2.2.8.1.2 中梃剪切应力计算 τmax=(Q*S)/(I*δ)
τmax:计算截面上的最大剪切应力
Q:受力杆件计算截面上所承受的最大剪切力 S:材料面积矩 I:材料惯性矩 δ:腹板的厚度
=353.97*302.67/(116278.09*50) =0.018 0.018<=49.6
中梃的抗剪切能力满足要求。 2.2.8.2 中梃抗剪切强度校核 2.2.8.2.1 中梃总剪力计算 Q总=Q均布+ΣQ集中 =229.9+27.32+96.75 =353.97
2.2.8.2.2 中梃剪切应力计算 τmax=(Q*S)/(I*δ)
τmax:计算截面上的最大剪切应力
Q:受力杆件计算截面上所承受的最大剪切力 S:材料面积矩 I:材料惯性矩 δ:腹板的厚度
=353.97*219.51/(113679.45*50) =0.014 0.014<=49.6
中梃的抗剪切能力满足要求。
2.2.9 竖梃在均布荷载和集中荷载共同作用下的受力杆件端部连接强度校核 2.2.9.1 竖梃型材端部单个连接螺栓所承受的最大荷载设计值 p0=1.4*Q总/n
n:型材两端连接螺栓总个数 =1.4*656.857/4 =229.9(N)
2.2.9.2 竖梃型材端部单个连接螺栓的抗剪允许承载力 Jm每个连接件的承剪面(个):1个 d连接螺栓螺纹处的外径(mm):2.5 π圆周率:3.1416
[σv]螺栓抗剪允许应力:190(N/mm^2) Nv(N)=Jm*π*d^2*[σv]/4 =1**3.1416*2.5^2*190/4 =932.66
按照《钢结构设计规范 GB 50017-2003》 7.2.1-1至7.2.1-2 2.2.9.3 竖梃型材端部单个连接螺栓的承压允许承载力 d连接螺栓螺纹处的外径(mm):2.5
Σt连接件中腹板的厚度=1.2
[σc]螺栓承压允许应力:405(N/mm^2) Nc(N)=d*Σt*[σc] =2.5*1.2*405 =1215
按照《钢结构设计规范 GB 50017-2003》 7.2.1-3至7.2.1-4 2.2.9.4 竖梃型材端部单个连接螺栓的抗剪、承压能力校核： Nc=1215(N)>=p0=229.9(N) Nv=932.66(N)>=P0=229.9(N)
竖梃端部连接螺栓的抗剪和承压能力都能满足要求。 2.2.9 竖梃综合抗风压能力计算
该受力杆件在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 根据:L/120=(q*A)*L^3/(76.8*D) q(N/mm^2)=76.8*D/(L^2*120*A)
=76.8*16097027800/(2000^2*120*974062.5)*1000 =2.64(kPa)
2.3 竖梃1的挠度、弯曲应力、剪切应力计算: 构件“竖梃1”的各受荷单元基本情况如下图：
构件“竖梃1”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“竖梃1”上的全部荷载：
(1).铝合金:中梃
截面参数如下： 惯性矩：116278.09 抵抗矩：13414.36 面积矩：302.67
截面面积：72.49 腹板厚度：50 (2).铝合金:中梃
截面参数如下： 惯性矩：113679.45 抵抗矩：13231.41 面积矩：219.51 截面面积：72.49 腹板厚度：50 2.3.1 竖梃1的刚度计算 1.中梃的弯曲刚度计算
D(N.mm^2)=E*I=70000*116278.09=8139466300 中梃的剪切刚度计算
D(N.mm^2)=G*F=26000*72.49=1884740 2.中梃的弯曲刚度计算
D(N.mm^2)=E*I=70000*113679.45=7957561500 中梃的剪切刚度计算
D(N.mm^2)=G*F=26000*72.49=1884740 3.竖梃1的组合受力杆件的总弯曲刚度计算
D(N.mm^2)=8139466300+7957561500=16097027800 竖梃1的组合受力杆件的总剪切刚度计算 D(N.mm^2)=1884740+1884740=3769480 2.3.2 竖梃1的受荷面积计算
1.左下固的受荷面积计算(梯形)
A(mm^2)=(2800-1150)*1150/4=474375 2.左上固的受荷面积计算(三角形) A(mm^2)=(600*600/2)/2=90000 3.右上固的受荷面积计算(梯形)
A(mm^2)=(1200-575)*575/4=89843.75 4.右下扇的受荷面积计算(梯形)
A(mm^2)=(2800-575)*575/4=319843.75
5.竖梃1的总受荷面积计算
A(mm^2)=474375+90000+89843.75+319843.75=974062.5 2.3.3 竖梃1所受均布荷载计算 Q(N)=Wk*A
=674.348*974062.5/1000000 =656.857
2.3.4 竖梃1在均布荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算 2.3.4.1 在均布荷载作用下的挠度计算 1.中梃在均布荷载作用下的挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857*(8139466300/16097027800) =332.140
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmax(mm)=Q*L^3/(76.8*D)
=332.14*2000^3/(76.8*8139466300) =4.25
2.中梃在均布荷载作用下的挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857*(7957561500/16097027800) =324.717
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmax(mm)=Q*L^3/(76.8*D)
=324.717*2000^3/(76.8*7957561500) =4.25
2.3.4.2 在均布荷载作用下的弯矩计算 1.中梃在均布荷载作用下的弯矩计算 按弯曲刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857(8139466300/16097027800) =332.140
所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q
=1.4*332.14 =464.996
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Mmax(N.mm)=Q*L/8
=464.996*2000/8 =116249
2.中梃在均布荷载作用下的弯矩计算 按弯曲刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857(7957561500/16097027800) =324.717
所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q
=1.4*324.717 =454.6038
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Mmax(N.mm)=Q*L/8
=454.6038*2000/8 =113650.95 2.3.4.3 在均布荷载作用下的剪力计算 1.中梃在均布荷载作用下的剪力计算 按剪切刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857*(1884740/3769480) =328.429 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q
=1.4*328.428 =459.7992
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Qmax(N)=±Q/2
=459.7992/2 =229.9
2.中梃在均布荷载作用下的剪力计算 按剪切刚度比例分配荷载
分配荷载:Q中梃=Q总*(D中梃/D总)
=656.857*(1884740/3769480) =328.429 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q
=1.4*328.428 =459.7992
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Qmax(N)=±Q/2
=459.7992/2 =229.9
2.3.5 竖梃1在集中荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算
2.3.5.1左下固产生的集中荷载对竖梃1作用产生的挠度、弯矩、剪力计算 1.受荷面积计算
A(mm^2)=(1150*1150/2)/2=330625 =330625
2.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载
通过下边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算 P(N)=(wk*A)/2
=(674.348*330625)/2/1000000 =111.478
3.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度 (1)中梃在集中荷载作用下产生的跨中挠度