轻型门式刚架设计大作业2013(4)

2019-03-27 17:57

1-2板为最大压应力作用于部分加劲件的支承边,

???min??85.96max163.2?0.527??1,由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.2?4)

k?1.15?0.22??0.045?2?1.15?0.22?0.527?0.045?0.5272?1.05

1-3板k?23.87,kc?1.05,b?200mm,c?70mm,t?2.5mm,?1?85.96N/mm2,

??ck70?bkc20023.87?1.67?1.1 1.052k1?0.11?0.93(??0.05)?0.11?0.93(1.67?0.05)2?0.46

??205k1k??205?0.46?23.8785.96?5.12

1由于??0,则??1.15,bc?b(1??)?200(1?1.513)?79.59mm

18???18?1.15?5.12?106, bt?2002.5?80?18??, 所以1-3板全截面有效

be?bc?79.59

3-4板 k?1.05,kc?23.87,b?70mm,c?200mm,t?2.5cm,?1?163.2N/mm

2??cbk200?kc701.05?0.60?1.1

23.87k1?1??10.60?1.29

??205k1k??205?1.29?1.05163.2?1.30

1由??0,则??1.15?0.15??1.15?0.15?0.527?1.07,bc?b?70mm

b?70?28, t2.518???18?1.07?1.30?25.04,38???38?1.07?1.30?52.86,

所以18???b宽度为

t?38??,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.1?2)计算的截面有效

???21.8?1.07?1.30??21.8?????70?65.85mm be???0.1?bc???0.1??b28????t??由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.5?3),be1?0.4be?0.4?65.85?26.34mm,

be2?0.6be?0.6?65.85?39.51mm

16

3-4板全截面受拉,全部有效 (3)有效净截面模量

迎风、背风时翼缘受压板的最大扣除面积宽度为:70?65.85?4.15mm;同时在腹板的计算截面有两个?12拉条连接孔(一个距左翼缘边缘35mm,一个距右翼缘边缘35mm),所以腹板的扣除面积宽度按24mm计算。有效净截面模量为

Wenx?5.024?104mm3 Wenymax?2.670?104mm3 Wenymin?1.068?104mm3

5)强度计算

(1)正应力:根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(8.1.1?1) 迎风时,

??MMy6x5.292?100.621?1062W??104?1.068?104?163.48N/mm?205N/mm24

enxWenymax5.024?背风时,

?M?xM?y5.82?1060.621?1062?W?W?.024?104?1.068?104?173.99N/mm2?205N/mm2 enxenymax5(2)剪应力:根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(8.3.1?1)、(8.3.1?2)

?3V3竖向剪应力xmaxx?4b?3?2.07?10?9.6N/mm2?fv 0t4?(70?2?2.5)?2.5水平剪应力?3Vymax3?3.882?103?(200?2?2.5)?2.5?11.94N/mm2y?2h?fv 0t2?6)稳定计算

受弯构件的整体稳定系数?bx按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》附录A中A.2的规定计算查表,跨中设一道侧向支承,?b?0.5,?1?1.35,?2?0.14

ea?e0?x0?b2?4.89?2?72?6.39cm(取正值)

??2?2ea/h?2?0.14?6.3920?0.089

4I0.156I2??wt?bl24?4376.180.156?0.1871?0.5?600?h2I?()?2????0.895yIyh20?56.2756.27?20??300y?2.5?120

17

?bx??235?4320Ah2????????12?f? ?yWx?y?4320?8.98?20?1.35?2120?53.820.274????0.0892?0.895?0.089?1.4?0.7

???1.091??bx?bx?1.091?0.274?0.895 1.4按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(8.1.1?2) 计算的稳定性为

MyMx5.82?1060.621?10622??????187.58N/mm?205N/mm 33?bxWexWey0.895?5.024?101.068?107)挠度计算

