轻型门式刚架设计大作业2013(8)

2019-03-27 17:57

惯性矩Ib0y=974×104mm4,梁为等截面。照如下公式确定:

?y????Ib0yA=81,查表得y=0.681,t=1.0,by按

L0y?by?1.07???0.922

44000235'?2yfy因为?b?>0.6,按照现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ17-88的规定,查出相应的?b=0.739代替?b?,即?b?=0.739。

按2号节点端的受力验算构件平面外的稳定性:

?MN?tx1?5.99?176.75?182.74 kN.m?f?215 N/mm2 ?yA?byW1x8)节点设计

(1) 梁柱节点:采用如图所示连接型式,螺栓布置如图所示

选取连接处最不利一组组合内力值:MEC? -171.33 kN.m N21? -71.02 kN Q21? -28.19 kN 螺栓验算:采用8.8级M22型摩擦型高强螺栓连接,预拉力P?155kN,连接表面用钢丝刷除锈,

??0.3。 图

螺栓承受最大拉力值:

?y2i?2(2722?1722?282?1282?3082)?431200mm2

My?71.02?171.33?272Nt1?N?1?101kN?0.8P?0.8?155?124kN2?n10431200y?i螺栓群抗剪承载力:

36

?Nbv?0.9?(nP?m?Nti)?0.9?0.3(10?155?2(101?64))?329kN?28.19kN

Nti?0故螺栓群抗拉、抗剪承载力满足。

连接板设计:协会规程(7.2.9)规定端板厚度根据支承条件计算确定,并不应小于16mm。 连接板计算类型为:两边支承类端板(端板平齐)。

按照协会规程中相应的公式计算各个板区的厚度值,然后取最大板厚作为最终值。受力最大的板区:

ef?90mm,ew?67mm,Nt?101kN,b?240mm,f?205N/mm2。

t?12efewNt[ewb?4ef(ew?ef)]f?12?90?67?101?1000?22.2mm

[67?240?4?90?(67?90)?205]取t?24mm

(2)梁拼接节点:如图所示。

① 中间节点设计

选取连接处较不利的一组组合内力值:G节点端:MGI= 98.22 kN.m NGI= -28.06 kN QGI= -2.81 kN。

螺栓验算:采用8.8级M22型摩擦型高强螺栓连接,预拉力P?155kN,连接表面用钢丝刷除锈,??0.3。

初步采用12个高强螺栓,螺栓布置如图所示。由于连接处剪力很小,抗剪显然满足,故只需验算螺栓的抗拉承载力。

螺栓群中单个承受的最大拉力值:

?y2i?4(3702?2002?1002)?747600mm2

My?28.06?98.22?370Nt1?N?1?46.3kN?0.8P?0.8?155?124kN2?n12747600y?i故螺栓群抗拉、抗剪承载力满足。

连接板设计:端板厚度t根据支承条件计算确定。 图 两边支承板(端板平齐):

ef?90mm,ew?52mm,Nt?46.3kN,b?200mm,f?205N/mm2。

37

t?12efewNt[ewb?4ef(ew?ef)]f?12?90?52?46.3?1000?12.2mm [52?200?4?90?(52?90)]?205取端板厚度为t?20mm。 ② H节点设计 选取连接处较不利的一组组合内力值:G节点端:MGI=-31.16kN.m,NGI= -32.11 kN,QGI=37.69kN。 螺栓验算:采用8.8级M22型摩擦型高强螺栓连接,预拉力P?155kN,连接表面用钢丝刷除锈,??0.3。 初步采用12个高强螺栓,螺栓布置如图所示。由于连接处剪力很小,抗剪显然满足,故只需验算螺栓的抗拉承载力。 螺栓群中单个承受的最大拉力值(不考虑压力的有利影响): ?yNt1?2i?4(2722?1722?722)?435008mm2 2iMy1?y?33.26?272435008?20.8kN?0.8P?0.8?155?124kN故螺栓群抗拉、抗剪承载力满足。 连接板设计:端板厚度t取相同板厚,取节点板厚度为t?20mm。 图 ③ I节点设计 选取连接处较不利的一组组合内力值:G节点端:MGI=93.01kN.m,NGI= -29.14 kN,QGI=7.99kN。 螺栓验算:采用8.8级M22型摩擦型高强螺栓连接,预拉力P?155kN,连接表面用钢丝刷除锈,??0.3。 初步采用8个高强螺栓,螺栓布置如图所示。由于连接处剪力很小,抗剪显然满足,故只需验算螺栓的抗拉承载力。 螺栓群中单个承受的最大拉力值(不考虑压力的有利影响): ?yNt1?2i?4(1712?2212)?312328mm2 My1?yi2?93.01?221312328?65.8kN?0.8P?0.8?155?124kN故螺栓群抗拉、抗剪承载力满足。 连接板设计:端板厚度t取相同板厚,取节点板厚度为t?20mm。 38 图 9)柱脚节点 采用平板式刚性柱脚设计,布置如图所示。 底板确定: 选取一组较不利内力组合:MAC= 132.71 kN.m N12= -301.47 kN Q12= -34.68 kN (1)底板面积确定:假定底板下压应力呈直线分布,则: ?max?NLB?6MBL2?301.47?103/(840?300)?6?132.71?106300?8402 ?4.96N/mm2?fce(2)底板厚度确定:取中间区隔计算,为三边支承区隔。 q??max?4.96N/mm2 M??qa21?0.056?4.96?3002?24998Nmm2 t?6Mf?6?24998205?27mm 取底板厚度为30mm。 锚栓计算:当底板压力?min?0时,底板与基础开始脱离,从而在锚栓中产生拉力。 39

?min?NBL2??2.56N/mm2LB?6M6132.71?10?301.47?10/(840?300)?6?3300?8402780xNNt360840M 10)基础设计 (1)确定基础底面尺寸及高度 对于底面尺寸,先按照轴心受压估算,这时基础埋置深度按照室内标高和天然地坪标高平均值考虑,取d?1500mm。这时基础底面面积不小于下值:

A?F301.47??2.48m2

fa??md150?19?1.5将其增大20%~40%,初步选用底面尺寸为:b?2.5m,l?1.5m。

W?lb2/6?1.5?2.52/6?1.5625m3 G??mbld?19?2.5?1.5?1.5?106.9kN

基础边缘的最大压力按下式计算:

F?GM?Qd ?blW301.47?106.9132.71?34.68?1.5 ???227.1kN/m2?1.2fa?180kN/m2

2.5?1.51.5625因而需重新加大基础底面积,重选底面尺寸为:b?2.7m,l?2.0m。故有: pmax?W?lb2/6?2.0?2.72/6?2.43m3 G??mbld?19?2.7?2.0?1.5?153.9kN

基础边缘的最大和最小压力按下式计算:

F?GM?Qd ?blW301.47?153.9132.71?34.68?1.5 ???160.3kN/m2

2.7?2.02.43F?GM?Qd pmax??blWpmax? 40


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