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工字钢的承载力怎么计算?

工字钢的应力分布有其自身的特点。一般来说,工字钢下表面受集中荷载作用,集中荷载作用在工字钢长度的中间位置。工字钢的上表面,无论是主梁还是次梁,都承受均布荷载。用于主梁的工字钢上表面也大致承受均布荷载。理论上,工字钢高度越低,承载力越低。但是,长度和承载力不成比例增加,超过临界值(一般认为是8m)。用于静载试验的工字钢长度一般为8~12米,应与高度相匹配。


承载力是一个很大的范围。不同的结构和不同的承载特性有不同的承载力表达式。一般来说,承载力由强度、整体稳定性、局部稳定性或疲劳性决定。

重庆工字钢.png

计算公式

截面高度h、截面宽度b、腹板厚度TW、翼缘厚度TF、交叉弧半径RW,


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


象征意义与单位


P——集中荷载n;Q——均布荷载n;R——支座反力,向上作用方向为正n;m——弯矩,使截面上部受压,下部拉力为正nm;Q——剪力,顺时针方向相邻截面产生的力矩为正n;F——挠度,向下位移为正mm;θ——转角,顺时针旋转为正度;E——弹性模量GPA;I——截面m^4的轴向惯性矩;


ξ=x/l,ζ=x’/l,α=a/l,β=b/l,γ=c/l


有两个方面需要考虑,首先考虑梁的剪应力,第二,考虑弯曲法向应力。


最大可用抗剪强度t可从型钢表中找到

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


其中,Tmax是最大抗剪强度。用可用抗剪强度t代替梁的最大荷载。


Q为均布荷载

I为工字钢截面惯性矩,见型钢表(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


正应力计算:

Ysigma=米/瓦

M=最大弯矩=荷载乘以距离

W=弯曲模量。


如果ysigma=最大容许应力,则可获得最大荷载。


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