根据公式бmax=Mmax×Ymax/Iz 校核正应力强度
Mmax表示最大压力,Ymax表示形心最大距离,Iz表示惯性矩 挠度计算:
均布荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式: Ymax = 5ql^4/(384EI).
式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). q 为均布线荷载标准值(kn/m).
E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4).
跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度,其计算公式: Ymax = 6.33pl^3/(384EI).
式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). p 为各个集中荷载标准值之和(kn).
E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4). 风荷载 基本风压:
WP=ro*v2/2=1.225×242/2=352.8N/m2
其中WP为风压、ro为空气密度kg/m3、v为风速m/s
风荷载取值为0.353KN/m2
高度z处的风振系数:结构高宽比小于1.5,所以本工程高度处的风振系数βz =1.0 (根据GB50009-2001,表7.2.1) μz =1
结构体形类别: 斜坡面,组件与地面的角度θ=15度 正风压荷载体型系数μs=1.325 (根据GB50009-2001 表7.3.1) 负风压荷载体型系数μs=-1.325 (根据GB50009-2001表7.3.1)
作用在组件上的顺风风荷载1×1×1.325×0.353=0.47KN/m2 S=1.954x0.982x42=80.6m2
标准风荷载F=0.47x1000x80.6=37882N 垂直于组件的风荷载F1=37.882×cos75°=9.8KN 组件单重:23kg
组件总重:23×42=966kg 组件自重:G=996×9.8=9.47KN
Wk1 = βz×μz×μs1×Wo =
垂直于斜梁、横梁的自重:G1=9.47×cos15°=9.15KN
支架的计算应考虑组合效应:载荷=1.2G1+1.4F1 (G是恒载,如重力;F是可变载荷,如风载等)
F总=1.2×9.15+1.4×9.8=24.7KN 斜梁强度校核:
正应力强度计算:бmax=Mmax×Ymax/Iz=472000×21.9/111500=92.7Mpa<215Mpa;组件斜梁强度满足要求 横梁强度校核:
正应力强度计算:бmax=Mmax×Ymax/Iz=636600×18.4/115900=101Mpa<215Mpa;组件梁强度满足要求 挠度计算:
均布荷载作用下的挠度:Ymax=5ql^4/(384EI)=5×0.119×2950^4/(384×206000×132700)=4.3mm;
集中荷载作用下的挠度:Ymax=6.33Pl^3/(384EI)=6.33×0.339×10^3×2950×10^3/(384×206000×132700)=5.2mm Ymax=4.3+5.2=9.5mm
挠度允许值=2950/250=11.8mm,挠度小于允许值,组件梁刚度满足要求 前立柱强度校核:
Ix=2.2cm μ=0.7 λ=μl/i=0.7×86.8/2.2=27.6 查表 ψ=0.924 ψ「σ」=0.924×215=199Mpa σ=P/A=1490/564=2.65Mpa<ψ「σ」 满足要求 后立柱强度校核:
Ix=2.2cm μ=0.7 λ=μl/i=0.7×154.4/2.2=49 查表 ψ=0.833 ψ「σ」=0.833×215=180Mpa σ=P/A=1490/564=2.65Mpa<ψ「σ」满足要求