冷弯薄壁型钢构件验算

几何信息1高mm100宽mm40卷边的宽度Amm15厚mm1.5材料特性Q235钢材牌号屈服强度fy235抗拉强度设计值fMpa205抗剪强度设计值fvMpa150弹性模量EMpa206000（二）毛截面性能计算1）壁中线尺寸计算截面宽度bmm38.5截面高度hmm98.5卷边的宽度amm13.5截面角点倒角半径rmm3.75壁中线周长mm板件厚度mm1.5毛截面特性（直接输入）公式算的截面面积Amm^2306303.75绕强轴的截面惯性矩Ixmm^4476300形心到腹板外边缘的距离X0mm13.3绕弱轴的截面惯性Iymm^471600绕强轴的截面惯性矩Ixmm^4476300绕强轴的回转半径ixmm39.45295867绕弱轴的回转半径iymm15.29663127绕强轴的截面抗弯模量Wxmm^39526绕弱轴的截面抗弯模量Wy1（腹板侧）mm^35383.458647绕弱轴的截面抗弯模量Wy2（卷边侧）mm^32681.64794截面扭转惯性矩Itmm^4227.8125227.8125截面翘曲惯性矩Iwmm^6153418731.6153418732剪心到形心的距离e0mm32.3641799632.36418剪心到腹板边缘的距离d19.0641799619.06418三、荷载作用下的强度验算1）内力荷载跨中截面：绕强轴弯矩Mx（拉正压负）Kn*m0.506轴力（拉正压负）Kn-0.901支座截面剪力VKn0.6422）跨中截面：按毛截面计算正应力角点1的应力σ1（判断弯矩产生的应力正负）-56.06222735角点2的应力σ2-56.06222735角点3的应力σ350.17333847角点4的应力σ450.173338473）受压板件的有效宽度计算a）计算板件的受压稳定系数k受压翼缘腹板受压板件边缘最大的压应力σmaxMpa56.0622273556.0622274受压板件另一边缘最小的压应力σminMpa56.06222735-50.173338压应力分布不均匀系数Ψ1-0.894958受压板件的类型(需判断不均匀系数)部分加劲板件加劲板件最大压应力作用位置卷边一侧受压板件的稳定系数k(和上面一项是相关的)0.97521.26257490.98b)计算板组的约束系数K1计算板件的宽度b(变化的)mm40100相邻板件的宽度c（变化的）mm10040计算板件的受压稳定系数k0.97521.2625749相邻板件的受压稳定系数kc21.262574910.975参数ξ0.5353457861.86795157板组的约束系数K1(需判断参数的大小)1.3667302470.39139627C)计算有效宽厚比受压板件的最大压应力σ1Mpa205205计算系数ρ1.1543664892.88480371计算系数α11.15宽厚比限值：18αρ20.778596859.7154367宽厚比限值：38αρ43.86592658126.065922板件宽厚比b/t26.6666666766.6666667板件的有效宽度系数ρe（分情况的）0.871439450.94155194d)计算板件的有效宽度板件受压区宽度bcmm4052.7716184板件受拉区宽度btmm047.2283816受压板件的有效宽度bemm34.8575779949.6872194受压板件的有效宽度be1(判断的)mm13.943031219.8748878受压板件的有效宽度be2(判断的)mm20.914546829.81233164）有效截面特性计算受压翼缘腹板失效宽度bumm5.1424220053.08439897失效面积Aumm^27.7136330084.62659845毛截面面积Amm^2306有效截面面积Aemm^2293.6597685有效截面面积比率Ae/A0.959672446失效腹板到毛截面形心轴X-X轴的距离yumm31.35453112失效翼缘到毛截面形心轴y-y轴的距离xumm10.1857578以下是近似计算假定新主轴和原主轴平行主轴x-x轴移动的距离dy（下移为正）mm2.8187261732.81872617主轴y-y轴移动的距离dx（右移为正）mm-0.670394477-0.6703945毛截面对X-X轴的截面惯性矩Ixmm^4476300有效截面对xe-xe轴的截面惯性矩Iexmm^4453230.95140有效截面惯性矩比率Iex/Ix0.951566138毛截面对Y-Y轴的截面惯性矩Iymm^471600有效截面对ye-ye轴的截面惯性矩Ieymm^469963.448169963.4481有效截面惯性矩比率Iey/Iy0.97714313有效截面模量Wxe1（上翼缘边缘）9064.619028有效截面模量Wxe2（下翼缘边缘）9064.619028有效截面模量Wye1(腹板一侧)5260.409631有效截面模量Wye2(卷边一侧)2620.3538615）抗弯强度验算角点1的应力σ1=Mx/Wxe1+N/AMpa58.88960688角点1的应力σ2=Mx/Wxe1-N/AMpa0角点1的应力σ3=Mx/Wxe2+N/AMpa0角点1的应力σ4=Mx/Wxe2-My/Wye2Mpa0截面上的最大压应力σc_maxMpa0截面上的最大拉应力σt_maxMpa58.88960688截面上的最大正应力σmaxMpa58.88960688钢材的强度设计值fMpa205抗弯强度验算应力比0.2872663756）抗剪强度验算净截面面积Anmm^2145.5剪应力г=V/AnMpa4.412371134钢材的抗剪强度设计值fvMpa抗剪强度验算应力比7)构造验算:卷边刚度校核卷边宽厚比10翼缘宽厚比26.66666667卷边最小宽厚比(变化的)8卷边最大宽厚比是否满足要求是四、荷载作用下的整体稳定验算1）内力荷载绕强轴弯矩MxKn*m0.506轴力NKn*m-0.901沿强轴的剪力VyKn0.6422）跨中截面：按毛截面计算正应力（压应力为负）角点1的应力σ1-56.06222735角点2的应力σ2-56.06222735角点3的应力σ350.17333847角点4的应力σ450.173338473）受压板件的有效宽度计算a）计算板件的受压稳定系数k受压翼缘腹板受压板件边缘最大的压应力σmaxMpa56.0622273556.0622274受压板件另一边缘最小的压应力σminMpa56.06222735-50.173338压应力分布不均匀系数Ψ1-0.894958受压板件的类型部分加劲板件加劲板件最大压应力作用位置卷边一侧受压板件的稳定系数k（和上面一项是相关的）0.97521.2625749b)计算板组的约束系数K1计算板件的宽度bmm40100相邻板件的宽度cmm10040计算板件的受压稳定系数k0.97521.2625749相邻板件的受压稳定系数kc21.262574910.975参数ξ0.5353457861.86795157板组的约束系数K1(需判断)1.3667302470.39139627C)计算有效宽厚比be/t受压板件的最大压应力σ1205205计算系数ρ1.1543664892.88480371计算系数α11.15宽厚比限值：18αρ20.778596859.7154367宽厚比限值：38αρ43.86592658126.065922板件的宽度40100板件的厚度1.51.5板件宽厚比b/t26.6666666766.6666667板件的有效宽度系数ρe(需判断的)0.871439450.94155194d)计算板件的有效宽度板件受压区宽度bcmm4052.7716184板件受拉区宽度btmm047.2283816受压板件的有效宽度bemm34.8575779949.6872194受压板件的有效宽度be1(需判断)mm13.943031219.8748878受压板件的有效宽度be2mm20.914546829.81233164）有效截面特性计算受压翼缘腹板失效宽度bumm5.1424220053.08439897失效面积Aumm^27.7136330084.62659845毛截面面积Amm^2306有效截面面积Aemm^2293.6597685有效截面面积比率Ae/A0.959672446失效腹板到毛截面形心轴X-X轴的距离yumm31.35453112失效翼缘到毛截面形心轴y-y轴的距离xu(公式要考虑最大应力在那一边)mm10.1857578以下是近似计算假定新主轴和原主轴平行主轴x-x轴移动的距离dy（上移为正）mm0主轴y-y轴移动的距离dx（右移为正）mm0毛截面对X-X轴的截面惯性矩Ixmm^4476300有效截面对xe-xe轴的截面惯性矩Ixemm^4453230.9514453230.951有效截面惯性矩比率Iex/Ix0.951566138毛截面对Y-Y轴的截面惯性矩Iymm^471600有效截面对xe-xe轴的截面惯性矩Ieymm^470255.5059670255.506有效截面惯性矩比率Iey/Iy0.98122215有效截面模量Wxe1（上翼缘边缘）9064.619028有效截面模量Wxe2（下翼缘边缘）9064.619028有效截面模量Wye1(腹板一侧)5282.368869有效截面模量Wye2(卷边一侧)2631.2923586)整体稳定系数计算截面高度100跨度1400毛截面面积Amm^2306绕强轴的毛截面惯性矩Ixmm^4476300绕弱轴的毛截面惯性矩Iymm^471600绕弱轴的回转半径iymm15.29663127毛绕强轴的截面抗弯模量Wxmm^39526毛截面扭转惯性矩Itmm^4227.8125毛截面翘曲惯性矩Iwmm^6153418731.6钢材的屈服强度fyMpa235参数ξ1（查表得的）2.39参数ξ2（查表得的）0梁的侧向计算长度系数μb（查表的）1横向荷载作用点到剪心的距离eamm-50参数η0平面内计算长度lox1400平面外计算长度l0ymm1400平面内长细比λx35.48529812平面外长细比λy91.52341948平面内稳定系数φx0.901平面外稳定系数φy0.651欧拉临界力N‘ex424.097342参数ζ0.954372733整体稳定系数Φbx(简支梁)3.868005054整体稳定系数Φbx‘（判断的）17)整体稳定计算平面内稳定验算Mpa59.12008328平面外稳定验算Mpa60.53445111角点3的整体稳定验算应力σ3Mpa角点4的整体稳定验算应力σ4Mpa截面上的最大压应力σc_maxMpa截面上的最大拉应力σt_maxMpa截面上的最大正应力σmaxMpa钢材的强度设计值fMpa215.7894737整体稳定验算验算应力比0.273971118五、挠度验算仅验算1.0恒载+1.0活载作用的沿强轴的挠度恒荷载标准值Kn/m0.3活荷载标准值Kn/m0.75线荷载设计值Kn/m1.051.049跨度mm1400弹性模量Mpa206000绕强轴的惯性矩mm^4476300跨中挠度mm0.535294055容许挠度mm4.666666667验算结果汇总95267367441荷载计算恒载（D）Kn/m0.0310660.07595活载（L）Kn/m3.2667组合值（1.2D+1.4L）2.309943跨度m2.002薄钢规范》5.6.2条薄钢规范（5.6.3-3）薄钢规范（5.6.3-1，）薄钢规范5.6.8条薄钢规范5.6.1条205205薄钢规范5.6.1条薄钢规范（5.6.1）薄钢规范5.6.5条薄钢规范5.6.5条薄钢规范薄钢规范（5.6.3-3）薄钢规范（5.6.3-1，）薄钢规范5.6.8条薄钢规范5.6.1条薄钢规范5.6.1条薄钢规范（5.6.1）薄钢规范5.6.5条薄钢规范5.6.5条薄钢规范》附表A.2.1薄钢规范》附表A.2.1薄钢规范》附表A.2.1薄钢规范》式A2.1