45.32.1-2.1-45.3
七、构件截面设计 1.构件截面几何参数
梁柱均为高频焊接轻型钢(mm)400×200×6×8,Ix=13819cm4,Iy=1036cm4, Wx=708.7cm3,Wy=104.6cm3,ix=15.77cm,iy=4.32cm,A=55.57cm2。 2.构件宽厚比的验算 翼缘部分 :
b1200?61235???12.13?15?15 t28fyhw235??400?2?8?/6?64?250?250 twfy 腹板部分 :
3.刚架梁的验算 (1)强度
刚架梁端部为最不利截面,N=-25.9kN,V=45.3kN,M=95.5kN·m ○1梁抗剪承载力设计值Vd 梁截面的最大剪力为Vmax=45.3kN 考虑只有支座加劲肋,即按 k??5.34,于是得:
ha?1或w?0计算,因不设中间加劲肋,所以 hwa?w?hw/tw64??0.75?0.8 23523537k?·375.34?fy23512
则
fv??fv?125N/mm2
Vd?hwtwfv??(400?2?8)?6?125?288kN Vmax?45.3kN?Vd?288kN,满足要求
○2梁抗弯承载力设计值Me
先计算梁的有效截面:腹板的最大应力?max和最小应力?min:
?maxNMyy25.9?10395.5?106?192?137.4N/mm2(受压)??????4.7?132.7??? 2?minAIx555713819?104(受拉)??128N/mm? 腹板的受压区高度:
hc?137.4?384?198.8mm
137.4?128???min/?max??128/137.4??0.932
于是得:
k???16(1??)2?0.112?(1??)2?(1??)1622(1?0.932)?0.112?(1?0.932)?(1?0.932)
?22.28 因?max?137.4N/mm2?f?215N/mm2,故取?R?max?1.1?137.4?151.14N/mm2 于是可计算出?P,即
h/t?P?ww28.1k?fy235?64151.14?0.387?0.8 23528.122.28 因此??1,即梁腹板不屈曲全部有效。从而可得按有效截面计算的梁抗弯承载力 设计值:
Me?Wef?Wxf?708.7?103?215?152.38kN·m
○3弯剪压共同作用下的验算
由于V?45.3?0.5Vd?0.5?288?144.0kN,
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故可得
N?We25.9?103?708.7?1036M?Me??152.38?10? Ae5557Ne?149.1kN?m?M?95.5kN?m (2)整体稳定验算
○1横梁平面内的整体稳定验算
当斜梁坡度不超过1:5时,因轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的 稳定,不计算平面内的稳定。 ○2横梁平面外的整体稳定验算
考虑屋面压型钢板和檩条紧紧连接,有蒙皮作用,檩条可作为横梁平面外的支承 点,但为了安全起见计算长度按两个檩条或隅撑间距考虑,即ly?3015mm。 因
lyb?3015235,因此需计算刚架梁平面外整体稳定。 ?20.1?16150f 对于等截面构件??0,有:
??y???z?1.0?y?3015/43.2?69.8
根据试验,轻型H型钢可按b类截面,查课本附表4.2得?y?0.756。得
4320A0h0?2?y0Wx0???y???y0t0??????????4.4h?0???z??42?br??235?????f??y?2432055.57?38.4?69.8?0.8??235????1?????? 69.82708.74.4?38.4235?????2.812?0.60.2820.282???1.07??b?1.07??0.97?b?2.812
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于是得:
?N?N??t?1.0??0.75????1.0?0?NExN?Ex0?
6?MN259001?95.5?10?t???145.1N/mm2?f3?yAe0?b?We10.756?55570.97?708.7?10 满足要求。 4.刚架柱的验算 (1)强度
刚架柱的强度也需按弯、剪、压共同作用下的压弯构件计算,并取最不利的柱顶截 面, N?49.9kN,V?21.2kN,M?95.5kN?m。 ○1柱抗剪承载力设计值Vd 柱截面最大剪力为Vmax?21.2kN 考虑仅有支座加劲肋,则k??5.34,即按
2ha?1或w?0计算,得: hwah/t?w?ww375.34fy235?0.75?0.8
则 fv??fv?125N/mm2
Vd?hwtwfV??384?6?125?288kN
Vmax?Vd,满足要求。 ○2柱抗弯承载力设计值Me
先计算柱的有效截面:腹板的最大应力?max和最小应力?min为:
?maxNMyy49.9?10395.5?106?192?141.7N/mm2(受压)??????8.98?132.69??? 42?minAIx555713819?10(受拉)??123.7N/mm?
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