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鋼結構電梯井道梁的設計步驟

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鋼結構電梯井道梁的設計步驟

發布日期:2017-08-28 作者: 點擊:

設計梁時,應滿足下列要求:安全適用、用料節約、製造省工、安裝方便。其中,安全適用要求必須確保,其他要求則根據情況靈活處理,盡可能達到降低造價、縮短工期,以使取得較好的經濟效益。


一般梁的設計步驟如下:


(一)確定結構方案


根據使用要求,確定結構的平麵圖形狀、尺寸、使用荷載、層高和淨空要求等。選擇幾種不同的梁格布置形式,進行初步設計和技術經濟比較。選定最佳或較好的梁格結構布置形式,確定各梁(主梁和次梁)的荷載、跨度、間距、最大容許高度等。


(二)確定梁的高度


根據經濟條件求得梁的經濟高度,再根據梁的剛度條件求得梁的最小高度,並考慮生產工藝和使用上的最大容許高度,經綜合考慮初步決定梁的設計高度。


(三)梁的截麵選擇


在梁的設計高度(截麵高度)確定後,根據梁的荷載和跨度,求得梁的最大彎矩。根據梁的正應力強度能夠充分發揮的條件(應力接近而不超過強度設計值),選定梁的腹板厚度、翼緣寬度、翼緣厚度。


(四)驗算梁的強度


必須驗算梁中下列各個部位:有最大彎矩處、截麵有削弱處(淨截麵)、截麵改變處、有集中荷載而又無橫向加勁肋處、剪力最大處、剪力和彎矩都較大處。各處的正應力、剪應力、折算應力都不能超過強度設計值。此外還要驗算翼緣和腹板間焊縫的強度,以及接頭處的連接焊縫或高強度螺栓等強度。


(五)驗算梁的整體穩定性


有些梁在荷載作用下,雖然截麵最大的正應力、剪應力、折算應力等都低於鋼材的強度設計值。但梁的變形會突然偏離原來的彎曲變形平麵,同時發生側向彎曲和扭轉(圖1一6一4)。這就稱為梁的整體失穩。必須充分重視梁的整體失穩的嚴重性。突然失穩破壞,與鋼材脆性破壞具有同樣的後果,它事先是沒有預兆的。在確定結構方案和選擇梁的截麵時就要防止梁可能出現整體失穩問題。等到驗算時才發現有問題而加大梁的截麵則已經較遲了,也很不經濟。


梁整體失穩的主要原因如下:側向剛度不夠,抗扭剛度太小,側向支承點的間距太大等,設計時應盡量保證梁不會失去整體穩定。


(六)驗算梁的剛度


梁的撓度過大常會使人感到不舒適,甚至感到不安全,或老影響設備的正常使用。吊車梁的撓度過大會使吊車運行時就像一會兒上坡,一會兒下坡,運行困難,吊車耗能增加。


根據工藝條件或使用要求,梁的撓度與其跨度的比值應有一定的限製。規範對各種用途的梁都規定了最大的容許比值。在選擇梁的高度時已經考慮到根據剛度條件求得的最小高度。一般情況下剛度驗算均能滿足要求。


(七)驗算梁的局部穩定


如果梁受壓翼緣的寬度與厚度之比太大,或腹板的高度與厚度之比太大,則在受力過程中它們都會出現波狀的局部屈曲,這種現象就叫局部失穩。為了保證受壓翼緣不會局部失穩,應使翼緣的寬度與厚度的比值符合規定的要求。在選擇截麵時,就應滿足這一規定。對於腹板則常用加勁肋將它分隔成較小的區格來保證腹板不會失去局部穩定。此外,還應設計和驗算加勁肋的截麵尺寸和剛度。

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