槽钢受力分析
中美规范关于卷边槽形受弯构件承载力比较分析(精)
a- 局部屈曲 ; b- 畸变屈曲 图 1 局部屈曲、 畸变屈曲截面变形示意 Fig. 1 Sectional deflect ion of local and dist ort ional buckling
述公 式作如下分析 : 1) 上述计算受弯构 件承载 力的 3 个公 式中 , 式 ( 1) 考虑 局部 - 整体相关屈 曲 , 式 ( 2) 考 虑构 件整体 屈曲 , 式 ( 3) 单独 考虑 构件 畸 变屈 曲。将 计 算式 与 我 国 规 范 ( GB 500182002) 类比 , 式 ( 1) 中 M nl 相当于 式 ( 2) 中 M ne 相当于
l
=
M ne M cr l = 1 7f y ,
f n f ol = 0 776, 当 f n = f y 时 , f ol = 1 7f y , 说明 若 f o l
则不考虑局部 屈曲影响 ; 同样由式 ( 3a) 、 式( 3b) 可知 : 若 f od 2. 2f y , 则不考虑畸变屈 曲影响。因 此 , 畸 变屈曲 的影响 与构 件材 料的屈服强度有关 , 这也是畸变屈 曲随着高强 冷弯型钢 构件 的应用才得以大量研究的主要原因。 2 弹性畸变屈曲临界应力 f od 的计算 由式 ( 3) 可知 : 要获得构件畸 变屈曲承载 力 , 关键 在于计 算弹性畸变屈 曲临 界应 力 f od 。 由于 构件 发生 畸变 屈曲 时 , 截面变形复杂 , 很难用解析法获 得 f od 的 精确值 , 只能 采用简 化计 算模型或者数值法得到 f od 的近似值。 鉴于构件发生畸变屈曲时 , 截面变 形主要是卷 边翼缘绕 翼缘腹板间交 线转动( 图 1) , Lau 和 Hancock[ 6] 提出 将构件的 畸变 屈曲当作卷边翼缘的弯扭屈曲来分析 , 如图 2a。
基于solidworks的槽钢构建有限元分析、优化设计及对有限元的展望
基于solidworks的槽钢构件有限元分析、优化设计及其发展趋势[ 摘要]：槽钢作为焊接承重架最为重要的部件, 其有限元分析是一个非常有意义的研究领域。
用Solidworks和有限元对微硬盘悬臂梁进行了建模、模态分析,利用理论分析和软件仿真相结合的方式对4. 57 cm微硬盘悬臂梁进行振动模态分析,通过对各阶固有频率下的振型的计算,找出微硬盘悬臂梁中的具有整体弯曲和大摆动的频率点,在进行结构设计和控制方面要避免这些频率点,从而提高微硬盘悬臂梁的整体性能。
本文以63＃槽钢为载体, 利用solidworks建立曲轴的三维模型, 并导入cosmos/works有限元分析软件, 计算分析了槽钢的的力学性能, 得到槽钢在极限载荷下的载荷分布情况, 为槽钢焊接构架的优化设计提供了科学依据。
关键词：solidworks软件；槽钢焊件载荷及受力分析；建模；优化设计及展望引言：随着对槽钢焊接件小巧型和可靠性的要求不断提高, 槽钢焊件在保证占最小空间的前提下对强度要求的问题变得十分重要。
本文通过SolidWorks 软件举例建立了槽钢焊件的承载的几何模型, 通过SolidWorks 软件中的有限元分析插件COSMOS/Works 分析了槽钢的力学性能,得出了该槽钢架的载荷分布情况, 为槽钢焊架的优化设计提供重要的科学依据。
目前,市场上流行很多三维设计软件,如Pro /E、UG、CAXA 、SolidWorks等,这些三维设计软件都具有强大的实体建模、参数化特征造型、曲面造型和大型装配处理等功能,它们被广泛用于机械、汽车、航空等领域。
机械产品的设计开发,往往会涉及到许多标准零件,如果每一个标准零件在使用的时候都要重新开始绘图、建模,势必将浪费很多宝贵的时间,如果设计人员能从CAD系统的标准件库中获得满足设计要求的标准件,则可大大减少重复劳动,提高设计效率。
由于大部分三维软件普遍存在一个缺陷,缺少标准零件库,为此,有必要对三维软件进行二次开发,建立标准零件库,以方便用户使用。
槽钢承重计算
3、列出承受弯矩最大计算公式：M=1/8GL2-1/8gL2，（L=500cm，G：计算最大均布荷载，g：同前）
4、因为M/W=b，所以：W×b=M=1/8L2（G-g)×b：则：G-g=191.4×1400×8/5002=8.5747kg/cm
G=8.5747-0.2577=8.3170kg/cm=813.7kg/m
即在5米跨度内，上面可以放813.7×5=4.1585吨
1、查查20b槽钢的一些基本参数（单位长度重g、截面模量W），查《机械设计手册》g=25.77kg/m=0.2577kg/cm，W=191.4cm3
2、查普通槽钢的容许应力b（即限制槽钢材料最大只能承受多大的力，这个是国家规定的]=1400kg/c㎡
