本文作者:大興安嶺鋼結構施工工程

型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范)

型鋼梁的強度計算方法主要涉及塑性鉸形成條件和抗剪強度設計規(guī)范。在塑性鉸形成條件方面,通常采用基于位移的極限狀態(tài)設計方法,通過考慮結構構件的變形能力,確定其在達到最大承載力時的極限狀態(tài)。還需考慮荷載類型、分布以及材料特性等因素對塑性鉸形成的影響。在抗剪強度設計規(guī)范方面,需要根據具體國家或地區(qū)的建筑規(guī)范來確定相應的設計標準,包括剪力的設計值、計算公式以及相關的安全系數等。這些規(guī)范通常會考慮到材料的力學性能、截面尺寸、加載方式以及環(huán)境因素等多種因素,以確保型鋼梁在實際工程中的安全性能。

型鋼梁強度計算方法

一、抗彎強度計算

  1. 彈性階段
    • 在彈性工作階段,梁截面的外緣纖維最大應力可持續(xù)到達到屈服點,這時梁截面的彎矩達到彈性極限彎矩。對于普通鋼梁單向受彎抗彎強度,規(guī)范規(guī)定采用部分邊緣纖維屈服準則,計算公式為σ=MγWnf\sigma=\frac{M}{\gamma W_{n}}\leq f,其中σ\sigma為彎曲應力,MM為彎矩,γ\gamma為塑性發(fā)展系數(可查表3 - 3獲得,計算疲勞的梁γx=γy=1.0\gamma_{x}=\gamma_{y}=1.0等情況),WnW_{n}為凈截面抵抗矩,ff為鋼材抗彎強度設計值(如f=215MPaf = 215MPa)。
  2. 彈塑性階段
    • 超過彈性極限彎矩后,如果彎矩繼續(xù)增加,截面外緣部分進入塑性狀態(tài),中央部分仍保持彈性。隨著彎矩增大,塑性區(qū)逐漸向截面中央擴展,中央彈性區(qū)相應逐漸縮小。
  3. 塑性階段
    • 如果彎矩不斷增加,直到彈性區(qū)消失,截面全部進入塑性狀態(tài),截面形成塑性鉸。這時梁截面應力呈上下兩個矩形分布,彎矩達到最大極限,稱為塑性彎矩,其值與梁的凈截面塑性抵抗矩有關。不過設計時不采用塑性抵抗矩,而是采用較小的彈塑性抵抗矩。
    • 對于雙向彎曲梁,近似按兩方向應力疊加,計算公式有所不同,對于雙軸對稱工字形截面當繞yy軸彎曲時等情況也有相應公式,并且不同的截面形式(如箱形截面等)在計算時也有各自的規(guī)定。

二、抗剪強度計算

  • 對于繞強軸(xx軸)受彎的梁,抗剪強度計算公式為τ=VSIxtwfv\tau=\frac{V S}{I_{x}t_{w}}\leq f_{v},其中τ\tau為剪應力,VV為計算截面的剪力,SS為中和軸以上或以下截面對中和軸的面積矩(按毛截面計算),IxI_{x}為毛截面繞強軸(xx軸)的慣性矩,twt_{w}為腹板厚度,fvf_{v}為鋼材抗剪強度設計值(見附表4)。軋制工字鋼和槽鋼因受軋制條件限制,腹板厚度相對較大,當無較大的截面削弱時,可不驗算抗剪強度。

三、其他強度相關計算

  1. 局部壓應力計算(當有集中荷載作用時)
    • 當型鋼梁受到集中荷載作用時,還需要考慮局部壓應力。其計算涉及到荷載大小、作用面積以及梁的相關截面特性等因素,但具體計算公式需要根據不同的規(guī)范和實際情況確定。
  2. 折算應力計算(當有集中荷載作用時)
    • 在有集中荷載等復雜受力情況下,還需要計算折算應力,以綜合考慮正應力和剪應力等多種應力的共同作用對梁強度的影響,其計算也是基于梁的受力、截面特性等多方面因素,按照相關規(guī)范公式進行計算。
型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范) 鋼結構鋼結構螺旋樓梯施工 第1張型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范) 鋼結構鋼結構螺旋樓梯施工 第2張型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范) 鋼結構鋼結構螺旋樓梯施工 第3張型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范) 鋼結構鋼結構螺旋樓梯施工 第4張型鋼梁強度計算方法(型鋼梁塑性鉸形成條件,型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范) 鋼結構鋼結構螺旋樓梯施工 第5張

型鋼梁彈性階段應力計算

型鋼梁彈塑性階段特征

型鋼梁塑性鉸形成條件

型鋼梁抗剪強度設計規(guī)范

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