工字钢的承受力

suzhouzaixing

需要用多大的工字钢

tigerdak

langjs

查机械设计手册，只需做简单的计算

HF小钢炮

算这个应该不难的。

tigerdak

40b，安全系数2.8。

gaoyns

强度条件：σ = M / W ≤[ σ  ]     （式中σ为某截面的应力，M为弯矩，W为截面系数，[ σ  ]  材料的许用应力。）
2 Y# D% V- ~' l  C) {- O/ z9 g力在中间，M= PL/4=10000×520/4=1300000  （kg-cm）
若用Q235A，[ σ  ] =1200  kg/cm^2
; M( c$ @3 x  z; X/ u. F6 P则 W≥1300000 kg-cm/1200 kg/cm^2=1083.3 cm^3
查得热轧工字钢40a 的截面系数为1090 cm^3，最小可用40a热轧工字钢。

cjhua

经计算，采用40a、40b、40c工字钢，整体稳定性都不能满足要求，需采用45a工字钢。
8 H( _) v8 j# L% F  M3 |  K1 a) \. f
给你个计算书
! L  C5 K- Q  Y9 k2 V" b$ i  ?* i' P

一.
设计资料

. V5 h5 ]( X. w% p长度：5200mm，截面：H-450*150*11.5*18-Q235

左端支座为：竖向铰接；右端支座为：竖向铰接；

荷载：工况D-整体Z轴-集中Q:-98kN D1:2600mm

计算时叠加自重；

采用《钢结构设计规范 GB 50017-2003》进行验算；

6 M" i$ t3 p+ n" z* i3 V4 N

2轴的挠度限值为：L/150；

! [, }( l6 R' c- a4 L6 a

3轴的挠度限值为：L/200；

2轴的刚度限值为：200；

, S7 o3 F, p9 d5 @

3轴的刚度限值为：200；

净截面折减系数为：0.98

! s2 t6 r6 h& H% Q) D

绕2轴的计算长度为：5200mm；

绕3轴的计算长度为：5200mm；

采用楼面梁标准组合验算挠度；

% S# R; n$ ~% p% f
[ 本帖最后由 cjhua 于 2009-5-17 17:03 编辑 ]

cjhua

二. 验算结果一览
3 F" V2 k" F& a' Y0 P$ V( y         验算项              验算工况      结果      限值  是否通过
! x; H1 ~5 x; \1 e- H- V       受弯强度           1.35D+0.98L   119.376       205      通过
" `+ U; o8 q8 |  Z/ i# |    2轴受剪强度           1.35D+0.98L   15.5377       120      通过
2 ~6 W/ Q# \9 |6 c8 c           整稳             1.2D+1.4L   171.202       205      通过
" [- b0 m+ J) ]. ?3 j        2轴挠度                   D+L    4.4432   34.6667      通过
8 M5 O& ]! ^+ t8 s# T* V/ R      2轴长细比                     -   179.931       200      通过
      3轴长细比                     -   29.3123       200      通过

cjhua

三. 受弯强度验算
        最不利工况为：1.35D+0.98L
        最不利截面位于第1个分段离开首端2600mm处
$ ~9 W; p) F' m$ o3 \. s8 s$ T        绕3轴弯矩：M3= 175.657kN•m
        计算γ：
                截面塑性发展系数
8 @, ^  \  U% p  `' Y' i                γ2=1.2
                CF=(235/235)0.5=1
$ R6 w6 Y$ f" Y7 t' e        受压翼缘自由外伸宽厚比：
                b0/tf=69.25/18=3.847＜13*CF=13
                γ3=1.05