18号槽钢受力计算(考虑动载系数)
双18号槽钢强度和挠度计算以双18号槽钢面对面安装组成建议的吊装梁。
一、计算载荷的确定考虑到动载荷、不均衡载荷、风载荷。
在起重吊装工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以计算载荷作为计算依据。
计算载荷的一般公式为：Qj= K1 K2 Q其中式中：Qj——计算载荷；K1——动载荷系数；K2——不均衡载荷系数；Q——设备及索吊具重量。
一般取动载荷系数K1为1.5 1.2 1.1 1.25一般取不均衡载荷系数K2为1.1～1.2。
另外，在北方和沿海地区的室外吊装作业时还要考虑风载荷。
(考略到恶劣的情况取K=K1K2=2)二、18号槽钢的受力分析截面形心轴位置见图受力计算简图（梁的长度是2M，在中心位置吊装）计算参数[ 18号槽钢A=2929mm 2 I x =13700000mm 4 W x =152000mm 31290y y mm ==截面抵抗矩3=13700000/90152222W W mm ==下上1）当不考虑动载系数的影响时中心处强度计算：60F kN =（以中心吊装6T 的货物计算）1160302M kN m ⨯=⨯= ()2230000000/152222298.6/215/N mm f N mm σ=⨯=<=符合要求。
挠度计算3356000020000.184848 2.0610137000002Fl W mm EI ⨯===⨯⨯⨯⨯中心 2）考虑动载系数的影响时，按照最恶劣的情况计算，取系数K=2。
中心处强度计算：60F kN =（以中心吊装6T 的货物计算）1160302M kN m ⨯=⨯= ()()222/30000000/1522222197.2/215/M W N mm f N mm σ=⨯=⨯=<= 符合要求。
挠度计算33526000020000.364848 2.0610137000002Fl W mm EI ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯中心。
10号槽钢许用应力
10号槽钢许用应力摘要：1.引言2.10号槽钢的定义和用途3.许用应力的概念和计算方法4.10号槽钢的许用应力值5.影响许用应力的因素6.许用应力的应用和意义7.结论正文：1.引言10号槽钢，作为建筑和工程领域中常用的一种钢材，其许用应力一直是设计人员关注的焦点。
本文将围绕10号槽钢的许用应力展开讨论，包括其定义、计算方法、影响因素和应用等。
2.10号槽钢的定义和用途10号槽钢是一种横截面呈槽形的钢材，其型号为10#。
它广泛应用于建筑结构、桥梁、输电塔等领域，主要用于承受横向力，连接两根主梁，或者作为模板支撑等。
3.许用应力的概念和计算方法许用应力是指材料在正常使用条件下，能承受的最大应力。
通常用σ表示，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
计算公式为：σ = F/A，其中F为作用在材料上的力，A为材料的面积。
4.10号槽钢的许用应力值10号槽钢的许用应力值受多种因素影响，如材料、截面形状、使用环境等。
在我国，10号槽钢的许用应力值通常根据相关标准和规范来确定。
例如，根据GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》，10号槽钢的许用应力可查表得到。
5.影响许用应力的因素影响10号槽钢许用应力的因素主要有：材料强度、截面几何形状、腐蚀环境、使用寿命、施工和使用过程中的应力集中等。
其中，材料强度和截面几何形状是决定许用应力的主要因素。
6.许用应力的应用和意义在建筑和工程设计中，许用应力是结构安全的重要保证。
通过计算和比较许用应力与实际应力，可以判断结构是否安全可靠。
此外，许用应力还可以作为材料选择、截面设计、施工和使用过程的参考依据，提高工程质量和安全性。
7.结论10号槽钢的许用应力是设计和评估其结构性能的重要参数。
槽钢受力规划
槽钢受力规划
槽钢作为一种常用的结构材料,其受力规划主要涉及以下方面：
1. 弯曲受力规划。
在橫向荷载作用下,槽钢可能会发生弯曲变形。
因此,在槽钢设计中需要进行弯曲受力规划,确定槽钢所能承受的最大弯曲强度。
2. 压缩受力规划。
在纵向荷载作用下,槽钢可能会发生压缩变形。
因此,在槽钢设计中需要进行压缩受力规划,确定槽钢所能承受的最大压缩强度。
3. 拉伸受力规划。
在纵向荷载作用下,槽钢可能会发生拉伸变形。
因此,在槽钢设计中需要进行拉伸受力规划,确定槽钢所能承受的最大拉伸强度。
4. 剪切受力规划。
在横向荷载作用下,槽钢可能会发生剪切变形。
