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：

 

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。