《梁的设计例题》PPT课件.pptVIP

例题5.1 某车间工作平台梁格布置如图所示，平台上无动力 荷载，均布活荷载标准值为4.5kN/m2，恒载标准值为3kN/m2 ，钢材为Q235B，假定平台板为刚性，可以保证次梁的整体稳 定。试设计主梁（组合截面）和次梁（型钢）。 6000 q 43m=12m 3m 6m 43m=12m 6m6m A 解 1.次梁设计 1）荷载及内力计算 将次梁A设计为简支梁，其计 算简图如下图。 均布荷载设计值： 均布荷载标准值： 次梁承受的线荷载标准值为： 次梁承受的线荷载设计值为： 3）截面强度验算 支座处最大剪力 ： 跨中最大弯矩： 次梁所需要的净截面抵抗矩为： 查P427附表8.5，选用I32a，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： 总弯矩： 2）初选截面 支座处最大剪应力： 4）刚度验算(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 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： 满足 43000=12000 173.8173.8173.8 2.主梁设计 43m=12m 3m 6m 43m=12m 6m6m 1）内力计算 B 将主梁B也设计为简支梁，其 计算简图如下图。 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） ： 跨中最大弯矩： 2）初选截面 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 容许挠度为l/400，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷 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 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 ： 腹板厚度按抗剪强度 ： 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。 取腹板厚t=8mm。 根据近似公式计算所需翼缘板面积 ： 翼缘板宽：b=(1/51/3)h=200330mm，取b=280mm 。翼缘板厚：t=3286/280=11.7mm，取t=14mm。 翼缘外伸宽度：b1=(280-8)/2=136mm 。 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 截面如图所示。 14 8 280 141000 14 8 280 141000 3）截面验算 截面的实际几何性质： 主梁自重估算： g149.2kg/m9.810-31.46kN/m 单位长度梁的质量为： 式中1.2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： 158.410-478501.2149.2kg/m 由梁自重产生的跨中最大弯矩： 由梁自重产生的支座剪力： 跨中最大弯矩 ： 强度验算 弯曲应力： 满足 剪应力、刚度不需验算，次梁作用处设置支承加劲肋，所以 也不需验算局部压应力。 整体稳定验算 次梁可视为主梁受压翼缘的侧向支撑，故 l1/b1=3000/280=10.71,则由（4.5.21）得： 设次梁不能有效约束主梁受压翼缘的扭转，则由（4.5.48）得 ： 平均弯矩 ： 平均剪力 ： 区格B左端内力： 区格B右端内力： 平均弯矩 ： 设置加劲肋后 局部稳定满足 30 40 80 支承加劲肋设计（略） 例5.2 验算一跨度为9m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qk=42kN/m，各可变荷载 标准值共为q1k=50kN/m。钢材选用Q235，fy=235MPa。 解 1、截面几何性质 hw=1000 h=1024 b=320 t =12 12 tw=8 xx hw=1000 h=1024 b=320 t =12 12 tw=8 xx 2、内力计算 梁自重： g=A=7.859.80.015681.21kN/m 设计荷载： q=1.2(42+1.21)+0.91.450=114.85kN/m Mmax=ql 2/8=114.8592/8=1163kN-m Vmax=ql/2=114.859/2=516.83kN 需要验算整体稳定 3、整体稳定验算 计算整体稳定系数，查