18.02.14.12.1m kN q q q =×+×××=＝＋活恒设 m m kN a q M /56.075.096.7125.022max ⋅=××==设α[]22232max max max/215/75.4382.11056.066mm N f mm N t M W M x x =<=×××===γγσ []mm a v mm Et a q v 515075015047.2810206750108.51422.0334334max===<=×××××==−标β其中：α，β由表－1查得。

2，加劲肋计算组合截面特性：22508mm A =；41392377mm I x =395694.4mm W =上；316685.2mm W =下 m kN q q q /35.475.0)58.0(75.0)(=×+×=＝＋活恒标 m kN q q q /97.575.0)54.18.02.1(75.0)4.12.1(=××+××××=＝＋活恒设m kN l q M ⋅=×==99.280.297.5822max设 []226max max/215/3.1492.166852.11099.2mm N f mm N W M x =<=××==γσ []mm l v mm EI l q v x 8250200025016.313923771020638420001035.4538453434max===<=××××××==−标 所以铺板及加劲肋均满足要求！1，铺板计算2/8.888.0m kN q q q =+=＝＋活恒标2/16.1284.18.02.14.12.1m kN q q q =×+×××=＝＋活恒设 m m kN a q M /70.075.016.121017.022max ⋅=××==设α[]22232max max max/215/7.5482.11070.066mm N f mm N t M W M x x =<=×××===γγσ []mm a v mm Et a q v 515075015092.2810206750108.81106.0334334max===<=×××××==−标β其中：α，β由表－1查得。

钢平台受力计算一、钢平台结构形式平台纵向长27.8m，横向宽21.85m，结构自下而上分别为：钢管桩（纵4.1m×横5.0m布置，横纵设剪刀撑联结），Ⅰ45型工字钢纵梁（原为单根，建议改用双拼），Ⅰ25型工字钢横梁（间距原来为60cm，建议改用45cm），平台面为Ⅰ16型工字钢（间距30cm）和8mm厚钢板。

二、沿横向行进时(最不利工况)㈠、Ⅰ25型工字钢横梁验算1、上部恒载（按4.1m宽度计）⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN2、活载⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。

图13、内力计算⑴、混凝土罐车：满载时重为60t（即600 kN），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：图2图3工况二：剪力：工况一：AB 跨对A 点取矩得 Q B1=60×2.8/5=33.6 kNBC 跨对C 点取矩得 Q B2=270 kN从而有Q B =270+33.6=303.6 kN工况二：AB 、BC 跨对A 、C 点取矩得 Q B1= Q B2=270×4.3/5=232.2 kNAB 跨对A 点取矩得 Q B3=60×0.3/5=3.6 kN从而有Q B =232.2×2+3.6=468 kN故Q max =468 kN跨中弯矩：M max =270×1.8=486kN ×m挠度：f max =Pal 2（3-4a 2/ l 2）/（24EI ）=270×1.8×52×（3-1.82/52）×103/（24×2.1×9×5020）=13.2mm<5000/250=20mm⑵、恒载按等跨简支梁计算：q=8.86kn/m图4q=（12.874+14.289+17.145）/5=8.86kn/m从而有剪力：Q max=8.86×5/2=22.15 kN（支点处）弯矩：M max=8.86×52/8=27.7kN×m（跨中）挠度：f max=5×8.86×54×103/（384×2×9×5020）=0.8mm⑶、恒载+混凝土罐车组合M max=1.1×27.7+1.4×486=711 kN×m，Q max=1.1×22.15+1.4×468=680kn，从而有σ=711×103/（9×402）=197n/mm2<215 n/mm2(满足)τ=680×2.307×104/（9×5020×8）=43.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)f=1.1×0.8+1.4×13.2=19.4mm<5000/250=20mm(满足) ㈡、Ⅰ45型工字钢纵梁验算依据工况二考虑荷载传递（最不利）Q G=(12.874+14.289+17.145+3.3)/4.1=11.6kn/m（Q G=(12.874+14.289+17.145+6.593)/4.1=12.5kn/m）Q Q=468/4.1=115kn/m（近似等效为均布荷载）从而q=1.1×11.6+1.4×115=174kn/m（q=1.1×12.5+1.4×115=175kn/m）（175kn/m）图5剪力：Q=174×4.1/2=356.7kn（Q=175×4.1/2=358.75kn）弯矩：M=174×4.12/8=366kn×m（M=175×4.12/8=368kn×m），故有σ=366×103/1430=256n/mm2>215 n/mm2(不满足)建议改为双拼Ⅰ45型工字钢σ=368×103/（1430×2）=129n/mm2>215 n/mm2(满足) τ=358.75×3.371×104/（11.5×32240×2）=16.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)f=5×175×4.14×103/（384×2×2×32240）=5.0mm<4100/250=16.4mm(满足)三、沿纵向行进时（经验算均满足）㈠、Ⅰ45型工字钢横梁验算1、上部恒载（按5.0m宽度计）⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN2、 活载⑴、60t 混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。