轻型门式刚架钢结构设计计算书

***建筑工程学院

课程设计任务书

建筑工程学院系院（系）土木工程专业

设计题目轻型门式刚架钢结构设计

设计编号___________________

学生姓名***班级土木工程2006

指导教师***职称***

学科负责人2009年06月日审查

1课程设计目的

（I）掌握轻型门式刚架钢结构厂房屋盖系统结构布置的方法；

（2）能综合运用有关力学和钢结构知识，对刚架主体结构及次结构进行内力分析、截面设计和节点设计;

（3）掌握钢结构施工图的绘制方法；

（4）学会编制材料表。

2基本设计资料

台州某地欲建一轻钢厂房，拟采用结构为单跨双坡门式刚架，共12榴。其设计资料如下

（I）车间柱网布置【分16组】

柱距：6m,7m,8m,9m

跨度:18m,24m,30m,33m

（2）檐口高度（分2组）：[A]6m[B]8m

（3）屋面坡度：1/10

（4）屋面、墙面材料：彩色压型钢板，内填充50mm厚保温玻璃棉板，PVC铝箔及不锈钢丝网；楝条及墙

梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距1.5m。

（5）荷载:

I）屋盖永久荷载标准值：

彩色压型钢板：0.15kN/m2

50mm厚保温玻璃棉板：0.05kN/m2

PVC铝箔及不锈钢丝网：0.02kN/nr

楝条及支撑：O.lOkN/n?

刚架斜梁自重：0.15kN/nr

悬挂设备：0.20kN/m2

2）屋面活载标准值：（分2组）

[a]计算刚架时为0.3kN/n?,计算槐条时为0.5kN/nf

[b]计算刚架时为0.48kN/uJ,计算橡条时为0.8kN/uP

3）风载、雪载：台州市

4）轻质墙面及柱自重：0.50kN/n?

（6）材料:钢材：Q235B

焊材：自动焊或E43型焊条的手工焊

高强度螺栓：10.9级摩擦型高强度螺栓，摩擦面采用喷砂后涂无机富锌漆处理

3设计任务与要求

3.1计算书

331计算书内容要求

完成计算书一份，内容包括以下部分：

（I）选题：柱距一跨度一面活载；檐口高度一屋

（2）结构布置：钢柱平面布置图、屋面和棵条平面布置图、横向刚架立面、纵向框架立面布置图；

（3）结构分析：荷载计算:、荷载组合、典型组合下的内力计算和变形计算（机算，结构力学求解器）；

（4）主刚架设计：框架梁设计（一个区段）；

框架柱（边柱或中柱任选一）；

节点（梁柱连接或梁梁连接任选一）；

（5）次结构设计：檄条或墙梁设计，任选一：

柱间支撑设计及其连接；

柱脚节点设计

【注】：必须在正文开头部分将个人选题情况介绍清楚

3.3.2计算书格式要求

计算书必须打印，格式要求如下：

大标题，2号黑体，居中

正文中一级标题，4号黑体；二级标题，小4号黑体；三级标题，小4黑体：左对齐

正文具体内容：5号宋体：1.5倍行距；上、下、左、右页边距均为2.0cm。

正文必须标注页码，位置为页脚居中，并在目录中注明并对应。

3.3.3计算书装订要求

按先后次序依次为：

1、封面（全班统一格式，但必须将个人的设计选题编号填写清楚！附件2）

2、课程设计成绩评定表（附件3）

3、课程设计任务书（拷贝教师下达的任务书，但任务书封面必须填写个人的设计选题编号！）

4、计算书正文

5、参考文献

3.2施工图

（I）绘制刚架结构施工图2张；

（2）图纸规格：1号图纸（594mmx841mm）：

（3）图面内容：

①结构布置图：钢柱平面布置图；屋面和楝条平面布置图；横向刚架立面；纵向框架立面布置图；

②施工详图：梁、柱施工详图；柱头、柱脚、拼接节点施工详图；楝条或墙梁、拉条施工详图；柱间

支撑及其连接施工详图；材料表

（4）作图要求：计算机绘图。图面布置合理；文字规范；线条清楚，符合制图标准；达到施工图要求。标

题栏（见附件3）.

