中南大学2011级钢结构基本原理课程设计计算书(2)

2019-04-09 11:01

q1?72?1.2?191?9.8?10?3?74.25N/mm11Mmax?q1l2??74.25?122?1336.5kN?m

8811Vmax?q1l??74.25?12?445.5kN225.次梁验算

(1)按抗弯强度验算

Mx1336.5?106 ????198.9N/mm?215N/mm

?xWx1.05?6400?103 故次梁的抗弯强度满足要求。 (2)抗剪强度验算

445.5?103?3520.13?103 ????44.1N/mm?125N/mm

It254000?104?14VSx故次梁抗剪强度满足要求。

(3) 刚度验算

45qkl45?(22?12?24?191?9.8?1000)?12000l??????29.86mm????40mm384EIx300384?2.06?105?254000?104故满足刚度要求。

综上所述,HN792*300型钢满足要求。

三、框架梁内力组合计算及其设计

1、力学模型分析及其内力计算

忽略连续梁对框架主梁的荷载影响,只考虑次梁传递的荷载,主梁受自

重恒载、次梁传递的集中恒载、次梁传递的集中活载,将框架主梁简化为三跨连续梁。

框架主梁设计简图如下:

6

主梁截面尺寸待定,因此先不计主梁自重荷载: 集中恒载标准值:gk?32?12?191?9.8?10?3?12?406.5KN 集中活载标准值:qk?24?12?288KN 集中恒载设计值:G?1.2?406.5?487.8KN 集中活载设计值:Q?1.4?288?403.2KN

对于连续多跨梁,有如下规律:

(1)支座处最不利荷载组合是将活荷载满布于此支座所在的两跨,其余跨相邻布置活荷载;

(2)跨中截面的最不利荷载组合既是将活荷载满布于此跨,其余跨相邻布置活荷载。

由此可以得到5种最不利荷载组合。 ① 集中活荷载作用于第1单元 ② 集中活荷载作用于第2单元 ③ 集中活荷载作用于第1、3单元 ④ 集中活荷载作用于第1、2单元 ⑤ 集中活荷载作用于第1、2、3单元

a.恒载与情况①的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图

G+Q G G

上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm)

7

b.恒载与情况②的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图

G G+Q G

上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm)

c.恒载与情况③的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图

G+Q G G+Q

8

上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm)

d.恒载与情况④的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图

G+Q G+Q G

上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm)

e.恒载与情况⑤的组合荷载引起的主框架梁弯矩图和剪力图

G+Q G+Q G+Q

9

上图为剪力图(KN),下图为弯矩图(KNm)

由以上五种情况可知:

梁在恒载与工况3的组合荷载作用下弯矩最大Mmax?1025.4KN?m 梁在恒载和工况3的组合荷载作用下剪力最大Vmax?495.9KN。

2、框架梁的设计及验算

所需截面模量为(钢梁自重为止故考虑安全系数1.02):

1.02?M1.02?1025.4?106Wx???4864688.4mm3

fd2152.1、腹板高度

(1)梁的最小高度

根据正常使用极限状态的要求,梁在荷载标准值的作用下的挠度?不得超过设计规范规定的容许值[?]?l/n。据此可得到简支梁的最小高度为

n??x?f?h????1340?103 n=300 ?l?minn??x?f?l300?1.05?215?12000??606.5mm

1340?1031340?103(2)梁的经济高度 经济高度经验公式为 hmin?h??73Wx?300?7?34864688.4?300?886.1mm 取腹板高度hw?1000mm 2.2、腹板厚度

tw?h?/3.5?8.5mm 取tw?12mm 2.3、翼缘板的尺寸

?11?翼缘宽度:b??,?h???177mm,295mm?,取b?280mm

?53? 10


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