45号钢的抗弯强度计算
钢材和连接的强度设计值
附录附录1 钢材和连接的强度设计值附表1.1 钢材的强度设计值（N/mm2）注：附表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚的。
附表1.2 铸铁件的强度设计值（N/mm2）附表1.3 焊缝的强度设计值（N/mm2）注：1 自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定。
2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。
其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取f c w，在受拉区的抗弯强度设计值取f t w。
4 附表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
附表1.4 螺栓连接的强度设计值（N/mm2）注：1 A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm和l＞10d 或l＞150mm（按较小值）的螺栓。
d为公称直径，l为螺杆公称长度。
2 A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求。
附表1.5 铆钉连接的强度设计值（N/mm2）注：1 属于下列情况者为Ⅰ类孔：1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。
2 在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。
附录2 结构或构件的变形容许值2.1 受弯构件的挠度容许值2.1.1 吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过附表2.1.1所列的容许值。
轴的设计计算
轴的设计计算2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度如上图 从左到右依次为1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 与大带轮配合的轴 mm d 381= mm d d d 08.4408.63808.02112=+=⨯+= 取mm d 452= mm d d 4523=≥ 且此处为基孔制配合（其中孔为轴承内孔） 取mm d 503=mm d d 5034=≥ 取mm d 554= mmd d d 8.638.85508.02445=+=⨯+=取mm d 645=mm d d d 5885008.02336=+=⨯+= mm d d 5037== mm l 831=mm l 502252=⨯=∆++=s b l 3由于使用的轴承为深沟球轴承6010（GB/T276-1993）查《机械设计手册》P64表6-1得b=16mm主动轴如左图的装配方案mm d 381=mm d 452=mm d 503=mm d 554=mm d 645=mm d 586=对于从动轴：1）拟定轴上零件的装配方案现选用如图所示的装配方案从动轴如左图所示的装配方案mm mm h b 1422⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为80mm ，选择齿轮轴毂与轴的配合为67k H ；同样半联轴器与轴的连接，选用平键为mm mm mm l h b 901118⨯⨯=⨯⨯，半联轴器与轴的配合为67k H 。
滚动轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m64）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考《机械设计》教材P365表15-2 mm d 601= mm d 757= 取轴端倒角为0452⨯，各轴肩处的圆角半径见轴的俯视图上标注(3) 按弯扭合成应力校核轴的强度 1)主动轴的强度校核圆周力 1t F =112000d T =2000×255.86/93=5502.37N 径向力1r F =1t F tan α=5502.37×tan20°=5502.37×0.36=1980.85N 由于为直齿圆柱齿轮，轴向力1a F =0带传动作用在轴上的压力齿轮轴毂与轴的配合为67k H半联轴器与轴的配合为67k H 。
钢筋代换计算公式
钢筋代换计算公式一、抗弯承载力（强度）验算：单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算基本公式为：M≤Mu=fyAs(ho-fyAs/2a1fcb)当砼强度等级超过C50，a1取1.0.钢筋代换后的截面强度：fy2As2(ho2-fy2As2/2fcb)≥fy1As1(ho1-fy1As1/2fcb)fy2---拟代换钢筋的抗拉强度设计值fy1---原设计钢筋的抗拉强度设计值As2---拟代换钢筋的截面面积As1---原设计钢筋的截面面积ho2---拟代换钢筋合力作用点至构件截面受压边缘的距离ho1---原设计钢筋合力作用点至构件截面受压边缘的距离fc---砼抗压强度设计值b---构件截面宽度二、钢筋代换抗剪承载力（强度）验算：、钢筋砼受弯构件，当配有箍筋和弯起钢筋时，其：斜截面受剪承载力的计算公式为：v≤0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s+0.8fyAstysinαs,αs---斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴向的夹角，一般取αs=45°，当梁截面较高时取αs=60°即钢筋砼受弯斜截面所承受的剪力主要由三部分组成：1.砼承担的剪力；2、箍筋承担的剪力；3、弯起钢筋承担的剪力。
其中：箍筋所承担的剪力为：vsv=1.25fyvAsvho/s, 所以，（1）、箍筋代换应满足：fyv2Asv2/s2≥fyv1Asv1/s1fyv2---拟代箍筋换的抗拉强度设计值fyv1---原设计箍筋的抗拉强度设计值Asv2---拟代换箍筋截面积Asv1---原设计箍筋截面积s2---拟代换箍筋沿构件长度方向上的距离s1---原设计箍筋沿构件长度方向上的距离弯起钢筋所能承载的剪力为：vsb=0.8fyAsbsinαs，所以，（2）、弯起钢筋代换后应满足：fy2Asb2≥fy1Asb1fy2---拟代换弯起钢筋的抗拉强度设计值fy1---原设计弯起钢筋的抗拉强度设计值Asb2---同一弯起平面内拟代换弯起钢筋的截面积Asb1---同一弯起平面内原设计弯起钢筋的截面积当fy2Asb2＜fy1Asb1时，即拟代换弯起钢筋抗力小于原设计弯起钢筋的抗力时，可通过适当增强箍筋的方法补强。
