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工字钢的承载力怎么计算?

发表时间: 2019-03-25 12:08:52

作 者: 重庆强创钢材

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工字钢的受力分布是有其特征的,一般来讲,工字钢下表面受集中荷载的作用,集中荷载作用在工字钢长度的中间位置。而工字钢的上表面,无论是主梁还是次梁,均是承受均布荷载。

工字钢的受力分布是有其特征的,一般来讲,工字钢下表面受集中荷载的作用,集中荷载作用在工字钢长度的中间位置。而工字钢的上表面,无论是主梁还是次梁,均是承受均布荷载。做主梁用的工字钢的上表面也近似为承受均布荷载。理论上讲,工字钢高度越低,承载能力越低, 然而,长度和承载能力并不成比例增加,超过一个临界值(一般认为是8m)。用于静载试验的工字钢一般的长度是8到12米,和高度要匹配。

承载力是一个很大的范围,不同结构、不同受力特征,都有不同的承载力表达。一般说承载力由强度、整体稳定、局部稳定或疲劳等素决定。

计算公式

截面高度 H,截面宽度 B,腹板厚度 Tw,翼缘厚度 Tf,交接圆弧半径 Rw,

RA=RB=P/2,Mc=Mmax=Pl/4,fc=fmax=Pl^3/48EI,θA=θB=Pl^2/16EI

符号意义及单位

P —— 集中载荷 N;q —— 均布载荷 N;R —— 支座反力,作用方向向上者为正 N;M—— 弯矩,使截面上部受压,下部受拉者为正 Nm;Q —— 剪力,对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正 N;f —— 挠度,向下变位者为正 mm;θ —— 转角,顺时针方向旋转者为正 °;E —— 弹性模量 Gpa;I —— 截面的轴惯性矩 m^4;

ξ=x/l,ζ=x'/l,α=a/l,β=b/l,γ=c/l

从两方面考虑:

第一,从梁的剪切应力考虑

第二,从弯曲正应力考虑。

从型钢表中可以查到它的最大可用剪切强度T

Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(b-b)h^2>/8]

式中: Tmax为最大剪切强度。把可用剪切强度T代进去,可算出梁的最大承受载荷。

Q为均布载荷

I为工字钢的截面惯矩可在型钢表中查得(cm^4).

B为工字钢截面的最大宽度。

b为工字钢截面的最小宽度

h为工字钢最小宽度截面的高度。

H为工字钢最大宽度截面的高度

正应力的计算:

Ysigma=M/W

M=最大弯矩=载荷乘距离

W=抗弯模量。

设Ysigma=允许的最大应力,可得出载荷的最大值。


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