具体尺寸如图(不算本身重量的内力计算)
4.3.2腹板高度hw(截面高度h)
梁的截面高度应根据建筑高、刚度要求及经济要求确定。建筑高度是指按使用要求所允许的梁的最大高度。刚度要求是指为保证正常使用条件下,梁的挠度不超过规定容许挠度。经济要求是指在满足抗弯和稳定条件下,使腹板和翼缘的总用钢量最小。
梁的经济高度he可按下式计算
he?7Wxr?300?7?4693092?300?871.9mm
1313根据上述三个条件,实际所取梁高h主要满足经济高度,即h=he;hw可按h取稍小数值,同时应考虑钢板规格尺寸,并应该选取50的倍数。故可以取hw=900mm。
4.3.3腹板厚度tw的确定
腹板主要承担剪力,其厚度tw要满足抗剪强度条件,计算时近似假定最大剪应力为腹板平均剪应力的1.2倍,即
imax?VSV?1.2?fv IXtwhwtwVr442.35?1000?3.932mm 故tw?1.2fvhw125?900(1)按抗剪要求腹板厚度 tw?1.2(2)考虑腹板局部稳定及构造要求,腹板不宜太薄,可用下列经验公式估算tw?hw900??8.571mm 3.53.5(3)选用腹板厚度时还符合钢板现有规格,一般不宜小于8mm,跨度较小时,不宜小于6mm,轻钢结构可适度减小。
(4)腹板厚度应取2的倍数。 由上述可知,选取tw=20mm. 4.3.4翼缘宽度b及厚度t
腹板尺寸确定之后,可按强度条件(即所选截面系数WT)确定翼缘面积
2h?t2I2?1?w??3??twhw?2A?A1?bt.对于工形截面W????Wxr初选截面时取hh?2???f??12hw?hw?t?h,经整理后可写为A1?WxrtwhwA?,b0?1 hw6tb0?A1469309220?900A1???2214.55mm2 t90061??1又一般采用b??~?h?156~376,翼缘宽度b不宜过大,否则翼缘上应力分
62.5??布不均匀。b值过小,不利于整体稳定,与其他构件连接也不方便。且满足制造
mm故和构造考虑的翼缘最小宽度b?180mm,所以取b?300t?A12214.55??7.38,而为了防止焊接残余变形的影响加大8?t?36mm,取b3004.3.5梁高h的计算
梁高的计算应满足he?hwe?2t?900?2?30?960mm建筑高度的最大值:
hmax?5500?3600?1900mm,其中5500是使用功能要求最大高度,3600是
t?30mm
工作要求最小净空高。
梁的最小高度满足:hminl11004fl2??44mm,,其中?v??Vlim??250250kE?v?E?200GPa,k?6.5,f?300.则hmin300?110042??661.53mm,又因为36.24?200?10?44hmi?nh?hm,所以取ah?900。 故焊接组合工字型截面主梁的各部分尺寸如图:
y03XXCA103y图初步确定的主梁截面尺寸
4.4主梁的截面设计 4.4.1主梁截面几何性质计算 (1)截面没有改变前的几何性质
截面的横截面积AA?2bt?hwtw?2?300?30?900?20?36000mm2A1?250?30?7500mm2 对X轴的惯性矩:
,
twhw3bt3thIx??2[?A1(?w)2]12122212?9003300?303309002??2?[?9000?(?)]?5108400000mm4121222tw3hwb3t203?9003003?30?2??2??135600000mm4 对Y轴的惯性矩:Iy?12121212
对X轴和Y轴的截面抵抗矩 :Wx?Wy?2Iyb?2Ix2?5108400000??10642500mm3 h9602?135600000?904000mm3
300Ix5108400000??376.7mm A36000对X轴和Y轴的惯性半径:ix?iy?IyA?135600000?61.4mm
36000截面尺寸变换的情况如图4.7所示:
2500500166y30140014601400C18305002y35030A2-2120035091y12300026005001400C18200350Ay200301-12850850图4.4 主梁的截面尺寸变换情况图1460XX301460XX30 图
4.7 主梁的截面变化情况尺寸图
上图中b'?180mm 、i?1:4,按照规范规定:当x?l/b=11004=36.680时是300最经济的,故变换后的具体尺寸如下:
取hw'?900mm,t'?30mm,tw'?20mm,b'?250mm,A1'?250?30?7500mm2,
变换后的截面与梁端面的距离:x2?x?x1?1902?36.680?1865.32mm
变换梁宽后主梁截面的几何性质计算
计算变换后截面的横截面积,截面对X轴(中性轴)和Y轴(纵向对称轴)的''惯性矩和,对X轴和Y轴的截面抵抗矩和,和对X轴和Y轴的惯性半径ix和iy。
A??2b?t??hw?tw??2?250?30?900?20?33000mm2
3?hw?3??tbtt?hw?2w??Ix??2[?A1(?)]12122220?9003250?303309002??2?[?7500?(?)]121222?4459500000mm4
333?3hw???tbt20?900250?30wIy???2??2??78725000mm4
12121212?2?44595000002Ix?Wx???9290625mm3
h1960Wy??2I?yb'?2?78725000?629800mm3
250ix??Ix??A? 4459500000?367mm
33000iy??Iy?78725000?=48mm A?33000
4.4.2由主梁本身重量引发的均布荷载的计算
3qk??A(kN/m)(因为本身重量所引发的均布荷载,??76.98KN/m)
qk?76.98?0.036?2.77KN/m q?1.35qk?1.35?2.77=3.74KN/m
利用对称性其支座反力的设计值为:
冶炼厂冶炼车间上料平台的结构设计概述



