轨道计算式

(
)
十一 、工字钢端部连接计算
单根钢筋上的剪力 V_2 := F 3_2 2 = 1.2 kN
单根钢ห้องสมุดไป่ตู้上的拉力 N_2 := F 3_3 2 = 2.07 kN
HPB235的抗拉强度设计值 fy_HPB235 := 210MPa
ϕ20钢丝绳的抗拉承载力 N_20 := fy_HPB235 3.14
SAP2000 建 模
荷载施加图 18号工字钢自重标准值 吊装的单元体的自重标准值
2、荷载组合
强度组合 荷载工况组 合
挠度组合
3、强度校核
根据导出 PM-Ratio图可知， 钢模型构件 PM-RATIO图 工20a工字钢：最大利用率为0.145 16mm钢丝绳：最大利用率为0225 均小于钢结构规范规定的0.95 限 值，故强度计算满足要求！
ϕ20钢丝绳的抗剪承载力
20mm 2
2
= 65.94 kN
V_20 :=
fy_HPB235 3
3.14
20mm 2
2
= 38.07 kN
因此 N _1 < N_20 = "OK!满足要求！"
(
)
因此 V _1 < V_20 = "OK!满足要求！"
-2
抗剪强度设计值 fv := 125N mm
-2
二 、荷载计算
荷载设计值 永久荷载分项系数 γg := 1.35 最大单元板块自重设计值 F d := F k1 γg F d = 13.5 KN
最大单元体自重标准值（考虑横梁立柱等其他构件自重取1.2 的放大系数） F k1 := 10kN
4、挠度校核
悬挑端部变形： 挑梁挑出长度 L2 := 1250mm 模型变形示 意图 挠度限值 dlim := 2 L2 250
Δ := 1.30mm
dlim = 10 mm
因此 Δ < dlim = "OK!满足要求！"
(
)
5、支座反力
上部支座反力为 F 1_2 := 2.40KN 中部支座反力为 F 2_2 := 0KN 下部受拉支座反力为 F 3_2 := 2.40KN F 3_3 := 4.14KN F 2_3 := 11.41KN F 1_3 := 8.66KN
K1 为钢丝绳的使用安全系数，根据{ 建筑施工手册（缩印本）P980 页} 查表得： K1 := 4.5 所以， 钢丝绳的容许拉力（安全荷载）： S allow := Sb K1 = 37.22 KN k1 := T1 S allow = 0.25
因此 k1 < 1 = "OK!满足要求！"
(
)
十 、钢丝绳连接校核
单根钢筋上的剪力 V_1 := F 1_2 2 = 1.2 kN
单根钢筋上的压力 N_1 := F 1_3 2 = 4.33 kN
HPB235的抗拉强度设计值 fy_HPB235 := 210MPa
ϕ20钢丝绳的抗拉承载力 N_20 := fy_HPB235 3.14
单元体吊装轨道计算
参考单元体吊装方案图：
一 、计算说明
轨道材料 ( Q235B) 弹性模量 Est := 206000N mm 工字钢轨道计算跨度 18# 工字钢 L1 := 3050mm
-2
材料体积密度 ρst := 78.5KN m 截面面积 Ast := 2340mm
2 -3
抗拉强度设计值 ft := 215N mm
(
)
ϕ20钢丝绳的抗剪承载力
20mm 2
2
= 65.94 kN
V_20 :=
fy_HPB235 3
3.14
20mm 2
2
= 38.07 kN
因此 N _2 < N_20 = "OK!满足要求！"
(
)
因此 V _2 < V_20 = "OK!满足要求！"
= 4.79 MPa
(
)
六、轨道工字钢挠度校核
竖向挠度 F d L1
3 4
Δst :=
48Est Ix
+
5 qst L1
384 Est Ix
= 2.42 mm
允许挠度 L1 Δallow := 500 Δallow = 6.1 mm 因此 Δst < Δallow = "OK!满足要求！"
1.35qst L1 2
Vx = 7.13 KN
四、工字钢截面参数
截面面积 截面惯性矩 截面抵抗矩 截面面积矩
A1 := 3027mm
2 4 4
Ix := 16418712mm Wx := 182430mm S x := 104737mm
3
Iy := 1202786mm Wy := 25591mm S y := 21636mm
工字钢自重 qst := Ast ρst qst = 0.18 KN m
-1
三、工字钢轨道内力计算
构件跨度 L1 = 3050 mm Fd 2 Fd 2 L1 2 1.35qst L1 8
2
竖向弯矩设计值
Mx :=

+
Mx = 10.58 KN m
工字钢竖向剪力
Vx :=
+
2
Wg = 4320 mm 偏心距
3
eg := 130mm
偏心弯矩 Ma := F z1 eg = 0.9 KN m 正应力 Ma 1.05 Wg 剪应力 Fz Ag
σa :=
σa = 198.87 MPa
τ a :=
τ a = 6.43 MPa
因此 σa < ft = "OK! 满足要求！" 组合应力 σg := σa + 3 τ a
(
)
2、工字钢连接焊缝校核
焊缝受到的力 F z := Frk = 13.88 KN 焊脚尺寸 hf := 8mm 角焊缝应力 计算 正应力 Fz Af 焊缝长度 l f := 180mm - 2 hf 焊缝有效截面积 Af := 0.7 hf l f = 918.4 mm
2
角焊缝强度 fw := 160MPa
九、钢丝绳选择与验算
模型轴力显 示图
钢丝绳受到的最大轴拉力 T1 := 9.18KN
钢丝绳之间荷载不均匀系数 钢丝绳受力 γa := 0.85 采用直径为16mm的钢丝绳 ，钢丝绳承载力计算： 钢丝绳直径 d := 16mm 钢丝绳的破断拉力总和 P g := 980MPa d π 4
2
钢丝绳抗拉承载力 = 197.04 KN S b := γa P g = 167.48 KN
2 2
(
)
因此 τ a < fv = "OK!满足要求！"
(
)
σg = 199.18 MPa
因此 σg < 1.1ft = "OK! 满足要求！"
(
)
八 、轨道支撑钢结构的计算
吊装示意
1、SAP2000模型荷载分析
荷载 F 1k := F k1 + qst L1 = 10.56 KN 杆件布置图 永久荷载分项系数 γg := 1.35 模型拉伸显示图
σf :=
= 15.11 MPa
因此 σf < fw = "OK!满足要求！"
(
)
3、12mm钢板校核
截面特性 h := 180mm 抵抗矩 Wg := 竖向力 钢连接板应 力计算 F z1 := Frk 2 h b 6
2
截面面积 b := 12mm Ag := h b = 2160 mm
(
)
七 、工字钢连接验算
1、工字钢连接螺栓校核
支座反力 (按照最不利情况考虑) L1 F rk := F d + 1.35qst = 13.88 kN 2 单颗螺栓受到的拉力 螺栓受力分析 F t_bolt := F rk 4 F t_bolt = 3.47 KN
螺栓承载力 计算
M12 螺栓的抗拉承载力（A2-70 ） N12_ss70 := 20.36kN 因此 F t_bolt < N12_ss70 = "OK! 满足要求！"
3
3
3
五、轨道工字钢强度校核
工字钢正应力 Mx γx Wx 塑性发展系数 γx := 1.05 因此 σst < ft = "OK!满足要求！"
σst :=
= 55.24 MPa
(
)
工字钢剪应力 Vx Sx Ix 9.5mm 因此 τ st < fv = "OK!满足要求！"
τ st :=