梁设计例题.pptx

3 3）截面强度验算）截面强度验算支座处最大剪力：支座处最大剪力：跨中最大弯矩：跨中最大弯矩：次梁所需要的净截面抵抗矩为：次梁所需要的净截面抵抗矩为：查查P427附表附表8.5，选用，选用I32a，梁自重，梁自重g=52.699.8516N/m，Ix=11080cm4 ，Wx=692.5cm3，Sx=400.5cm3，tw=9.5mm。梁自重产生的弯矩：梁自重产生的弯矩：总弯矩：总弯矩：2 2）初选截面）初选截面第1页/共15页支座处最大剪应力：支座处最大剪应力：4 4）刚度验算）刚度验算(采用标准荷载采用标准荷载)可见型钢由于腹板较厚，剪应力一般不起控制作用。因可见型钢由于腹板较厚，剪应力一般不起控制作用。因此只有在截面有较大削弱时才必须验算剪应力。此只有在截面有较大削弱时才必须验算剪应力。梁跨中最大弯曲应力：梁跨中最大弯曲应力：满足满足第2页/共15页43000=12000173.8173.8173.82.2.主梁设计主梁设计43m=12m3m6m43m=12m6m6m1 1）内力计算）内力计算B B将主梁将主梁B B也设计为简支梁，其也设计为简支梁，其计算简图如下图。计算简图如下图。两侧次梁对主梁产生的压力为：两侧次梁对主梁产生的压力为：主梁的支座反力（未计主梁自重）：主梁的支座反力（未计主梁自重）：跨中最大弯矩：跨中最大弯矩：第3页/共15页2 2）初选截面）初选截面梁所需要的净截面抵抗矩为：梁所需要的净截面抵抗矩为：梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的容许挠度为容许挠度为l/400 0，则梁容许的最小高度为，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷：（参照均布荷载作用）载作用）参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度度，初选梁的腹板高度hw=100cm。再按经验公式，可得梁的经济高度：再按经验公式，可得梁的经济高度：第4页/共15页腹板厚度按抗剪强度：腹板厚度按抗剪强度：考虑局部稳定和构造因素考虑局部稳定和构造因素:可见依剪力要求所需的腹板厚度很小。可见依剪力要求所需的腹板厚度很小。取腹板厚取腹板厚t=8mm。根据近似公式计算所需翼缘板面积：根据近似公式计算所需翼缘板面积：翼缘板宽：翼缘板宽：b=(1/51/3)h=200330mm，取，取b=280mm。翼缘板厚：翼缘板厚：t=3286/280=11.7mm，取，取t=14mm。翼缘外伸宽度：翼缘外伸宽度：b1=(280-8)/2=136mm。梁翼缘板的局部稳定可以保证，梁翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可以考虑部分塑性发展。梁且截面可以考虑部分塑性发展。梁截面如图所示。截面如图所示。148280141000第5页/共15页1482801410003 3）截面验算）截面验算截面的实际几何性质：截面的实际几何性质：主梁自重估算：主梁自重估算：g149.2kg/m9.810-31.46kN/m单位长度梁的质量为：单位长度梁的质量为：式中式中1.21.2为考虑腹板加劲肋等附加构造用钢使自重增大的系数，为考虑腹板加劲肋等附加构造用钢使自重增大的系数，则梁的自重为：则梁的自重为：158.410-478501.2149.2kg/m第6页/共15页由梁自重产生的跨中最大弯矩：由梁自重产生的跨中最大弯矩：由梁自重产生的支座剪力：由梁自重产生的支座剪力：跨中最大弯矩：跨中最大弯矩：强度验算强度验算弯曲应力：弯曲应力：满足满足剪应力、刚度不需验算，剪应力、刚度不需验算，次梁作用处设置支承加劲肋，所以次梁作用处设置支承加劲肋，所以也不需验算局部压应力。也不需验算局部压应力。整体稳定验算整体稳定验算次梁可视为主梁受压翼缘的侧向支撑，故次梁可视为主梁受压翼缘的侧向支撑，故l1/b1=3000/280=10.716，不必进行整体稳定验算。，不必进行整体稳定验算。第7页/共15页腹板区格腹板区格A A局部稳定验算局部稳定验算平均剪力：平均剪力：梁腹板的高厚比：梁腹板的高厚比：局部稳定验算局部稳定验算应按计算配置横向加劲肋。考虑到次梁处应配置支承加劲肋，应按计算配置横向加劲肋。考虑到次梁处应配置支承加劲肋，故取横向加劲肋的间距故取横向加劲肋的间距a=1500mm1,则由（则由（4.5.21）得：）得：设次梁不能有效约束主梁受压翼缘的扭转，则由（设次梁不能有效约束主梁受压翼缘的扭转，则由（4.5.484.5.48）得：）得：平均弯矩：平均弯矩：第9页/共15页平均剪力：平均剪力：区格区格B B左端内力：左端内力：区格区格B B右端内力：右端内力：平均弯矩：平均弯矩：设置加劲肋后设置加劲肋后局部稳定满足局部稳定满足第10页/共15页304080支承加劲肋设计（略）支承加劲肋设计（略）第11页/共15页例例5.2 验算一跨度为验算一跨度为9m的工作平台简支梁的整体稳定，截的工作平台简支梁的整体稳定，截面尺寸如图所示。永久荷载标准值面尺寸如图所示。永久荷载标准值qk=42kN/m，各可变荷载，各可变荷载标准值共为标准值共为q1k=50kN/m。钢材选用。钢材选用Q235，fy=235MPa。解解 1、截面几何性质、截面几何性质hw=1000h=1024b=320t=1212tw=8xx第12页/共15页hw=1000h=1024b=320t=1212tw=8xx2、内力计算、内力计算梁自重：梁自重：g=A=7.859.80.015681.21kN/m设计荷载：设计荷载：q=1.2(42+1.21)+0.91.450=114.85kN/m Mmax=ql2/8=114.8592/8=1163kN-m Vmax=ql/2=114.859/2=516.83kN需要验算整体稳定需要验算整体稳定第13页/共15页3、整体稳定验算、整体稳定验算计算整体稳定系数，查附表计算整体稳定系数，查附表不满足整体稳定要求不满足整体稳定要求第14页/共15页 如果在跨中设一侧向支点，则如果在跨中设一侧向支点，则l1=450cm，y=70；这时：；这时：b0.6，不能用通式算，不能用通式算。只在跨中设一侧向支撑整体稳定仍不满足要求，可只在跨中设一侧向支撑整体稳定仍不满足要求，可改设改设2个支撑，再验算。个支撑，再验算。第15页/共15页