钢结构构件的强度计算

钢结构构件的强度计算计算应力种类构件受力情况计算公式符号意义法向应力轴心受拉AN≤[σ]N、M、Q——验算截面的计算轴向力、弯距和剪力；A——验算截面的计算面积，受拉构件为净截面面积，受压构件为毛截面面积，；W、Wx、Wy——验算截面处对主轴的计算截面抵抗矩；验算受拉翼缘为净截面抵抗矩；验算受压翼缘为毛截面抵抗矩。为简化计算，均可按照毛截面的重心轴计算。Sm——中性轴以上的毛截面对中性轴的静矩。δ——验算截面处腹板厚度。Im——毛截面惯性矩，估算铆接板的净惯性矩时，可近似地取其毛截面惯性矩的0.85倍。σ——验算截面处按净截面计算的法向应力。τmax、τ——验算截面的最大剪应力和实际剪应力。[σ]、[σw]、[τ]——钢材的容许轴向应力、容许弯曲应力和容许剪应力，按附录三采用。C——斜弯曲作用下容许应力增大系数，按规范采用。CT——剪应力分布不均匀时容许应力增大系数，按规范采用。在一个主平面内受弯曲WM≤[σw]受压（或受拉）并在一个主平面内受弯曲或与此相当的偏心受压及偏心受拉AN±WM≤[σ]或[σw]受斜弯曲WxMxWyMy≤[σw]受压（或受拉）并受斜弯曲或与此相当的偏心受压及偏心受拉AN±(WxMxWyMy)C1≤[σ]或[σw]剪应力受弯曲τmax=mImQS≤CT[τ]--卸料平台计算书，由[20-和[12.5槽钢相互焊接而成，为确保平台安全性和稳定性，在平台内部采用[10槽钢连接，平台面满铺胶合板，在卸料平台朝外三面采用安全栏杆，最外一面有活动安全门。并用保险钢丝绳悬挂于钢牛腿上，确保整个平台的安全。二、悬挑钢卸料平台受力计算计算依据《建筑施工高处作业安全技术规范》（1）次梁计算[12.5槽钢①荷载计算:[12.5自重120N/m铺板400×1=400N/m施工活荷载1500×1=1500N/m总计Q=2020N/m②弯矩计算M=QL2/8=2020×32/8=2273N•m③次梁弯曲强度f=M/WN=2273×103/62.1×103=36.6N/mm2④[12.5槽钢设计强度f′=215N/mm2〉f=36.6N/mm2故[12.5槽钢强度符合要求。⑤次梁挠度验算υ=5QL4/（384EI）=5×2020×304×108/（384×206×103×391.5×107）=2.6mm而构件允许挠度[υ]=L/250=12mmυ故次梁变形挠度符合要求。（2）主梁计算[20槽钢①荷载计算：次梁传给主梁荷载2020×3×5/5=6060N/m[20槽钢自重260N/m总计Q=6320N/m②弯矩计算M=QL2（1-λ2）2=6320×4.52[1-(0.5/4.5)2]2=15677N.m③主梁弯曲强度f=M/WN=15677×103/（191.4×103）=81.9Nmm2④[20槽钢设计强度f=215N/mm2f=81.9N/mm2故主梁弯曲强度符合要求(3)钢丝绳验算为了安全，钢平台每侧两道钢丝绳均以一道受力作验算，分别计算两道钢丝绳。外侧钢丝绳与平台的夹角α外=arctg（5.8/4.5）=52。内侧钢丝绳与平台的夹角α内=arctg（2.9/2.5）=49。T内=QL/（2sinα）=6320×5/(2sin49。)=20935.2KNT外=QL/（2sinα）=6320×5/(2sin52。)=20050.5KN查手册钢丝绳的破坏张力6×37ø21.5计F=243500NK内=F/T内=243500/20935.2=11.63[K]=10K外=F/T外=243500/20050.5=12.1[K]=10钢丝绳符合要求。(4)ø18预埋环强度验算拉环拉力即为钢丝绳拉力F=22345N已知:ø18AS=254.5mm2拉应力:Q=F/AS=22345/254.5=87.8N/mm2[Q]=205N/mm2拉环埋入混凝土中要满足锚固长度，并且拉环应锚入梁中。卸料平台计算书1、总荷载计算Ⅰ18槽钢：（5.5×2-0.2×2）×24.8=263kgⅠ12槽钢：9×3×12.06=326kg钢管：（1.5×14×4.8×6-3×3）×3.81=226kg50mm厚3×4.8×450×0.05=324kg其他：100kg荷载量：1500kg施工中按四人荷载计算：300kg总计荷载：1.2×（263+326+226+324+100+1500）+1.4×300=3706.8kg=37068N2、钢丝绳强度验算：T1T2因此仅验算T1单根受力情况，T1L1SIN46=GL1/2T1=37068×2.4/2×2.8×SIN46=22095N根据型号选用6×19，Ф20mm的钢丝绳，破断拉力为211.5KN.钢丝绳的安全系数为：K=211500/22095=9.57，满足［K］［K］为吊索用钢丝绳的法定系数，为8-103、吊环验算1）吊环选型：根据不利荷载计算：吊环应满足承载力37068Nσ=N/nAA=N/nσA=37068/50×2=370.68mm选用25热轧圆钢，加工吊环可满足要求。2）吊环焊缝验算：焊缝为双面焊，长度为200mm，he=8mmrf=N/helw=37068/8×0.7×200=33.10MPafv=125MPa满足要求4、钢丝绳上端穿过墙预留洞用钢丝绳卡卡在槽钢上可满足要求。