利用cad计算型材的弹性模量_3米高广告牌钢结构设计计算书(最后附CAD图纸)
经过计算机的优化计算,得: x=3000mm
|Mmax|=|P(x-a)-qx2/2| =5182468.45N·mm
4.2 选用材料的截面特性:
(1)悬臂杆件的截面特性:
材料的抗弯强度设计值:f=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa; 主力方向惯性矩:I=1679250mm4; 主力方向截面抵抗矩:W=25835mm3; 塑性发展系数:γ=1.05; (2)拉杆杆件的截面特性:
拉杆的截面面积:A=309mm2;
材料的抗压强度设计值:f1=215MPa; 材料的抗拉强度设计值:f2=215MPa; 材料弹性模量:E=206000MPa;
4.3 梁的抗弯强度计算:
抗弯强度应满足: NL/A+Mmax/γW≤f 上式中:
NL:梁受到的轴力(N); A:梁的截面面积(mm3);
Mmax:悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm); W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3); γ:塑性发展系数,取1.05;
f:材料的抗弯强度设计值,取215MPa; 则:
NL=Pctgα =5458.254N
NL/A+Mmax/γW=5458.254/924+5182468.45/1.05/25835 =196.954MPa≤215MPa 悬臂梁抗弯强度满足要求。
4.4 拉杆的抗拉(压)强度计算:
校核依据:
对于受拉杆件,校核:N/A≤f
对于受压杆件,需要进行稳定性计算,校核:N/φA≤f 其中:
φ:轴心受压柱的稳定系数,查表6.3.8[102-2003]及表C.2[GB50017-2003]取值;
i:截面回转半径,i=(I/A)0.5;
λ:构件的长细比,不宜大于250,λ=L/i;
因为风荷载是正风压荷载,所以,拉杆是承受拉力的。 校核依据:
N/A≤215MPa
N/A=7716.065/309
=24.971MPa≤215MPa 拉杆的抗拉强度满足要求。
4.5 梁的挠度计算:
主梁的最大挠度可能在2点出现,其一是C点,另一点可能在AB段之间,下面分别计算:
(1)C点挠度的验算:
dfp:集中力作用下的C点挠度(mm); dfq:均布荷载作用下的C点挠度(mm); dfc:组合荷载作用下的C点挠度(mm); dfp=Pb2L(3-b/L)/6EI =138.348mm
4
dfq=qL/8EI =138.356mm dfc=|dfp-dfq|
=|138.348-138.356| =0.008mm
df,lim:按规范要求,悬臂杆件的挠度限值(mm); df,lim=2L/250=24mm
dfc=0.008mm≤df,lim=24mm
悬臂梁杆件C点的挠度满足要求! (2)AB段最大挠度的验算:
dfx:悬臂梁AB段挠度计算值(mm);
x:距固定端距离为x处(最大挠度处); 经过计算机的优化计算,得: x=1261mm
dfx=|qL4(3-4x/L+(x/L)4)/24EI-Pb3×(2-3(x-a)/b+(x-a)3/b3)/6EI| =5.748mm
dfx=5.748mm≤df,lim=24mm
悬臂梁杆件AB段的挠度满足要求!
5 广告牌焊缝计算
基本参数:
1:焊缝高度:hf=4mm;
2:焊缝有效截面抵抗矩:W=76970mm3; 3:焊缝有效截面积:A=2532.4mm2;
5.1 受力分析:
V:固端剪力(N);
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