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计算机设计计算钢格栅板的承载与配料
发布时间:2016-07-04 09:09:53 浏览次数:1080次  

 

在大型平台钢结构设计中,钢格栅板的设计是最常见是工作量较大的工作。在设计任务比较繁重、工期要求紧张的情况下,为了缩短设计时间,保证设计出图质量,钢格栅板充分利用计算机辅助设计,利用AutoCAD 内部的用户化CAD 系统的AutoLISP 语言进行编程,通过AutoLISP 语言实现对AutoCAD 的图形实体和各种参数表的数据进行存取和编辑,使设计和绘图完全融为一体。AutoLISP 语

言语法规则简单、灵活、容易掌握。程序和数据都采用符号表达式的形式,通过表达式完成函数的调用,让编程工作简便易操作,让设计工作变得轻松、快捷,同时避免了设计计算中一些人为的计算误差和错误。

钢格栅板

1 钢格栅板及所受主要荷载的计算

钢格栅板的计算按受力钢梁宽度,钢格栅板所受荷载作用主要有汽车荷载、地面

堆载、承重及钢格栅板自重。当钢格栅板承重小时,荷载对盖板的受力影响很大,约占内力计算总值的80 %~90 %。因此设计中如何合理考虑荷载作用是安全、合理设计是钢格栅板的关键。以下详细论述如何完成钢格栅板设计及其设计依据,着重阐述荷载在钢格栅板设计中的作用。

 

2 程序运算钢格栅板承载环境

 为钢格栅板设计程序运行主框图。本程序利用AutoLISP 语言编程,其程序和数据都采用符号表达式的形式,通过函数调用实现对AutoCAD的二次开发,使设计与绘图融为一体。但其具有局限性,必须运行在AutoCAD环境下。

钢格栅板

3 钢格栅板条件输入

条件的输入采用对话框形式,在进行内力计算前,在对话框中输入板长、板宽、板厚、板材的高度、厚度、承载力参数等条件供计算内力使用。在设计中,板的计算长度及动力系数按以下取用:

(1)钢格栅板的宽度按净跨的1.05 倍计算,即:L0=1.05Ln。式中,L0为盖板计算长度,Ln 为盖板净跨度。

(2)钢格栅板承压作用方向按汽车行驶方向与钢格栅板垂直确定。

(3)动力系数的取用。当钢格栅板承载扁钢小于700 mm时,应考虑冲击荷载的动力系数。。

4 计算钢格栅板荷载的取用及汽车冲击力计算

钢格栅板自重取:1。2×25×hb×Lb,式中,hb 为板厚;Lb 为板宽。地面堆载取:1。4×10 kN/m2(当汽车荷载作用值小于该值时取用)。汽车荷载的考虑分

为有汽车荷载与无汽车荷载,有汽车荷载作用时钢格栅板分别考虑。

钢格栅板

(1)钢格栅板在汽车轮压局部扩散理论考虑;

汽车荷载作用,扩散角取45°,一个轮压扩散后的面荷载为:q=P/(LkLc)=P/[(a+2Htg45°)(b+2Htg45°)一轮子的压力;Lk 为汽车轮压扩散后荷载在板宽方向影响宽度;Lc 为汽车轮压扩散后荷载在板长方向影响长度;a为轮胎着地长度,取0.2 m;b 为轮胎着地宽度,汽车—10取0.5 m,汽车—15 取0.6 m;H 为覆土深度。钢格栅板荷载:当汽车轮压局部扩散宽度小于盖板宽度时q 线=P/Lc;当汽车轮压局部扩散宽度大于钢格栅板宽度时q 线=qLb/Lk。当钢格栅板净跨Ln<2 100 mm时,按一个汽车轮压考虑,计算简图见图2。钢格栅板最大弯矩在跨中:Mmax=q 线×Lc×L02/4- q 线Lc2/8,板净跨2100mm≤Ln<3800mm 时,按两个相距1.3 m 的汽车轮压考虑,计算简图见图3。按照移动荷载影响线理论,可得出板长较大时,第一个轮子距板跨中左边0.325 m时,第二个轮压局部扩散后未超出板右端支座时,钢格栅板最大弯矩在距左端支座La=L0/2- 0.325 处:Mmax=q 线×Lc×La (2L0- 2La- 1.3)/L0- q 线Lc2/8

当钢格栅板长度较小时,即第一个轮子移至距跨中左边0.325 m时,第二个轮压局部扩散后已超出板右端支座时,荷载应予以折减,这时盖板最Mmax=q 线×La×[(Lc+Lcx)(L0- La)- Lcx]/L0- q 线Lc2/8式中,Lcx 为第二个轮压局部扩散后的有效长度(扩散在计算长度内)。当盖板净跨Ln>3 800 mm时,按三个汽车轮压考虑,计算简图见图4。盖板最大弯矩在距左端支座La=L0 /2- 0.083 处:

易购彩票投注Mmax=q 线×Lc×La (3L0- 3La- 0.5)/L0- q 线Lc2/8

(2)汽车荷载可简化为按两个相距1。8 m汽车轮压作用下均布荷载理论计算:q=2P/(a+2Htg45°)(1。8+b+2Htg45°)q 线=q×LbMmax=q 线L02/8以上均为只考虑汽车荷载时的内力计算,当进行钢格栅板设上荷载及盖板自重产生的作用即可。无汽车荷载作用时或当钢格栅板小于20公分时,根据汽车均布荷载理论计算出的荷载小于地面活荷载,这时不考虑汽车荷载,按无汽车荷载考虑,钢格栅板地面堆放活荷载的作用进行内力计算,Mmax=q 线L02/8。

5 钢格栅板配料计算

通过计值后’行相应的型号的扁钢。

采用查用钢格栅板承载力表法找到对应的钢格栅板规格型号。

6 钢格栅板的扭钢设计

得出钢格栅板的规格型号后,扭钢的选择上可根据实际需要选用直径6mm、直径8mm、还有直径10mm的 、间距5cm或者10cm,即可完成后续的绘图工作。

7 画钢格栅板施工图

用AutoLISP 开发AutoCAD 的主要目的就是开发其绘图功能和图形交互编辑功能,AutoLISP 本身并没有提供用于直接生成图形的函数,但AutoLISP 提供了和AutoCAD的比较简单而透明的接口功能,提供了一个系统内部函数command,使得在AutoLISP 程序中可以简单而方便地调用AutoCAD命令以完成要求的绘图。利用command 函数和一些与屏幕绘图有关的函数编写绘图程序,在该程序中钢格栅板的条数及根数一经确定,输入绘图比例、绘图基点,程序即可完成钢格栅板板的绘图工作。

8 结语

该程序已经在我们近几年的热力工程设计中得到广泛应用,为我们节省了大量时间,不仅计算精度高,避免了人为的一些计算错误和图面错误,而且提高了出图质量,保证了工期。



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