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一、荷载计算
拖车加预制梁,按照最不利荷载进行计算。
栈桥采用3根56#工字钢制作而成,总长12m,两边支座各搭1m,栈桥跨长10m。
拖车自重G1=15t,长度13m,预制梁单重G2=56t。根据特点,当拖车单侧后轮处于栈桥跨中位置时,受弯矩最大,此时栈桥处于最不利荷载工况。
(1)栈桥所受集中荷载,考虑1.2的安全系数:
F=1.2×(G1+G2)/4×g
g 取值9.8KN/t,代入数据F=208.74KN。
(2)栈桥跨中弯矩计算
根据公式
M=
M——跨中弯矩,KN.m;
F——栈桥受集中荷载,KN;
L——栈桥跨长,10m;
q——工字钢自重荷载,q=mg=1.04KN/m;
m——工字钢单位重量106.273kg/m。
代入数据计算得:M=534.85KN.m
(2)查表得56#工字钢截面相关力学参数:
Wx——X轴截面模量2342000mm3;
Wy——Y轴方向截面模量164554mm3。
(3)若仅考虑一根工字钢承受荷载,计算截面所受最大正应力
根据公式:
σ
σ——截面正应力,MPa。
计算得σ=76.12MPa[σ]=235MPa,满足要求!
(4)截面切应力计算
根据简支梁受力特点,工字钢梁受剪力最大处为临近支座时,Q=F=208.74KN。
根据公式工字钢剪应力最大值计算公式:
τ
τmax——截面最大切应力,MPa;
Q——工字钢所受剪力,208.74KN;
Ix——截面X轴方向惯性矩,查表得655760000mm4;
t ——工字钢腹板厚度,12.5mm;
b——截面宽度166mm;
H——截面高度560mm;
h ——工字钢腹板高度,518mm。
代入数据求得τmax=34.6MPa[τ]=235MPa,满足要求!
(5)梁挠度f计算:
自重产生跨中挠度
f
跨中集中荷载产生挠度:
f
式中:
P——单根工字钢承受荷载,P=F/3=69.58KN;
f——为挠度,单位mm;
E——截面刚度,200GPa;
I——截面惯性矩,655760000mm4;
[f]——钢梁允许挠度值,根据《钢结构设计规范》GB50017-2003取值L/400。
总体挠度f=(f1+f2)=12.08mm[f]=L/400=25mm,满足要求!
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