36米跨度轻型门式钢架结构设计(4)

马晨：双跨轻型门式刚架结构设计

4.3 内力计算

4.3.1 计算模型

2①3②4③5④7⑤8⑥9①②③1610

图4-1计算模型示意图

Figure 4-1computation model schematic drawing

4.3.2 几何信息

表4-1节点信息表

Table 4-1 panel point information table

节点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x坐标 (mm) 0 0 4500 13500 18000 18000 22500 31500 36000 36000

z坐标 (mm) 0 7700 8150 9050 9500 0 9050 8150 7700 0

x向约束 √ √ √

16

y向约束 √ √ √

z向约束 √ √ √

绕x轴 约束 √ √ √

绕y轴 约束

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

表4-2单元信息表 Table 4-2 unit information table

单元号

截面名称

长度(mm)

面积(mm2)

绕x轴 惯性矩 (x104mm4)

绕y轴 惯性矩 (x104mm4)

绕x轴 计算长度 系数 4.694 1.000 4.694 4.000 2.000 4.000 4.000 2.000 4.000

绕y轴 计算长度 系数 0.390 1.000 0.390 0.663 0.332 0.663 0.663 0.332 0.663

柱 1 柱 2 柱 3 梁 1 梁 2 梁 3 梁 4 梁 5 梁 6

柱440x180x6x8 柱680x240x8x12 柱440x180x6x8 Z250~550x180x6x10 梁320x150x4x8 Z320~700x200x8x10 Z320~700x200x8x10 梁320x150x4x8 Z250~550x180x6x10

7700 9500 7700 4522 9045 4522 4522 9045 4522

5424 11008 5424 4980 6780 3616 6240 9440 6240 9440 3616 4980 6780

17250 83083 17250 5795 33691 6778 9877 68576 9877 68576 6778 5795 33691

778 2768 778 972 973 450 1335 1336 1335 1336 450 972 973

表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值

4.3.3 计算结果

(一)内力 1.工况内力 ①计算结果表格

表4-3工况内力表

Table 4-3 working condition internal force table

工况号 恒 0

单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

小节点N(kN) -29.2 -5.8 -4.8 -3.2 -42.0 -2.3 -3.2 -4.8 -15.1

小节点V(kN) 4.3 -14.3 -5.1 10.8 0.0 -20.3 -10.9 4.8 -4.3

小节点M(kN.m) 0.0 -31.9 11.4 -14.9 0.0 -85.1 -14.9 11.4 -33.1

大节点N(kN) -15.1 -4.8 -3.2 -2.3 -42.0 -3.2 -4.8 -5.8 -29.2

大节点V(kN) 4.3 -4.8 10.9 20.3 0.0 -10.8 5.1 14.3 -4.3

大节点M(kN.m) -33.1 11.4 -14.9 -85.1 0.0 -14.9 11.4 -31.9 0.0

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马晨：双跨轻型门式刚架结构设计

续表4-3 Add table 4-3

工况号 活 1

单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

小节点N(kN) -23.2 -9.2 -7.8 -5.1 -62.2 -3.8 -5.1 -7.8 -23.2 29.8 10.7 10.7 10.7 57.8 11.4 11.4 11.4 15.3 15.3 11.4 11.4 11.4 57.8 10.7 10.7 10.7 29.8

小节点V(kN) 6.9 -21.9 -8.9 18.0 0.0 -31.5 -18.1 8.4 -6.9 -14.4 28.4 13.2 -17.7 0.0 26.0 16.3 -3.6 9.9 4.8 13.8 4.1 -15.8 0.0 33.4 18.2 -12.7 7.7

小节点M(kN.m) 0.0 -51.2 17.5 -24.5 0.0 -136.4 -24.5 17.5 -53.1 0.0 83.1 -9.8 12.7 0.0 128.0 33.6 -21.6 19.9 0.0 17.6 -21.6 33.6 0.0 128.1 12.7 -9.8 85.3