竖向:按两跨连续梁计算

qkxl40.46?60004vx???1.68mm?l?30mm 342003070EIy206?10?56.27?10水平方向:按单跨简支梁计算

45qkyl50.924?60004vy?????214.06mm?l?30mm 34200384EIx384206?10?538.21?108)构造要求

?x?6007.74?77.52?200 ?y?3002.5?120?200

故此墙梁在平面内、外均满足要求。

1.3.7抗风柱设计

每侧山墙设置2根抗风柱,则每根抗风柱作用宽度为10.5米。 1) 荷载计算

墙面及墙梁自重为 0.23kN/m,抗风柱自重约为0.4kN/m 风荷载:风压高度变化系数?z?1.0

风压体型系数由《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A表A.0.2-4查出,?z??1.0

2风荷载标准值wk??s?zw0?1.0?1.0?(0.4?1.05)=0.42kN/m

2单根抗风柱承受的均布荷载设计值:

1?0.23?10.5?0.724kN/m 41风荷载设计值 qw?1.4??0.42?10.5?1.544kN/m

4

永久荷载设计值 q?1.2?18

风荷载标准值 qkw?2) 内力计算

1?0.42?10.5?1.103kN/m 4取中间柱作为计算对象,计算模型如图

图6 抗风柱计算

构件最大轴压力Nmax?(0.724?0.4)?10.95?12.31kN 构件最大弯矩Mmax?3) 截面选择

取工字形截面H300?150?6.5?9,Ix?7350cm,Wx?490cm,ix?12.4cm,

431?1.544?10.952?23.14kN?m 8Iy?508cm4,Wy?67.7cm3,iy?3.27cm,A?47.53cm2, g?37.3kg/m

4) 强度计算

根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式(5.2.1)

MxN12.31?10323.14?10622????47.6N/mm?f?215N/mm 23An?xWnx47.53?101.05?490?105) 稳定计算

(1)弯矩作用平面内的稳定:根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式(5.2.2?1) 绕强轴?x?l0x1095??88.31?????150 ix12.4因为

b?0.8,所以查《钢结构设计规范》GB50017-2003附录C的b类截面, h

?x?0.633?2EA?2?206?106?47.53?1023??NEx??1126?10N?1126kN 221.1?x1.1?88.31

19

所计算段无端弯矩但有横向荷载,故?mx?1.0

?mxMxN12.31?1031.0?23.14?106???2N20.25?xA?W(1?0.80.633?47.53?103)1.05?490?10?(1?0.8?)x1x?NEx1126?48.1N/mm2?f?215N/mm2

(2)弯矩作用平面外的稳定:根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式(5.2.2?3)

绕弱轴考虑墙面墙梁隅撑的支持作用,计算长度取为墙梁的间距2米

?y? 因为

l0yiy?200?61.16?????150 3.27b?0.8,所以查《钢结构设计规范》GB50017-2003附录C的b类截面, h?y?0.801

61.162?b?1.07??1.07??0.985

4400044000?2y?2EA?2?206?106?47.53?1023??NEx??1126?10N?1126kN 221.1?x1.1?88.31所计算段有端弯矩和横向何在作用,并使构件段产生同向曲率,故取?mx?1.0,另??1.0

?txMxN12.31?1031.0?1.0?23.14?106?????51.2N/mm2?f?215N/mm223?yA?bW1x0.801?47.53?100.985?490?10(3)挠度

根据《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A续表A.1.1,在横向风荷载作用下,抗风柱水平挠度为

5qkwl451.103?109504l10950??v?????13.63mm?v???27.38mm384EIx384206?103?7350?1044004001.3.8吊车梁设计

吊车荷载计算

吊车荷载的动力系数??1.05,吊车荷载的分项系数?Q?1.40。 吊车荷载设计值为:P???Q?Pmax?1.05?1.4?11.7?9.8?168.55kN

H??Q0.06(Q?g)0.06(10?3.3)?9.8?1.4?5.47kN

n21) 内力计算

(1)吊车梁的最大弯矩及相应剪力

按公式求解产生最大弯矩的荷载位置。

20


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