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在大型平臺鋼結(jié)構(gòu)設計中，鋼格柵板的設計是最常見是工作量較大的工作。在設計任務比較繁重、工期要求緊張的情況下，為了縮短設計時間，保證設計出圖質(zhì)量，鋼格柵板充分利用計算機輔助設計，利用AutoCAD 內(nèi)部的用戶化CAD 系統(tǒng)的AutoLISP 語言進行編程，通過AutoLISP 語言實現(xiàn)對AutoCAD 的圖形實體和各種參數(shù)表的數(shù)據(jù)進行存取和編輯，使設計和繪圖完全融為一體。AutoLISP 語

 

言語法規(guī)則簡單、靈活、容易掌握。程序和數(shù)據(jù)都采用符號表達式的形式，通過表達式完成函數(shù)的調(diào)用，讓編程工作簡便易操作，讓設計工作變得輕松、快捷，同時避免了設計計算中一些人為的計算誤差和錯誤。

 

鋼格柵板

 

1 鋼格柵板及所受主要荷載的計算

 

鋼格柵板的計算按受力鋼梁寬度，鋼格柵板所受荷載作用主要有汽車荷載、地面

 

堆載、承重及鋼格柵板自重。當鋼格柵板承重小時，荷載對蓋板的受力影響很大，約占內(nèi)力計算總值的80 %～90 %。因此設計中如何合理考慮荷載作用是安全、合理設計是鋼格柵板的關(guān)鍵。以下詳細論述如何完成鋼格柵板設計及其設計依據(jù)，著重闡述荷載在鋼格柵板設計中的作用。

 

 

 

2 程序運算鋼格柵板承載環(huán)境

 

 為鋼格柵板設計程序運行主框圖。本程序利用AutoLISP 語言編程，其程序和數(shù)據(jù)都采用符號表達式的形式，通過函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)對AutoCAD的二次開發(fā)，使設計與繪圖融為一體。但其具有局限性，必須運行在AutoCAD環(huán)境下。

 

鋼格柵板

 

3 鋼格柵板條件輸入

 

條件的輸入采用對話框形式，在進行內(nèi)力計算前，在對話框中輸入板長、板寬、板厚、板材的高度、厚度、承載力參數(shù)等條件供計算內(nèi)力使用。在設計中，板的計算長度及動力系數(shù)按以下取用：

 

（1）鋼格柵板的寬度按凈跨的1.05 倍計算，即：L0=1.05Ln。式中，L0為蓋板計算長度，Ln 為蓋板凈跨度。

 

（2）鋼格柵板承壓作用方向按汽車行駛方向與鋼格柵板垂直確定。

 

（3）動力系數(shù)的取用。當鋼格柵板承載扁鋼小于700 mm時，應考慮沖擊荷載的動力系數(shù)。。

 

4 計算鋼格柵板荷載的取用及汽車沖擊力計算

 

鋼格柵板自重?。?.2×25×hb×Lb，式中，hb 為板厚；Lb 為板寬。地面堆載取：1.4×10 kN/m2（當汽車荷載作用值小于該值時取用）。汽車荷載的考慮分

 

為有汽車荷載與無汽車荷載，有汽車荷載作用時鋼格柵板分別考慮。

 

鋼格柵板

 

（1）鋼格柵板在汽車輪壓局部擴散理論考慮；

 

