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。）
力在中间，M= PL/4=10000×520/4=1300000  （kg-cm）
若用Q235A，[ σ  ] =1200  kg/cm^2
  x0 w4 D5 P* ~4 S3 S) r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。

给你个计算书

一.
9 H$ E/ z8 `/ ]$ A6 b设计资料

) w1 u/ H9 \; |6 U4 W- i1 C/ \/ |& U- Y

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；

" w# s8 h4 x* Z# ~

荷载：工况D-整体Z轴-集中Q:-98kN D1:2600mm

3 E! N! @5 z; B8 S

计算时叠加自重；

9 M- S1 I0 ?* f3 Q( r' x

采用《钢结构设计规范 GB 50017-2003》进行验算；

2轴的挠度限值为：L/150；

3轴的挠度限值为：L/200；

2轴的刚度限值为：200；

3轴的刚度限值为：200；

净截面折减系数为：0.98

) u; \4 f2 F" I. ~( `+ X0 d$ ~. S

绕2轴的计算长度为：5200mm；

( S9 N. v+ j% l8 V6 Q9 l

绕3轴的计算长度为：5200mm；

) |/ p3 X2 L3 w

采用楼面梁标准组合验算挠度；

) ^" P* ~6 }/ G! H
[ 本帖最后由 cjhua 于 2009-5-17 17:03 编辑 ]

cjhua

二. 验算结果一览
1 D! V% p% S0 [( O8 k         验算项              验算工况      结果      限值  是否通过
0 n! P0 z% E, j- s       受弯强度           1.35D+0.98L   119.376       205      通过
. j/ W* J5 z  L    2轴受剪强度           1.35D+0.98L   15.5377       120      通过
% K0 U; S4 ]0 v% @* G8 C: N7 Y( D4 n) J           整稳             1.2D+1.4L   171.202       205      通过
        2轴挠度                   D+L    4.4432   34.6667      通过
# K$ H6 M- A. X7 i      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
& ~1 G3 B7 G/ E& k        最不利工况为：1.35D+0.98L
' j6 Y' N2 T7 B% K1 {! b9 \        最不利截面位于第1个分段离开首端2600mm处
8 T8 p- [% i7 Z/ ]  L# U        绕3轴弯矩：M3= 175.657kN•m
, x2 c. z3 \! c+ s' W6 }, a        计算γ：
% v% P' |) L; {! D  S                截面塑性发展系数
                γ2=1.2
                CF=(235/235)0.5=1
        受压翼缘自由外伸宽厚比：
" t& s) s1 h" I( P2 d) o1 v1 k/ ~                b0/tf=69.25/18=3.847＜13*CF=13
: O: U# F( Z( [$ [' e/ o" d) Z$ K) d# P0 d' Q                γ3=1.05
5 c7 ^' o7 e( f
        验算强度：
+ b6 H: n+ R( m  O' e' m                考虑净截面折减：
. P1 m. I* Z6 ^. Y                Wnx=1401.4cm3
, o3 F5 R( @" u2 W7 `                Wny=111.72cm3
9 R. [. ~+ `( d$ F                An=100.352cm2
8 y& F* |" Y- |  M                σ1=175.657/1401.4/1.05×103-(0)/111.72/1.2×103=119.376N/mm2
6 C1 ]5 ?9 g; U                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
' y" _9 y0 u/ t& U2 [                σ4=-(175.657)/1401.4/1.05×103+(0)/111.72/1.2×103=-119.376N/mm2
        119.376≤205，合格！
* T  c3 x3 c, o: w. h& {% v
) W- m8 F* `6 [1 e& T# y  B四. 2轴受剪强度验算
5 [! Z7 C. k) Z/ ]8 A" G+ a        最不利工况为：1.35D+0.98L
; \$ q; A! a& D6 D' \        最不利截面位于第1个分段尾端
  T9 B4 @) U2 C7 w7 S        剪力：V= 68.971kN
& J$ E. Q9 L- B# _6 C2 X9 m        τ=68.971×834.2/1.15/32200/10=15.538N/mm2
, j3 W$ o6 b5 o        15.538≤120，合格！

cjhua

五. 整稳验算
        最不利工况为：1.2D+1.4L
* t$ b8 }* j' p8 {+ Q5 M5 j        区段内最大内力为：
        绕3轴弯矩：M3= 175.657kN•m
& Q$ T$ y: G. x        计算φx：
; t" R+ h8 }/ ]- [$ Z9 D                扎制普通工字钢跨中无侧向支承点
3 W4 `5 q( K2 n: Q, ^8 X/ T        查表B.2，可知φb=0.8
        φb=0.8×235/235=0.8
        φb>0.6：
        φb'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/0.8=0.7175
7 V8 A8 Y3 F  J$ c0 Q3 h, ?/ G" w  C- v        取φb=φb'=0.7175

        计算γ：
                截面塑性发展系数
8 q2 k2 |4 s7 j" }                γ2=1.2
) D5 R) J; T  D                CF=(235/235)0.5=1
( G: W- z2 v8 u/ I+ k/ A: n) U        受压翼缘自由外伸宽厚比：
                b0/tf=69.25/18=3.847＜13*CF=13
                γ3=1.05

        验算整稳：
        φb=0.7175
. @; F, w6 M( r  |$ t2 E' U        γy=1.2
                σ1=(175.657)/1430/0.7175×1000-(0)/114/1.2×1000=171.202N/mm2
1 v4 j) d& T) @- y$ T7 m8 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
) z$ Q$ z' E0 N* R/ j/ }0 S0 n% V                σ4=-(175.657)/1430/0.7175×1000+(0)/114/1.2×1000=-171.202N/mm2
        171.202≤205，合格！

六. 2轴挠度验算
: s; C9 d- I+ V5 ?  V        最不利工况为：D+L
" w" }- Q3 ~  G1 S7 O: n- N, Q1 @        最不利截面位于第1个分段离开首端2600mm处
        挠度为：4.443mm
        4.443≤34.667，合格！

七. 2轴长细比验算
  X9 j' }4 Q! K" x$ d        2轴长细比为：5200/28.9=179.931
* A% s- r" P' t& ^2 w' z        179.931≤200，合格！

7 Q- C9 b* M# @6 @% v6 L: h' E* Z八. 3轴长细比验算
6 W9 u& m. E5 H" B/ g2 z        3轴长细比为：5200/177.4=29.312
+ J; J2 y) H: {6 I2 m9 I' S  T        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