小梁截面惯性矩I(cm4) 256 为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{1.12+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×(0.3-0.1)]+0.9max[1.2×
(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×1,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.1)+1.4×0.7×1]×max[0.4-0.2/2,(0.8-0.4)-0.2/2]/2×1,1.12+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.2/2}=1.94kN/m q2=max[0.77+(0.3-0.1)×0.2/2+0.5×(0.3-0.1)+(0.5+(24+1.1)×0.1)×max[0.4-0.2/2,(0.8-0.4)-0.2/2]/2×1,0.77+(0.3-0.1)×0.2/2]=1.35kN/m 1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×1.94×0.42,0.5×1.94×0.42]=0.16kN·m
σ=Mmax/W=0.16×106/64000=2.43N/mm2≤[f]=15.44N/mm2 满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×1.94×0.4,1.94×0.4]=0.778kN τmax=3Vmax/(2bh0)=3×0.778×1000/(2×60×80)=0.24N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×1.35×4004/(100×9350×2560000)=0.01mm≤[ν]=l/400=400/400=1mm
ν2=q2l24/(8EI)=1.35×4004/(8×9350×2560000)=0.18mm≤[ν]=l/400=400/400=1mm 满足要求! 4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部) 承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×1.94×0.4,0.393×1.94×0.4+1.94×0.4]=1.08kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R2=1.08kN 正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×1.35×0.4,0.393×1.35×0.4+1.35×0.4]=0.75kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'2=0.75kN
六、主梁验算
主梁类型 主梁弹性模量E(N/mm2) 钢管 206000 主梁材料规格(mm) 主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2) Ф48×3.2 205 主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁截面惯性矩I(cm4) 11.36 主梁截面抵抗矩W(cm3) 4.73 主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.328×106/4730=69.41N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=1.08kN
τmax=2Vmax/A=2×1.08×1000/450=4.8N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求! 3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.63mm≤[ν]=l/400=800/400=2mm 满足要求! 4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R2]=1.08kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求! 同理可知,左侧立柱扣件受力R=1.08kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
七、纵向水平钢管验算
钢管类型 Ф48×3.5 钢管截面面积A(mm2) 钢管弹性模量E(N/mm2) 489 钢管截面回转半径i(mm) 15.8 206000 钢管截面惯性矩I(cm4) 12.19 钢管截面抵抗矩W(cm3) 5.08 钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 钢管抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2) 215 计算简图如下:
R=max[R1,R2]=1.08kN,R'=max[R1',R2']=0.75kN 1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.36×106/4730=76.89N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、抗剪验算