设计完成后，图纸应叠成计算书一般大小，与计算书装订后，装入档案袋上交。

3.3设计时间

在房屋钢结构设计课程中，讲解门刚厂房一章时即可开始选题设计。

3.4课程设计选题

见附件1,分组名单

3.5几点说明

1、每位同学务必按分组要求做，并在计算书、设计图纸中注明设计编号;

2、计算书可参考课程设计指导书，以及教材中例题；

3、课程设计成绩单列，不计入房屋钢结构设计课程成绩内；

4、如发现互相抄袭或拷贝者，均按零分记。

目录

一、设计资料................................（2）

二、结构平面柱网及支撑布置...................（3）

三、荷载计算..................................（4）

四、内力计算..................................（7）

五、内力组合..................................（9）

六、截面验算..................................（11）

七、节点设计..................................（16）

八、柱间支撑的设计............................（18）

九、橡条的设计................................（19）

门式刚架厂房设计

一、设计资料

台州某地欲建一轻钢厂房，拟采用结构为单跨双坡门式刚架，共12根。其设计资料如下

（1）车间柱网布置

柱距：9m

跨度：30m

（2）檐口高度：8m

（3）屋面坡度：1/10

（4）屋面、墙面材料：彩色压型钢板，内填充50mm厚保温玻璃棉板，PVC铝箔及不锈钢丝网；樵条及增

梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距1.5m。

（5）荷载:

1）屋盖永久荷载标准值：

彩色压型钢板：0.15kN/m2

50nm厚保温玻璃棉板：0.05kN/m2

PVC铝箔及不锈钢丝网：0.02kN/m2

槐条及支撑：0.10kN/m2

刚架斜梁自重：0.15kN/m2

悬挂设备：0.20kN/m2

2）屋面活载标准值：（分2组）

计算刚架时为0.48kN/m2,计算橡条时为0.8kN/m2

3）风载、雪载：台州市，地面粗糙类别B类

4）轻质墙面及柱自重：0.50kN/m2

（5）材料：钢材：Q235B

焊材：自动焊或E43型焊条的手工焊

高强度螺栓：10.9级摩擦型高强度螺栓，摩擦面采用喷砂后涂无机富锌漆处理

二、结构平面柱网及支撑布置

该厂房长度99m,跨度30m,柱距9m,共有12桶刚架，由于纵向温度区段不大于300m、横向温度

区段不大于150m,因此不用设置伸缩缝。

厂房长度＞60m,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置楝条、斜

拉条、拉条和撑杆:

同时应该在与屋盖横向水平支撑相对■应的柱间设置柱间支撑,由「柱高v柱距，因此柱间支撑不用分

层布置。

（布置图详见施工图）

平面刚架a

G/£F一平面刚架

人友丁一纵向框架

三、荷载的计算

1、计算模型选取

取一幅刚架进行分析，柱脚采用较接，刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高8m,考虑到楝条和梁截

面自身高度，近似取柱高为7.7m：屋面坡度为1：10。

因此得到刚架计算模型：

—1:10

2.荷载取值

1.屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）

YX51-380-760型彩色压型钢板0.15KN/m2

50mm厚保温玻璃棉板0.05KN/m2

PVC铝箔及不锈钢丝网0.02KN/m2

楝条及支撑0.10KN/m2

刚架斜梁自重0.15KN/m2

悬挂设备().2()KN/m"

