水工鋼結(jié)構(gòu)(平面鋼閘門(mén))課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-13 01:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 5 M 次中 ＝ ==(kNm) 支座 B 處的負(fù)彎距： M 次 B＝ = 2=(kNm) 截面選擇 考慮利用面板作為次梁截面的一部分，初選［ 36a,由附錄三表 4 查得： A=6089mm2 ； Wx=659700mm3； Ix=118742022mm4； b1=96mm； d=9mm 面板參加次梁工作的有效寬度分別按下式計(jì)算，然后取其中較小值。 B≤b1+60t=96+6035=2196(mm) B=ξ1b (對(duì)跨間正彎距段 ) B=ξ2b （對(duì)支座負(fù)彎距段） 按 11 號(hào)梁計(jì)算，梁間距 對(duì)于第一跨中正彎距段 ： l0==1240=992(mm) 對(duì)于支座負(fù)彎距段 ： l0=＝ 1240＝ 496(mm) 根據(jù) l0/b 查表 71： 對(duì)于 l0/b＝ 992/1015＝ 得 ξ1＝ ，得 B=ξ1b＝ 406(mm) 對(duì)于 l0/b＝ 496/1015＝ 得 ξ2＝ ，得 B=ξ2b＝ (mm) 對(duì)第一跨中選用 B＝ 406mm,則水平次梁組合截面面積（如圖） : A=6089+40635=21199(mm2) 組合截面形心到槽鋼中心線得距離 : 跨中組合截面的慣性距及截面模量為： I 次中 ＝ 118742022+60891322+40635 ＝ 285801188(mm4) 對(duì)支座段選用 B＝ ，則組合截面面 : A=6089+? 35=11773(mm2) 組合截面形心到槽鋼中心線得距 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 6 支座初組合截面的慣性距及截面模量為： 慣性距： 截面模量： 由于支座 B 處彎距最大，而截面模量較小，故只需驗(yàn)算支座 B 處截面的抗彎強(qiáng)度， 即 : 說(shuō)明水平次梁選用 [36a 滿足要求。 軋成梁的剪應(yīng)力一般很小，可不必驗(yàn)算。 受均布荷載的等跨連續(xù)梁，最大撓度發(fā)生在便跨，由于水平次梁在 B 支座處截面的彎距 已經(jīng)求得 M 次 B=?m,則邊跨撓度可近似地按下式計(jì)算： 故水平次梁選用 [36a 度和剛度要求。 五、主梁設(shè)計(jì) （ 一 ） 設(shè)計(jì)資料 （ 1）主梁跨度：凈跨（孔口凈寬 ） L0＝ ；計(jì)算跨度 L＝ ；荷載跨度 L1=7m； （ 2）主 梁 荷載： （ 3） 橫向隔板間距： 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 7 （ 4） 主梁容許撓度： [W]=L/600 （二） 主梁設(shè)計(jì) 截面選擇 （ 1） 彎距和剪力 。 彎距與剪力計(jì)算如下： 彎距： 剪力： （ 2） 需要的截面抵抗距 ： 已知 Q235 鋼的容許應(yīng)力 [σ]=160N/mm2， 考慮鋼閘門(mén)自重引起附加應(yīng)力的影響，取容許應(yīng)力 [σ]=160=144N/mm2 則需要的截面抵抗矩為： （ 3） 腹板高度選擇 ： 按剛度要求的最小梁高（變截面 梁）為： 經(jīng)濟(jì)梁高： 由于鋼閘門(mén)中的橫向隔板重量將隨主梁增高而增加，故主梁高度宜選得比 hec 為小，但不小于 hmin。現(xiàn)選用腹板厚度 h0＝ 240cm 。 （ 4） 腹板厚度選擇 選用 tw＝ 4cm （ 5） 翼緣截面選擇：每個(gè)翼緣需要截面為 下翼緣采用 t1=2cm（符合鋼板規(guī)格） 需要 ，選用 b1=60cm（在 h/~h/5=96~48 之間）。 上翼緣的部分截 面積可利用面板，故只需設(shè)置較小的翼緣板同面板相連，選用 t1＝ 2cm， b1＝ 14cm， 面板兼作主梁上翼緣的有效高度為 B＝ b1+60δ＝ 14+60＝ 224(cm) 上翼緣截面面積 A1=14+224=812(cm2 ) 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 8 (6)彎應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算 截面形心距 ： 截面慣性距 ： 截面抵抗距： 上翼緣頂邊 下翼緣底邊 彎應(yīng)力： 表 3 部位 截面尺寸 （ cm?cm） 截面面積 A(cm2) 各型心離面 板表面距離 y′（ cm） Ay′ （ cm3） 各型心離中和 軸距離 y=y′y1(cm) Ay2 (cm4) 面板部分 224 784 1372 4812758 上翼緣 142 28 126 160030 腹板 2404 960 120480 1978714 下翼緣 602 120 29580 3322675 合計(jì) 1892 151558 10274177 （ 7）因主梁上翼緣直接同面板相連，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定性，因梁高大于按高度要求 的最小梁高，故梁的撓度也不必驗(yàn)算。 截面改變 因主梁跨度較大，為減小門(mén)槽寬度與支承邊梁高度（節(jié)約鋼材），有必要將主梁承端腹板高度減小為 。 梁高開(kāi)始改變的位置取在鄰近支承端的橫向隔板下翼緣的外側(cè)，離開(kāi) 支承端的距離為 124－ 10=114cm 考慮到主梁端部腹板及翼緣相焊接，故可按工字截面梁驗(yàn)算應(yīng)力剪力強(qiáng)
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