因此,在槽钢设计中需要进行剪切受力规划,确定槽钢所能承受的最大剪切强度。
综上所述,槽钢的受力规划需要综合考虑不同受力状态下的弯曲、压缩、拉伸和剪切强度,以确保其在使用时具有足够的承载能力和稳定性。
工字钢与槽钢组合门字架受力变形分析
（6）.此时，图形窗 口中，可看到钢架的 有限元模型，如图所 示
（二）、施加载荷及求解
（1）. Preprocessor >Loads >Define Loads >Apply >Structural >Displacement 选择底端的1和2点，建立全约束ALL DOF （2）. Preprocessor >Loads >Define Loads >Apply >Structural >Pressure 选择横梁，按已知条件设定压力方向为1 ， VALI为314 （3）.Solution > Solve >Current LS 求解
Байду номын сангаас
有限元
概念
特点
步骤
概念
有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的 离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产 生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单 元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而 被提出，则是最近的事。有限元法最初被称为矩 阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并 由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学 研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努 力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元 方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所 有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广 泛并且实用高效的数值分析方法。
（二）、结构布置
轻型门式钢刚架的跨度和柱距主要根据工艺和建筑要求确定。结构布置要 考虑的主要问题是温度区间的确定和支撑体系的布置。 考虑到温度效应，轻型钢结构建筑的纵向温度区段长度不应大于300m，横 向温度区段不应大于150m。当建筑尺寸超过时，应设置温度伸缩缝。温度 伸缩缝可通过设置双柱，或设置次结构及檩条的可调节构造来实现。 支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段建筑能构成稳定的 空间结构骨架。布置的主要原则如下： （1）柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内形成抵抗纵向荷载的支撑 桁架。支撑桁架的直杆和单斜杆应采用刚性系杆，交叉斜杆可采用柔性构 件。刚性系杆是指圆管、H型截面、Z或C型冷弯薄壁截面等，柔性构件是 指圆钢、拉索等只受拉截面。柔性拉杆必须施加预紧力以抵消其自重作用 引起的下垂； （2）支撑的间距一般为30m-40m，不应大于60m； （3）支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间，当布置在第二个开间 时，第一开间的相应位置应设置刚性系杆； （4） 的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构 件角度过大时应考虑设置双层柱间支撑；
8号槽钢承重计算
8号槽钢承重计算8号槽钢是一种常用的结构钢材，由于其强度高、稳定性好，因此在建筑工程、桥梁工程等领域得到广泛应用。
在使用8号槽钢时，承重计算是非常重要的一项工作，它可以帮助工程师确定槽钢的承载能力，从而保证工程的安全可靠性。
承重计算是指根据槽钢的几何尺寸和材料特性，通过一系列的公式和方法，来求解槽钢在承载荷载时的应力和变形情况。
在进行承重计算时，需要考虑槽钢的截面形状、材料强度、受力方式等因素。
我们需要确定8号槽钢的截面尺寸。
8号槽钢的截面形状为"C"型，上下两个侧翼呈平行状，中间为一个狭长的凹槽。
通过测量，我们可以得到槽钢的高度、宽度和厚度等尺寸数据。
接下来，我们需要确定槽钢的材料特性。
常见的8号槽钢材料有普通碳素结构钢和低合金高强度钢两种。