合计0.67KN/m2

2.屋面可变荷载标准值

屋面活荷载:计算刚架时为0.48kN/m2,计算檄条时为0.8kN/m2

雪荷载：基本雪压S°=0.30KN/m）对于单跨双坡屋面，屋面坡角

2

a=5°42'38〃，yr=l.0,雪荷载标准值Sk=UrSo=0.35KN/m,

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50KN/m2,不考虑枳灰荷载。

3.轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50KN7m2

4.风荷载标准值

按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。

基本风压3。=0.55KN/m2,地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》

（GB50009-2001）的规定采用，当高度小于10m时,按10m高度处的数值采用，L=1.0.风荷教体型系数H

"迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为+0.55和-0.65（CECS102：2002中间区）。

3.刚架荷载计算

（1）屋面荷载：

标准值：0.67x—!—x9=6.060kN/m

cos。

柱身恒载：0.50x9=4.50kN/m

6・()60kn/m

4.5kn/m45kn/n?

t

（2）屋面活载

屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载0.48x9=4.32MV/M

432kn/m

（3）风荷载

以风左吹为例计算，风右吹同理计算：

根据公式q="二4/计算：（地面粗糙度B类）

人根据查表力V10，〃，取1.0,4根据门式刚架的设计规范

二•迎风面侧面q=0.25x1x0.55x9=1.238W/m

屋顶%=x9=-1x1x().55x9=-4.95ZW/m

背风面侧面%=x9=-0.65x1x0.55x9=-3.218攵N/m

屋顶%=x9=-0.55x1x0.55x9=—2.723AN/m

荷载如下图:

-4.95>kn/m-3218，kn/m

1.238knm-2.723kibin—

—.一

△/abr-

四.内力计算:

1、截面形式及尺寸初选：

梁柱都采用焊接的H型钢

梁的截面高度h一般取(1/301/45)1,故取梁截面高度为600mm；

暂取H600x300x6x8,截面尺寸见图所示

柱的截面采用与梁相同

截长度面积

443♦

截面名称W、(xl()O〃加)IY(xlOSnw)Wv(xlO/^n)

面(mtn)(rnnv)(xl06/n/n4)mmmm

柱7700149061507.19376.854.0636

“800x300x10x12317.460.6

梁15075138081639.8385.854.0636

77850x300x8x12344.662.5

柱

866-1252

EA=2.06xl0x14906x10^=3.07x10knyElx=2.06x10^x1507.2x10x10=3.1x10kn•m

梁

8-668612

EA=2.06xlOxl3808xlO=2.84x10jbi,EIX=2.06xlOxl639.8xlOxl0=3.38x10’如•nv

2、截面内力：

根据各个计算简图，用结构力学求解器计算，得结构在各种荷载作用卜的内力图如卜.:

计算计算简图及内力值但、N、Q)备注

项目

才俨5.2]

-36521

■J1I——---J1I1XC71

aiTOT□人‘)',Q

24569,1=/

1(1)

弯矩图

1f5

恒

恒载下弯矩

我

作

用

剪力图“十”

驾矩图

风

荷剪力图“+”

载

作

用

轴力图（拉为正,

压为负）

风荷载（标准值）轴力图

五、内力组合

（由于恒载和活教关于结构竖向对称，因而风荷载只要考虑一个方向作用,风荷载只引起剪力不同,

而剪力不起控制作用）

按承载能力极限状态进行内力分析，需要进行以下可能的组合：

①L2X恒载效应+1.4X活或效应

②1.2X恒载效应+1.4X风或效应

③1.2X恒载效应+1.4乂0.85乂｛活载效应+风载效应｝

取四个控制截面：如下图:

11

各情况作用下的截面内力

截面内力恒载活载左风

M000

I-1N-125.55-64.870.94

Q-47.43-33.8142.7

M-365.21-260.35292.02

II-IIN-56.24-61.8070.94

Q-47.43-33.8133.15

M-365.21-260.35292.02

III-III

N-50.90-40.0940.05

Q85.7361.11-67.29

M245.69175.15-165.4

IV-IV

N-47.19-33.6440.05

Q-4.72-3.360.75

内力组合值

截面内力1.2恒+1.4活1.2恒+1.4风1.2恒+1.4x0.85x（风+活）

M000

I-IN-241.38-51.34-143.35

Q-104.25-2.82-46.34

M-802.74-29.42-400.56

II-IIN-1583.21-31.83-60.18

Q-104.25-10.51-57.7

M-802.74-29.42-400.56

III-IIIN-117.21-5.01-61.13

Q188.438.6795.52

M540.0463.27306.43

IV-IVN-103.72-0.56-49.00

Q-10.37-4.61-8.77

六、截面验算

控制内力组合项目有：

①+M“.x与相应的N,V（以最大正弯矩控制）

②一'"与相应的由V（以最大负弯矩控制）

③N皿与相应的M,V（以最大轴力控制）

④NU与相应的M,V（以最小轴力控制）

所以以上内力组合值，各截面的控制内力为：

1T截面的控制内力为加=0,N=-241.38KV,V=-104.25/W

2-2截面的控制内力为M=—802.74/W・M,N=—158.21KV,V=-104.25A7V

37截面的控制内力为M=—802.74A7V・M,N=-l17.21/GV,V=188.43AJV

47截面的控制内力为M=540.04KV・M,N=-1O3.72K7V,V=-10.37A7V

1、刚架柱验算：取2-2截面内力

平面内长度计算系数：

氏=2.64,H=7.7x2.64=20.48M

平面外计算长度：

考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的墙梁

可作为柱平面外的支承点，但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑，

即h=7700/2=3850〃〃〃

204803850

-64.53,-63.5

352582

⑴局部稳定验算

构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。

①柱翼缘

/?_(300-10)/2

=15（满足要求）

7-12

②柱腹板

*箓82。偿=25啥|=25。（满足要求）

（2）柱有效截面特征

M=—802.74KN・M,N=-158.2IKMQ=-104.25KN

CN、M158.21xl03,802.74xlO6

4-1町14906~3767980

223.65

=10.61±213.04=^N/tnnr

-202.43

。2一%山_223.65+202.43

=1.91

J223.65

%二800-24

=77.6>48ao+。%-26.2=84.94

因97>70,故可以考虑屈曲后强度。

由于考虑屈曲后强度:

-?0243

=-0.91

223.65

776

/?.=223.65x=407.32〃〃%

223.65+202.43

24

%=21.75

[(1+4)2+0.112(1-4)2]05+1+4

776/12

儿〃卬=0.61<0.8,

28.1&7J235".-28.1x^21.75

则夕=1,截面全部有效。

（3）抗剪强度验算：

柱截面的最大剪力为Lx=104.25攵N

_776£12_

2_熊.人=()94

“一37五1235"37x5/5.34xl

0.8<V1.4,则£'=[1-0.64(4,—0.8)]/.=0.7376x125=113.8N/mm2

V,=hwtwf；=800x10x113.8x10-3=910.4如>Vmax,满足要求。

弯剪压共同作用下的验算：

因为V<0.5匕〃按公式M工叱/A,,进行验算,

其中M,=叱J=3767.98x1O'x215x10-6=870.12kN-m

=Me-NWe/Ae=87O.12-158.21x3767.98/14906

=83\.\6kN-m>R02.74kN-tn,满足要求。

（4）稳定性验算

双架柱平面内稳定性验算

4=64.53<[2]=180,2=4〃/235=64.53

b类截面，由《钢结构设计规范》附表C-2查得，外=0.788

7T12EA3.142X2.06xl05xl4906

二6609AN,/L=LO，则

(1.1%)(1.1x65.532)

N158.21X1031.0x802.74x10$

--------F.—1CO1-

(p..A八[l-0.8(N/N&)]W,0.788x149061.05x376.798xl04x(l-0.8x

6609

=213.47</满足要求。

刚架柱平面外稳定性验算：、

3=4J//235=63.5

匕类截面，由《钢结构设计规范》查得，久=0.794

&=0.65+0.35=0.65+0.35/2=0.825

।

-20

%=1.07-——=1.07-=0.98

4400044000

NB,M158.21X103一、0.825x802.74xlO6

则"v

4

9/(phWpx0.794X149060.98x376.7.98x10

=192.77V/mm2</满足要求。

2、刚架梁验算：取3-3截面内力

-802.74A7V*M,N=-\V7.2\KN,V=188.43K7V

⑴局部稳定验算

③梁翼缘

||=15（满足要求）

T=15

④梁腹板

^=—=106.25<250=250J—=250(满足要求)

w8V235

（2）梁有效截面特征

门式刚架坡度为1/100/5,可以不考虑横梁轴梁的影响，按受弯构件验算。

0M802.74xl06

»=±---=±------------=±208.05N/mm2

5-%~385.841X1O4

h=826x—=413mm

2

16

=23.9

[(l+/?)2+0.112(l-^)2]05+l+/?

850/8

=0.77<0.8,

"28.1匹/235//v28.1xV219

则夕=1,截面全部有效。

（3）强度验算

抗剪强度验算：

柱截面的最大剪力为=188.43攵N

I=5.34

%.九4—850/8_124

H37五1235/437x7534x1,

0.8<儿<1.4,则A=[1-0.64(4-0.8)]/,=0.7184x125=89.8^/mm2

匕=〃&/=826x8x89.8x10"=593.4AN>%x，满足要求。

弯剪压共同作用下的验算：

因为V<0.5%,按公式〃<M：=Me-NWe/A，进行验算，

其中M,=wef=3858.42x1()3x215x1O'=890.98ZN・m

=%一MV儿二890.98-117.21x385842/13808

=858.23ZN•加〉802.74ZN・〃z,满足要求。

(4)稳定性验算

刚架梁平面内稳定验算

验算方法与柱平面内的稳定验算相同，由于N梁＜N柱，柱，因而可以满足要求。

刚架梁平面外稳定验算

一般刚架平面外稳定靠支撑来保证，

考虑楝条处设置隅撑以保证屋脊负弯矩使下翼缘受压时有支撑，

在支撑点处设置隅撑以保证横梁全截面受支承，则横

梁成为平面外3m支撑的压弯构件，取其中一段计算。

由九二驾=48及b类截面查《钢结构设计规范》得，0=0.865

62.5

由于有端弯矩与横梁荷载，取&=1.0,则%=1.07—嘉^=1.02

由于内力沿杆件线性变化，取较大值117.2WN

nWN仇、M、117.21X103，八1.0x802.74xl06

从而----+77——L=-----------+1.0X-----------------

(pyA例卬/八0.865X138081.02x385.8420x10’

=210.77N/""/</满足要求。

3、位移验算:

(1)柱顶水平位移验算:

由矩阵位移法结构力学计算程序计算位移，

位移验算为正常使用极限状态下的承载力验算，荷载应选用标准值。

构件截面参数：

柱

血=2.06x10*x14906x10"=3.07x10“切,=2.06x10、x1507.2x10"x10'=3.1x102〃•/〃

梁

x66

EA=2.06xlOxl3808xlO^=2.84xl0kn,EIx=2.06x10^x1639.8xl0xl0*=3.38x10,kn•nr

荷载标准值即风载，位移图如下：

36.3

3_10.5

77-770073360

（2）横梁扰度验算：

荷载标准值=1.Ox恒载+1.Ox活载=6.06+4.32=10.38kN/m，位移图如下:

586.8_1〈工满足要求

Z-30000~345.6180

七、节点设计:

1、梁柱节点设计：

梁柱节点形式见下图：

连接处选用如下组合内力值：

M=—802.74N=-117.21KM使螺栓受压），0=188.43KN

采用如下图所示的连接形式,

加劲板

8

。

。

3*

。

*。

*。

2

梁柱连接节点示意图

螺栓群布置如图

0OO(Z)020000Q

自1-----H-----------

O00(Z)000O0O

J/»,55

/85/206/85/85/85/£S

/55/50//55：85/851d，

//>//////

/1060

梁柱连接节点螺栓群布置图

采用摩擦型高强螺栓，采用10.9级M27螺栓，预压力P=290k\,

摩擦面采用喷砂的处理方法，摩擦系数〃=0.35,

螺栓承受拉力为：

N-网N_802.74x0.475117.21

第一排：N,Zy；=195.132kN

n2x2x(0.4752+0.3582+0.2732+0.1882+0.1032)20

/N_802.74x0.358117.21

第二排：=14l.207kN

n2x2x(0.4752+0.3582+0.2732+0.1882+0.1032)20

N__802.74x0.273117.21

第三排：=106.289kN

Zy：n2x2x(0.4752+0.3582+0.2732+0.1882+0.1032)20

N-N802.74x0.188117.21

第四排：=71.37kN

4育n2x2x(0.4752+O.3582+0.2732+0.1882+0.1032)20

N-My3N802.74x0.103117.21

第五排：-----=36.452kN

2x2x(0.4752+0.3582+0.2732+0.1882+0.1032)20

其抗拉承载力为：

[N；1=0.8P=0.8x290=232k\>M，满足要求。

=2x(195.132+141.207+106.289+71.370+36.452)=1100.9kN

螺栓群的抗剪力(M27螺栓)(下面二排不计外加压力，只考虑预压力)

V'=0.9"/(20P-1.25ZN\)=0.9x0.35x(290x20-1.25x1100.9)

=1393.525W>188.43kN

端板厚确定:

t〉16erN,_16x50x195.132xl03

第一排螺栓端板厚：T>V300x215=30.13w/w,

6e《.N,6x55x76x141.207x103=2

第二排螺栓端板厚：t>

176x300+2x55x(55+76)1x215

leli.b+2er(ei.+ew)lf

3/N,3x76x106.289x1。；3ogw,

第三排螺栓端板厚：t>

(0.5a+e“,)/(0.5x85+76)x215

采用端板厚/=32〃7〃7。

端部腹板设置加劲肋，加强腹板强度，详见施工图

2、柱脚设计：

柱脚节点见下图:

