当前位置:首页 > 钢结构原理习题答案第六章
6.1一平台的梁格布置如图6.49所示,铺板为预制钢筋混凝土板,焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值(不包括梁自重)为2.0kN/㎡。活荷载的标准值为20kN/㎡。试选择次梁截面,钢材为Q345钢。
图6.49 习题6.1图
解:由于铺板为预制钢筋混凝土板,且焊于次梁上,故不必计算该次梁的整体稳定。
(一)、 考虑次梁采用H型钢,假设梁自重为0.5kN/m,则次梁承受线荷载标准值为:
qk=(2.0×3+0.5)+20×3=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm
荷载设计值为(按可变荷载效应控制组合,同时考虑到平台活荷载大于4.0 kN/㎡,故恒荷载分项系数取为1.2,活荷载分项系数取为1.3):
q=1.2×(2.0×3+0.5)+1.3×(20×3)=85.8 KN/m
假设次梁简支于主梁上,则跨中最大弯矩设计值为:
1
Mx=
121ql=×85.8×62=386.1KN?m88
1、 截面选择
根据抗弯强度选择截面,需要的截面模量为:
Mx386.1?106Wnx===1186?103mm3=1186cm3?xf1.05?310
选用HN400×200×8×13,其几何特征为:Ix=23700cm4,Wx=1190cm3,自重:66 kg/m=0.66 kN/m,稍大于假设自重。2、 截面验算:
① 抗弯强度:跨中截面无孔眼削弱,此Wx大于需要的1186cm3,梁的抗
弯强度已足够。
② 抗剪强度:由于型钢梁腹板较厚,一般不必验算抗剪强度。
③ 局部承压强度:考虑将次梁连接于主梁加劲肋上,故不必验算次梁
支座处的局部承压强度;
④ 局部稳定:型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算;
⑤ 验算挠度:
在全部荷载标准值作用下:
qk=(2.0×3+0.66)+20×3=6.66+60=66.66 kN/m=66.66N/mm
?T??T??15qkl3566.66?600031????? l384EIx3842.06?105?23700?104260l250在可变荷载标准值作用下:
2
?Q?Q120?311????? l26066.66289l300??故需要重新选取截面为HN446×199×8×12
其截面特性:Ix=29000cm4,Wx=1300cm3,自重:66.7 kg/m=0.667 kN/m,
此处只需重新验算挠度:
在全部荷载标准值作用下:
qk=(2.0×3+0.667)+20×3=6.667+60=66.667 kN/m=66.7N/mm
?T??T??15qkl3566.7?600031????? 54l384EIx3842.06?10?29000?10319l250在可变荷载标准值作用下:
?Q
?Q120?311????? 满足要求。l31966.667354l300??(二)、 若考虑次梁采用普通工字钢,同样假设梁自重为0.5kN/m,则次梁承受线荷载标准值为:
qk=(2.0×3+0.5)+20×3=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm
荷载设计值为(按可变荷载效应控制组合,同时考虑到平台活荷载大于4.0 kN/㎡,故恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.3)
q=1.2×(2.0×3+0.5)+1.3×(20×3)=85.8 kN/m
假设次梁简支于主梁上,则跨中最大弯矩设计值为:
11Mx?ql2??85.8?62?386.1kN?m
88
截面选择
3
根据抗弯强度选择截面,需要的截面模量为:
MX386.1?106Wnx===1186?103mm3=1186cm3?xf1.05?310
选用I45a普通工字钢,其几何特征为:Ix=32241cm4,Wx=1433cm3,自重:80.4 kg/m=0.804 kN/m,大于假设梁自重。1、 截面验算:
a) 抗弯强度:考虑梁自重后的荷载为
q=1.2×(2.0×3+0.804)+1.3×(20×3)=86.2 kN/m
11Mx?ql2??86.2?62?387.9kN?m
88Mx387.9?106????257.8N/mm2?f?310N/mm2 3?xWnx1.05?1433?10b) 抗剪强度:由于型钢梁腹板较厚,一般不必验算抗剪强度;
c) 局部承压强度:若将次梁连接于主梁加劲肋上,也不必验算次梁支座处的局部承压强度;
d) 局部稳定:型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算;
e) 验算挠度:
在全部荷载标准值作用下:
qk=(2.0x3+0.804)+20x3=6.804+60=66.804 KN/m=66.804N/mm
??T?T?15qkl3566.804?600031??????54l384EIx3842.06?10?32241?10353l250 在可变荷载标准值作用下:
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