汽車荷載作用，擴散角取45°，一個輪壓擴散后的面荷載為：q=P/（LkLc）=P/［（a+2Htg45°）（b+2Htg45°）一輪子的壓力；Lk 為汽車輪壓擴散后荷載在板寬方向影響寬度；Lc 為汽車輪壓擴散后荷載在板長方向影響長度；a為輪胎著地長度，取0.2 m；b 為輪胎著地寬度，汽車—10取0.5 m，汽車—15 取0.6 m；H 為覆土深度。鋼格柵板荷載：當汽車輪壓局部擴散寬度小于蓋板寬度時q 線=P/Lc；當汽車輪壓局部擴散寬度大于鋼格柵板寬度時q 線=qLb/Lk。當鋼格柵板凈跨Ln<2 100 mm時，按一個汽車輪壓考慮，計算簡圖見圖2。鋼格柵板最大彎矩在跨中：Mmax=q 線×Lc×L02/4- q 線Lc2/8，板凈跨2100mm≤Ln<3800mm 時，按兩個相距1.3 m 的汽車輪壓考慮，計算簡圖見圖3。按照移動荷載影響線理論，可得出板長較大時，第一個輪子距板跨中左邊0.325 m時，第二個輪壓局部擴散后未超出板右端支座時，鋼格柵板最大彎矩在距左端支座La=L0/2- 0.325 處：Mmax=q 線×Lc×La （2L0- 2La- 1.3）/L0- q 線Lc2/8

 

當鋼格柵板長度較小時，即第一個輪子移至距跨中左邊0.325 m時，第二個輪壓局部擴散后已超出板右端支座時，荷載應予以折減，這時蓋板最Mmax=q 線×La×［（Lc+Lcx）（L0- La）- Lcx］/L0- q 線Lc2/8式中，Lcx 為第二個輪壓局部擴散后的有效長度（擴散在計算長度內(nèi)）。當蓋板凈跨Ln>3 800 mm時，按三個汽車輪壓考慮，計算簡圖見圖4。蓋板最大彎矩在距左端支座La=L0 /2- 0.083 處：

 

Mmax=q 線×Lc×La （3L0- 3La- 0.5）/L0- q 線Lc2/8

 

（2）汽車荷載可簡化為按兩個相距1.8 m汽車輪壓作用下均布荷載理論計算：q=2P/（a+2Htg45°）（1.8+b+2Htg45°）q 線=q×LbMmax=q 線L02/8以上均為只考慮汽車荷載時的內(nèi)力計算，當進行鋼格柵板設上荷載及蓋板自重產(chǎn)生的作用即可。無汽車荷載作用時或當鋼格柵板小于20公分時，根據(jù)汽車均布荷載理論計算出的荷載小于地面活荷載，這時不考慮汽車荷載，按無汽車荷載考慮，鋼格柵板地面堆放活荷載的作用進行內(nèi)力計算，Mmax=q 線L02/8。

 

5 鋼格柵板配料計算

 

通過計值后’行相應的型號的扁鋼。

 

采用查用鋼格柵板承載力表法找到對應的鋼格柵板規(guī)格型號。

 

6 鋼格柵板的扭鋼設計

 

得出鋼格柵板的規(guī)格型號后，扭鋼的選擇上可根據(jù)實際需要選用直徑6mm、直徑8mm、還有直徑10mm的 、間距5cm或者10cm，即可完成后續(xù)的繪圖工作。

 

7 畫鋼格柵板施工圖

 

用AutoLISP 開發(fā)AutoCAD 的主要目的就是開發(fā)其繪圖功能和圖形交互編輯功能，AutoLISP 本身并沒有提供用于直接生成圖形的函數(shù)，但AutoLISP 提供了和AutoCAD的比較簡單而透明的接口功能，提供了一個系統(tǒng)內(nèi)部函數(shù)command，使得在AutoLISP 程序中可以簡單而方便地調(diào)用AutoCAD命令以完成要求的繪圖。利用command 函數(shù)和一些與屏幕繪圖有關(guān)的函數(shù)編寫繪圖程序，在該程序中鋼格柵板的條數(shù)及根數(shù)一經(jīng)確定，輸入繪圖比例、繪圖基點，程序即可完成鋼格柵板板的繪圖工作。

 

8 結(jié)語

 

該程序已經(jīng)在我們近幾年的熱力工程設計中得到廣泛應用，為我們節(jié)省了大量時間，不僅計算精度高，避免了人為的一些計算錯誤和圖面錯誤，而且提高了出圖質(zhì)量，保證了工期。