不同材料的强度和刚度会影响槽钢的承载能力，因此在承重计算中需要明确所采用的槽钢材料。
在进行承重计算时，需要根据槽钢的几何尺寸和材料特性，计算出槽钢的截面面积、截面惯性矩等参数。
这些参数将作为基础数据，用于后续的力学分析。
在承重计算中，常用的方法有弯曲强度计算、剪切强度计算和压缩强度计算等。
弯曲强度计算是指根据槽钢的几何形状和受力情况，计算出槽钢的弯曲应力和弯曲变形。
剪切强度计算是指根据槽钢的剪切受力情况，计算出槽钢的剪切应力和剪切变形。
压缩强度计算是指根据槽钢的压缩受力情况，计算出槽钢的压缩应力和压缩变形。
通过以上的计算，我们可以得到槽钢在承载荷载时的应力和变形情况。
在实际工程中，我们需要根据安全系数的要求，在承重计算结果的基础上进行修正，以确保槽钢的承载能力满足工程要求。
承重计算是工程设计中的一项重要工作，它直接关系到工程的安全性和可靠性。
在进行承重计算时，工程师需要熟悉槽钢的材料特性和力学性能，灵活运用各种计算方法，确保计算结果的准确性和可靠性。
同时，工程师还需要考虑槽钢的制造和安装工艺，以及与其他构件的连接方式等因素，综合考虑各种因素对承载能力的影响。
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槽钢受力分析
41、
24、
82、510=201、6KN q=F/L=201、6/4、8=
42、0KN/m最大弯矩：Mmax=1/8qL2 =1/8
42、04、82=1
20、96KNm采用双拼[25b槽钢，界面特性 Wx=2282
=564cm3，Ix=23530=7060 cm4；
1、强度验算2*[25b：W= Mmax/Fm=1
20、96103/215=5
62、60 cm3Wx=2822=564cm3 >5
62、60 cm3，满足要求。
2、挠度验算2*[25b:fmax=5qL4/(384EI)=
56、27104/(38
42、1*105706010-8)=0、0055m≤ L/400 =4m/400 =0、01m挠度均满足要求。
结论：下横梁4、8m段采用2*[25b槽钢满足要求。
(2)、格栅验算0、3取100100 mm木方，中心间距300 mm，格栅计算长度取1、2 m, E=8、0104N/mm2。
则线荷载：q=1、
20、325+
30、3=9、9 kN/mMmax=ql2[1-4(m/l)2]/8=9、
91、22[1-4(0、3/1、2)2]/8=1、34 kN、mσ=Mmax/Wx=1、34106/(1001002/6)=8、04 Mpa〈[σ]=10 Mpa 故满足要求 (3)、吊筋计算Ф25mm反吊筋：3、14*12*12*0、017=7、69t单根横梁最大跨度4、4m重量：1、3*1、7*4、4*2、5=
24、31t4根ф25mm吊筋：4*7、69=
30、75t>
24、31t，满足要求综上所述，选用4根ф25mm吊筋和双拼[25槽钢以及100*100mm格栅满足要求。
前沿集中荷载F（靠船构件）的力臂L=1、6m，前沿2、3m区域砼按1、4m宽，1、2m高计算均布荷载 F L=1、6
[25b槽钢参数：Wx=282cm
3、Ix=3530cm
4、截面面积：A=
39、91cm2[8槽钢截面特性值: Wx=
25、3cm
3、Ix=101cm
4、截面面积：A=
10、2cm2靠船构件质量m=2、19m3*2、5t/m=5、475t，F=
54、75KN。
①靠船构件外槽钢a、跨中最大弯矩Mmax Mmax=
54、7
51、6=
87、6KNMb、组合槽钢的对x轴的惯性矩和截面抵抗矩承重结构采用4*[25b Wx=4282 =1128cm3，Ix=43530=14120 cm4c、强度验算4[25b槽钢：
δ= Mmax/Wx=
87、6KN*m/1128m3=
77、6MPa<170Mpa抗弯强度满足要求。
d、挠度验算4[25a槽钢：fmax=Fa2l（1+a/l）/（3EI）=
87、
61、2
21、4（1+1、2/1、4）/(
32、1101114120)=0、0031m＜1、4/200=0、007m挠度均满足要求。
②靠船构件内槽钢a、跨中最大弯矩Mmax Mmax=1/8qL2 =1/8
54、7
51、4=9、58KNmb、组合槽钢的对x轴的惯性矩和截面抵抗矩承重结构采用4*[8 Wx=
25、3cm
3、Ix=101cm
4、截面面积：A=
10、2cm2c、强度验算4[8槽钢：
δ= Mmax/Wx=9、58KN*m/
25、3m3=
37、8MPa<170Mpa抗弯强度满足要求d、挠度验算4[8槽钢：=5 q L4/384EI=0、0009cm＜L/250=0、0056cm挠度均满足要求。