面板育主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力2550KN,I0=27059202cm4;S=266×3.6×64.1=61382㎝3
T=VS/2I0=5395.5×61382×100/(27059202×2)=611N/mm
面板与主梁连接的焊缝厚度: hf
=334.3/0.7×113=4.2mm
面板与梁格连接焊缝厚度取起最小厚度hf=5mm
四、水平次梁,顶梁和底梁地设计
1.荷载与内力地验算
水平次梁和顶,底梁都时支承在横隔板上地连续梁,作用在它们上面的水压力可
按下式计算,即
q=p
a上?a下 2。
∑q=2639.2kN/m
根据上表计算,水平次梁计算荷载取157.94 kN/m,水平次梁为8跨连续梁,跨度为1.3m(如图3)。水平次梁弯曲时的边跨中弯距为:
M次中=0.078ql2=0.078х157.94х1.32=20.8kN?m
M次支=0.105ql2=0.105х157.94х1.32=28.0kN?m
2.截面选择
W=28.0х1000000/160=175000mm3
考虑利用面板作为次梁截面的一部分,初选[18a,由附录三表四查得: A=2659mm2 ; Wx=141400mm3 ; Ix=12727000mm4 ; b1=68 mm ;d=tw=7mm 。 面板参加次梁工作的有效宽度分别按式7—11及式7—12计算,然后取其中较小值。
式:7—11 B≤b1+60t=68+60Х15=968mm ; 式:7—12 B=ζ1b (对跨间正弯距段) B=ζ2b (对支座负弯距段) 。 梁间距b=(400+445)/2=422.5 mm。
于第一跨中正弯距段l0=0.8l=0.8Х1300=1040mm ;对于支座负弯距段l0=0.4l=0.4Х1300=520mm 。 根据l0/b查表7—1:
对于l0/b=1040/422.5=2.462得ζ1=0.77,得B=ζ1b=0.77×422.5=325㎜
对于l0/b=520/422.5=1.231得ζ2=0.40,得B=ζ2b=0.40×422.5=169㎜
对第一跨中选用B=325mm,水平次梁组合截面面积(图4—1):
A=2569+325×16=7769㎜2 槽钢的高为400㎜
组合截面形心到槽钢中心线得距离:
e=325×16×94/7769=63mm
支座处组合截面的惯性距及截面模量为:
I次B=12727000+2569×632+325×16×352=2920336㎜? Wmin=2929336/149=196600m㎡
对支座段选用B=169mm,则组合截面面积(图4—2): A=2569+169×16=5273mm2
组合截面形心到槽钢中心线得距离:
e=169×16×94/5273=48mm
支座处组合截面的惯性距及截面模量为:
I次B=12727000+2569×482+169×16×492=25138280㎜? Wmin=186209m㎡
3.水平次梁的强度验算
由于支座B处(图3)处弯距最大,而截面模量较小,故只需验算支座B处截面的抗弯强度,即
σ次=28.0×1000000/135=141.9N/mm≤160N/mm 说明水平次梁选用[18a满足要求。
轧成梁的剪应力一般很小,可不必验算。
4.水平次梁的挠度验算
受均布荷载的等跨连续梁,最大挠度发生在便跨,由于水平次梁在B支座处截面的弯距已经求得M次B=125.17kN?m,则边跨挠度可近似地按下式计算:
Mlw5ql3???次Bl384EI次16EI次5?529.74?[1486]3125.17?106?1486?
384?2.06?105?42317759316?2.06?105?423177593w1?0.004 =0.000393≤[]?l250故水平次梁选用[18a满足强度和刚度要求。
5、顶梁和底梁
顶梁和底梁也采用[18a.
=
五、主梁设计
(一)设计资料
1)主梁跨度(图5):净跨(孔口净宽)l。=10.0m ;计算跨度l=10.4m ;荷载跨度l?=10.0m 。 2)主梁荷载:q=P总/3=(9.81×38×38×0.5-9.81×28×28×0.5)/3=1079.1KN 3) 横向隔板间距:1.300m 。
4)主梁容许挠度: [W]=L/750 。
(二)主梁设计内容包括:①截面选择;②梁高改变;③翼缘焊缝;④腹板加劲肋;⑤面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力的验算。 1.截面选择
(1) 弯距和剪力 弯距与剪力计算如下:
弯距: M=1079.1×10×0.5(10.4×0.5-10×0.25)=15647kN?m 剪力: V=0.5×1079.1×10=5395.5kN
2)需要的截面抵抗距 已知Q235钢的容许应力[σ]=160N/mm2 ,考虑钢闸门自重引起附加应力的影响取容许应力[σ]=0.9?160?144N/mm2,则需要的截面抵抗矩为;
[ W]= M/[σ]=15647×1000/144=108660(cm3)
(3)腹板高度选择 按刚度要求的最小梁高(变截面梁)为: 经济梁高:hec?3.1W?3.1?(108660)?320.47cm。
2/52/5hmin[σσ l0.22?144?10.4?104?0.22??119.95cm, 7E[w/l]2.06?10?﹙1/750﹚由于钢闸门中的横向隔板重量将随主梁增高而增加,故主梁高度宜选得比hec为
小,但不小于hmin,一般选择梁高比经济梁小10%~20%。根据以上选择腹板高度h0=260cm 。
(4)腹板厚度选择
tw?h/11?260/11?1.47cm,选用tw=6.0cm 。
(5)翼缘截面选择:每个翼缘需要截面为: