受弯构件示范例题3—平台主梁

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1、【例5-4】试设计例题5-1(图5-19)中的主梁,采用改变翼缘宽度一次的焊接工字形截面梁,钢材为Q235钢,焊条用E43型。主次梁等高连接，平台面标高5.5m(室内地坪算起),平台下要求净空高度3.5m。【解】1.荷载和内力计算:次梁跨度5.5m,截面I32a,质量为52.7kg/m,考虑构造系数1.3，自重取0.67kN/m；平台板传来恒载标准值为2.98kN/m2，主梁自重(估计值)为4kN/m。主梁承受次梁传来的集中荷载(静力荷载)，并将主梁自重折算计入,总计为:标准值平台板恒荷载2.98kN/m2×5.5m×2m＝32.78kN

2、平台活荷载12.5kN/m2×2m×5.5m＝137.5kN次梁自重(I32a)0.67kN/m×5.5m＝3.68kN主梁自重(估计值)4kN/m×2m＝8kN合计考虑分项系数后，设计值为弯矩和内力图见图5-27:2.截面选择:（1）梁高(腹板高度)1）建筑容许最大梁高──平台面标高5.5m,平台下要求净空高度3.5m,平台面板和面层厚120mm(图5-19)考虑制造和安装误差留100mm,梁挠度和梁下可能突出物和空隙留250mm,得:2）刚度要求最小梁高──主梁容许挠度=1/400,Q235钢(翼缘厚度t＞16mm)；按式(5-44)

3、,考虑变截面影响增加5%,得:3）经济梁高──按式(5-45):采用腹板高（2）腹板厚度:1）经验厚度──按式(5-48):2）抗剪要求最小厚度──按式(5-47)：采用腹板厚度=10（3）翼缘尺寸──按式（5-49）:图5-27例题5.4图通常翼缘宽度。不必计算整体稳定的要求为:受压上翼缘自由长度(次梁间距),由表5-3,跨中有侧向支撑点,要求≥。构造及放置面板要求≥180，放置加劲肋要求≥90+0.07=177.5。翼缘局部稳定要求≥26,综合以上要求，采用，梁截面见图5-27b。3.中央截面验算：1）中央截面抗弯强度：<2)中央截面

4、折算应力（腹板端部）：中段梁自重校核：梁截面A=2×420×16+1250×10=25940mm2，折合质量203.78kg/m,重量2kN/m。考虑构造系数1.3,梁自重为2.6kN/m＜4kN/m(前面估算值)梁的整体稳定不必计算。剪应力、折算应力和挠度在变截面设计后进行。4.变截面设计:⑴变截面位置和端部截面尺寸：梁在左右半跨内各改变截面一次，即缩小上下翼缘的宽度。经济变截面点为离支座,该处,(图5-27)变截面后所需翼缘宽度:厚度不变,采用仍能满足本例题2(3)所列各项要求。减小后的端部截面见图5-27(括号内数字)⑵变截面后强度

5、验算：变截面处抗弯强度:变截面处折算应力(腹板端部):＜支座处最大剪应力:⑶最大挠度验算:跨度中点挠度按式(5-12),跨中有5个等间距相等集中荷载182kN,近似折算成均布荷载；变截面位置α=。最大相对挠度为：5.翼缘焊缝计算:⑴支座处:⑵变截面处(稍偏跨中):按构造；现采用5主梁构造图(见图5-28)图5-28例题5-4主梁构造图