大节点N(kN) -23.2 -7.8 -5.1 -3.8 -62.2 -5.1 -7.8 -9.2 -23.2 29.8 10.7 10.7 10.7 57.8 11.4 11.4 11.4 15.3 15.3 11.4 11.4 11.4 57.8 10.7 10.7 10.7 29.8

大节点V(kN) 6.9 -8.4 18.1 31.5 0.0 -18.0 8.9 21.9 -6.9 -7.7 12.7 -18.2 -33.4 0.0 15.8 -4.1 -13.8 -4.8 -9.9 3.6 -16.3 -26.0 0.0 17.7 -13.2 -28.4 14.4

大节点M(kN.m) -53.1 17.5 -24.5 -136.4 0.0 -24.5 17.5 -51.2 0.0 85.3 -9.8 12.7 128.1 0.0 33.6 -21.6 17.6 0.0 19.9 -21.6 33.6 128.0 0.0 12.7 -9.8 83.1 0.0

风 2

风 3

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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

表4-4工况支座反力表

Table 4-4 working condition counter table

工况号 恒 0

节点号 1 6 10 1 6 10 1 6 10 1 6 10

Nx 4.3 0.0 -4.3 6.9 0.0 -6.9 -14.4 0.0 -4.8 4.8 0.0 14.4

Ny 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Nz 29.2 44.0 29.2 23.2 62.2 23.2 -29.8 -57.8 -15.3 -15.3 -57.8 -29.8

Mx 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

My 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Mz 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

活 1

风 2

风 3

②计算简图

--5.815.1-2.3-5.8-15.1-42.0-29.2-29.2

-20.3-14.320.30.04.3-31.9-33.1-85.1-31.9-33.10.014.3-4.3

图4-2 恒载工况0 轴力N、剪力V、弯距M图

Figure 4-2 dead load working condition 0 axial force N 、shearing force V、bending moment M drawing

-9.2-23.2-62.2-3.8-9.2-23.2

-136.4-51.2-53.1-51.2-53.10.0-31.5-21.931.50.06.921.9-6.9

图4-3活载工况1 轴力N、剪力V、弯距M图

Figure 4-3 live load working condition 1 axial force N 、shearing force V、bending moment M drawing

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马晨：双跨轻型门式刚架结构设计

10.711.410.711.429.857.815.3

-33.4-13.826.00.09.9-7.728.485.383.1-4.8128.00.019.917.6-14.4

图4-4风载工况2 轴力N、剪力V、弯距M图

Figure 4-4 wind load working condition 2 axial force N 、shearing force V、bending moment M drawing

11.410.711.410.715.3-26.09.913.833.40.07.7-28.457.829.8

19.917.685.34.8128.00.083.114.4

图4-5风载工况3 轴力N图、剪力V、弯距M图

Figure 4-5 wind load working condition 3 axial force N 、shearing force V、bending moment M drawing

2.组合内力 ①计算结果表格

表4-5组合内力汇总表

Table 4-5 he internal force diagr am of different combination of loads

组合号 1

单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2

小节点N(kN) -67.4 -19.8 -16.7 -11.0 -137.6 -8.0 -11.0 -16.7 -50.5 6.7 8.0

小节点V(kN) 14.8 -47.9 -18.5 38.1 0.0 -68.4 -38.5 17.6 -14.8 -15.0 22.6

小节点M(kN.m) 0.0 -110.0 38.2 -52.2 0.0 -293.1 -52.2 38.2 -114.0 0.0 78.1

大节点N(kN) -50.5 -16.7 -11.0 -8.0 -137.6 -11.0 -16.7 -19.8 -67.4 23.6 9.1

大节点V(kN) 14.8 -17.6 38.5 68.4 0.0 -38.1 18.5 47.9 -14.8 -5.7 12.0

大节点M(kN.m) -114.0 38.2 -52.2 -293.1 0.0 -52.2 38.2 -110.0 0.0 79.7 -0.0

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