设计内力采用：N=241.38KM使螺栓受压)，V=1()4.25MV

基础混凝土抗压承载力工.=9.6N/〃〃〃2,底面面积4=400x800=3400S〃〃P

地抑锚栓选用M20采用0235钢

底板剪力f=—241.38x10;=o.71N/<9.6N

344000-8x—

4

按一边支承计算弯矩M=0.5长2=0.50.71x(200-5产=13499N.mm

按三边支承计算弯矩4=150/77/71,q=776mm,」=0.2查表得。=0.025

M=a=0.025x0.71x7762=10688.6N.mm

[6M/613499

柱脚底板厚度为y=19.88"取r=2厉掰？

Vf\205

抗剪承载力V=0.4N=0.4x241.38=96.552<104.25故需设抗剪键

aMk&n-Fz",V(104.25-96.552)xlO3皿.，

抗剪键班需承载力面枳为A=一=----------------------=802〃〃〃“

X906

取长度为100mm的角钢70x5其承载面枳为A=70x100=7000"〃/

八、柱间支撑的设计

①⑥。⑫

柱间支撑布置图

柱间支撑为斜杆，采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。直杆用模条兼用，因槐条留

有一定的应力裕量，根据经验及类似工程，不再作压弯杆件的刚度及承载力验算。

柱间支撑荷载及内力：

作用于两侧山墙顶部节点的风荷载为（山墙高度取9.65m）：

风压高度变化系数1.0,风荷载体型系数0.9

风荷载设计值：w=1.4X1.0X0.9X0.55=0.693KN/m

按一半山墙面作用风载的1/4考虑节点荷载标准值为：

单片柱间支撑柱顶风荷载集中力/4X0.693X8X30=41.58KN

斜杆拉力设计值N=41.58/cos40.5°=54.72KN

考虑拉杆的预加张力作用,在拉杆设计值中留出20%的余量,刚杆设计值为

21.2X54.72=65.66KN

斜杆截面设计及强度验算

斜杆选用620圆钢，A=314.2mm2

强度验算：N/A=65660N/314.2mm2<f=208.98N/mni2满足要求

刚度验算：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求。

九、楝条的设计

1、基本资料

楝条选用冷弯薄壁卷槽形钢，按单跨简支构件设计。屋面坡度1/10,榭条跨度9m,于跨中设一道拉

条，水平楝距1.5m。材质为钢材Q235。

2、荷载及内力

考虑永久荷载与屋面活荷载的组合为控制效应。

恒载设计值：^I=1.2x0.22xl.5=0.396KN/m

活载设计值：%=1.4X0.8X1.5=1.68KN/m

q=%+q2=2.076KN/m

qx=qsina=0.0.2KN/m,c/、=qcosa=2.06KN/m：

弯距设计值：

22

Mx=qyl/8=2.06x9/8=20.86KN・m

22

My=-qxl/90=-0.2x9/90=0.18KN•m

3、截面选择及截面特性

(1)截面选取

选用C250X100X20X4

1

L=1846.55cm\Wx=147.72cm,ix=9.86cm；

336

ly=233.58cm',W5wx=81.29cm,Wynin=32.77cm,iy=3.5cm,x0=2.87cm,IK=2634421786w/rz

It=9745mm4

先按毛截面计算的截面应力为:

"+4=201864s+二。」8包?=13900、/^(压)

%147.72X10'81.29x103

%M_20.86x1Q60.18X106

y=146.7IN/〃"77(压)

诙十%min-147.72X1()332.77x1()3

二M、My=20.86x106-0.18X1Q6

=143.43N/mm(拉)

%F一二=147.72x10381.29x1()3

⑵受压板件的稳定系数

A.腹板

腹板为加劲板件,巾=。/。皿=一143.43/146.71=-0.978>-1,

k=7.8-6.29力+9.78力邑23.306

B.上翼缘板

上翼缘板为最大压力作用于部分加劲板件的支承边，

巾二。%/。山=139.001/146.71=0.947>-1,

h=5.89—11.596+6.6822=().901

⑶受压板件的有效宽度

A.腹板

k=23.306,k<-0.901,b=250mm,c=100mm,t=4mm,011Hl46.71N/mn?

3吗箫二3

250

板组约束系数k.=0.11+0.93/(，-0.05)….346

2052205x0.346x23.3060…

-------------------------------------=3.35/

Oax146.71

由于gJin/。皿<0,取a=1.15,

卜二b/(1一力)=250/(1+0.978)=126.39mm

b/t=250/4=62.5

18ap=18X1.15X3.357=69.49

所以18ap>b/t

则截面有效宽度

b<.=be=126.39mm

UFO.4bc=0.4X126.39=50.556mm,be2=0.6bc=0.6X126.39=75.834mm

B.上翼缘板

k=0.901,kc=23.306,b=100mm,c=250mm,omx=146.71N/mnr

k250。

----------X

b'kc100

板组约束系数k}=-^=/-=1.426

痣V0.492

205Z4205x0.901x1.426,”八

P=----------------------------------=1.339

51iax146.71

由于申二Onin/。小>0,贝|Ja15—0.15中=1.15—0.15X0.901=1.008,

bl:=b=100mm,b/t=100/4=25

18aP=18X1.008X1.339=24.29,38ap=38X1.008X1.339=59.05

所以18ap<b/t<38aP

则截面有效宽度

。=(1当”0.购二(21.8xl.008xl.339

-0.1)x100=98.49/7?/??

25

bt.i=0.4bt>=().4X98.49=39.396mm,be2=0.6b<.=0.6X98.49=59.094mm

C,下翼缘板

下翼缘板全截面受拉，全部芍效。

⑷有效净截面模量

上翼缘板的扣除面枳宽度为：100—98.49=