⑤弹性模量E=206000N/mm2; ⑥截面矩S=136.1cm3;
⑦ 回转半径:ix=81.6mm,iy=21.1mm;
(二) 荷载计算
作用在单根I20a工字钢横梁上的均布荷载:Q=210298.6N/9.5m/5=4427N/m,其力学计算模型如下:
由上图可知,I20a工字横梁的力学计算模型为多跨超静定梁,根据超静定梁的受力特点,其弯矩图计算如下:
根据以上弯矩图可知,I20a工字横梁的最大弯矩发生在跨中部位,最大弯矩为:
,最大剪力为:
。
(1) 抗弯验算:
式中:γx——截面塑形发展系数,工字形钢γx=1.05,γy=1.2; F——钢材的抗弯设计强度值;
满足要求。
(2)抗剪验算:
式中:——剪力;
——剪力计算处以上毛截面积对中和轴的面积矩; I——梁的毛截面惯性矩; tw——腹板厚7.0mm;
fv——钢材的抗剪强度设计值;
满足要求。
(3)稳定验算:
式中:
——整体稳定系数;
Wx——毛截面抵抗矩; f——钢材的抗弯强度;
满足要求。
(4) 挠度验算:
根据结构挠度计算,只需要计算中部一跨梁的挠度符合要求,则整个梁挠度符合要求。取最大均布荷载计算,中部3.66m工字钢梁由宽2.25m范围内上部所有均布荷载为引起的挠度:
对比总挠度:
满足要求。
4.2.2竖向力作用下I20a立柱稳定验算 1) 受力分析
立柱主要承受横梁及其上部所有荷载,均视为均布荷载计算,每根横梁下部各设置2根立柱,则作用在单根立柱上的荷载为(恒载的分项系数取1.2):
单根横梁上均布荷载: Q=4427N/m
单个配件A自重:G1/5 =47973.2N/5=9594.6 N 立柱轴心力: 立柱端部弯矩:
(2)强度验算
式中:N——轴心力 A——净截面面积 f——抗压强度
满足要求。 (3)抗弯验算
式中:γx——截面塑形发展系数,圆形钢γx=1.05,γy=1.2; F——钢材的抗弯设计强度值;
满足要求。 (4)稳定验算
轴心力作用下稳定验算:
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