2 Y- S, {% M  w$ v# E0 X        验算强度：
9 i6 N  r+ z/ U9 W                考虑净截面折减：
                Wnx=1401.4cm3
                Wny=111.72cm3
                An=100.352cm2
, O& ]& e1 t8 w7 @; f                σ1=175.657/1401.4/1.05×103-(0)/111.72/1.2×103=119.376N/mm2
9 }( s0 f7 M* n; S- T- j  \5 G                σ2=175.657/1401.4/1.05×103+(0)/111.72/1.2×103=119.376N/mm2
                σ3=-(175.657)/1401.4/1.05×103-(0)/111.72/1.2×103=-119.376N/mm2
                σ4=-(175.657)/1401.4/1.05×103+(0)/111.72/1.2×103=-119.376N/mm2
/ R0 ^2 J* b4 S5 a5 R" T0 c        119.376≤205，合格！

9 X3 v3 x' p* H% v四. 2轴受剪强度验算
        最不利工况为：1.35D+0.98L
        最不利截面位于第1个分段尾端
        剪力：V= 68.971kN
        τ=68.971×834.2/1.15/32200/10=15.538N/mm2
        15.538≤120，合格！

cjhua

五. 整稳验算
9 c0 d4 _2 b+ X7 q8 Z1 [# k        最不利工况为：1.2D+1.4L
        区段内最大内力为：
        绕3轴弯矩：M3= 175.657kN•m
        计算φx：
0 n9 v  s  R, _# \4 T                扎制普通工字钢跨中无侧向支承点
9 t* X. L9 l6 z& K( _$ S' O        查表B.2，可知φb=0.8
        φb=0.8×235/235=0.8
7 C) j) W  j! n+ w% N. n        φb>0.6：
        φb'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/0.8=0.7175
. `& A; q  }6 a' _        取φb=φb'=0.7175

        计算γ：
& G  Z4 u7 Y2 ~. Q4 n$ ]. E                截面塑性发展系数
; n1 {( j0 ~7 l7 ^2 s                γ2=1.2
                CF=(235/235)0.5=1
7 q) J! Y* J- Z; ^& [        受压翼缘自由外伸宽厚比：
. g9 P; U8 ~& k0 M) Y, p                b0/tf=69.25/18=3.847＜13*CF=13
                γ3=1.05
  n+ a  G- B5 M9 E: P( N- R- u
: J' F# }" t+ Z0 s# c/ k( n        验算整稳：
        φb=0.7175
        γy=1.2
9 X% M: L  N  K: @5 [- d7 h                σ1=(175.657)/1430/0.7175×1000-(0)/114/1.2×1000=171.202N/mm2
. Z; d$ W% l$ o( `% e                σ2=(175.657)/1430/0.7175×1000+(0)/114/1.2×1000=171.202N/mm2
                σ3=-(175.657)/1430/0.7175×1000-(0)/114/1.2×1000=-171.202N/mm2
+ F/ U8 K& {" ]                σ4=-(175.657)/1430/0.7175×1000+(0)/114/1.2×1000=-171.202N/mm2
$ M; Y9 d- j5 y6 O" E! [7 F& n        171.202≤205，合格！

- _, |! P8 j9 X2 ~$ f六. 2轴挠度验算
. C# ]  Q6 ~- W+ C# [        最不利工况为：D+L
        最不利截面位于第1个分段离开首端2600mm处
0 [: ]2 g8 [% o; ^        挠度为：4.443mm
5 ^4 W% G4 @/ G: ^0 O6 ]7 r2 U7 p        4.443≤34.667，合格！
8 j9 j  q$ F& k# q* [* F
七. 2轴长细比验算
        2轴长细比为：5200/28.9=179.931
8 @; g- A1 o# G        179.931≤200，合格！

/ ^- \4 A6 m7 L" p# W" N八. 3轴长细比验算
- w( J; x# n% @- c( x        3轴长细比为：5200/177.4=29.312
/ X7 {% _, B$ l        29.312≤200，合格！

suzhouzaixing

我现在中间的实际距离是4.2米，用32#b型的工字钢，能不能承受得着，上面我准备用钢丝绳分开绕四圈，哪位大哥帮忙算一下，拜托了

tigerdak

直接缠钢丝绳不行，一个是钢丝绳最小弯曲半径有要求，另外接触面积要达到一定值，要不挤压强度太大。

hyqzj

虽然有点看不懂，也学习了。。。。。

chenxianhao

也来学习学习