45号钢的性能
1强度强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力1)抗拉强度ób 金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度ób=Pb/Fo式中Pb——试样拉断前的最大负荷(N)Fo——试样原横截面积(mm2)2)抗弯强度óbb MPa 试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力对圆试样：óbb=8PL/Лd³;对矩形试样：óbb=3PL/2bh²式中P——试样所受最大集中载荷(N)L——两支承点间的跨距(mm)d——圆试样截面之外径(mm)b——矩形截面试样之宽度(mm)h——矩形截面试样之高度(mm)3)抗压强度óbc MPa 材料在压力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度óbc=Pbc/Fo式中Pbc—试样所受最大集中载荷（N）Fo—试样原截面积（mm²）4)抗剪强度てMPa 试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均剪应力双剪：óて=P/2F;单剪：óて=P/Fo式中P—剪切时的最大负荷（N）Fo—受检部位的原横截面积(mm²)5)抗扭强度MPa 指外力是扭转力的强度极限てb≈3Mb/4Wp(适用于钢材)てb≈Mb/Wp(适用于铸铁)式中Mb—扭转力矩（N•mm）Wp—扭转时试样截面的极断面系数（mm²）6)屈服点ós MPa 金属试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。
发生屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限Ós=Ps/Fo式中Ps——屈服载荷(N)Fo——试样原横截面积(mm2)抗剪强度为其抗拉强度的一半.45号钢σb为600MPa,σs为355MPa.允许抗剪强度应为178MPa.因为产生大的塑性变形后,不断裂也意味着破坏.按第四强度理论的话钢筋的抗剪强度可以取抗拉强度的0.577;混凝土是脆性材料，按第一强度理论从理论上说抗剪应该是取抗拉强度，但是不知道你为什么要用到抗剪强度这个概念，在工程计算中好像很少直接验算剪应力.。
钢筋强度
附表1 钢材和连接的设计强度值2注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
附表1.2 钢铸件的强度设计值（）附表1.3 焊缝的强度设计值（）注：1自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定。
2焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB/T 50205的规定。
其中厚度小于8 mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取，在受拉区的抗弯强度设计值取。
4表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
附表1.4 螺栓连接的强度设计值（）注：1 A级螺栓用于mm和或mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于mm或或mm（按较小值）的螺栓。
为公称直径，为螺杆公称长度。
2 A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家表中《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求。
附表1.5 铆钉连接的强度设计值（）附表1.6普通螺栓规格及有效截面面积（）附表1.7锚栓规格附表2 轴心受压构件的稳定系数附表2.1 a类截面轴心受压构件的稳定系数φ附表2.2 b类截面轴心受压构件的稳定系数φ附表2.3 c类截面轴心受压构件的稳定系数φ附表2.4 d类截面轴心受压构件的稳定系数φ注：1. 附表2.1~2.4中的φ值按下列公式算得：当时：当时：式中、、为系数，根据附表2.5采用2. 当构件的值超出表2.1至2.4的范围时，则φ值按注1所列的公式计算。
附表2.5 系数、、。
销轴强度校核
第三节 销轴连接销轴连接是起重机金属结构常用的连接形式，例如起重机臂架根部的连接（图4-30a ）以及拉杆或撑杆的连接等（图4-30b ），通常都采用销轴连接。
图4-30 销轴连接示例 (a ) 臂架根部；(b ) 拉杆。
一、销轴计算（一）销轴抗弯强度验算[]W W WMσσ≤=（4-43）式中 M ──销轴承受的最大弯矩； 323d W π=──销轴抗弯截面模数；[]W σ──许用弯曲应力，对于45号钢[]W σ = 360MPa 。
（二）销轴抗剪强度验算[]τππτ≤⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛==243max 3166412d Q d d d Q Ib QS （4-44）式中 Q ──把销轴当作简支梁分析求得的最大剪力；[]τ──销轴许用剪应力，45号钢[]τ=125MPa 。
二、销孔拉板的计算 （一）销孔壁承压应力验算[]c c d Pσδσ≤⋅=（4-45）式中 P ──构件的轴向拉力，即销孔拉板通过承压传给销轴的力； δ──销孔拉板的承压厚度；d ──销孔的直径；[]c σ──销孔拉板的承压许用应力，[][]σσ4.1=c 。
（二）销孔拉板的强度计算首先根据销孔拉板承受的最大拉力P 求出危险截面（图4-31a 中的水平截面b -b 及垂直截面a -a ）上的内力，然后用弹性曲梁公式求出相应的应力，并进行强度校核。
图4-31 销孔拉板计算简图1. 内力计算拉板承受的拉力P 是通过销孔壁以沿孤长分布压力P 的形式传给销轴，假定P 沿弧长按正弦规律分布，即ϕsin max ⋅=p p（4-46）由图4-31a ，根据拉板的平衡条件可得 2sin 2sin 2max202max 20rp d rp rd p P π=ϕ⋅ϕ⋅=ϕ⋅ϕ⋅=⎰⎰ππ则rP p π=2max（4-47）根据拉板结构和受力的对称性，可知拉板上反对称的内力（即剪力）等于零。
若沿销孔中心线截开拉板，则截面上只有轴力N b 及弯矩M b ，如图4-31b 所示。
第八章 弯曲内力、应力及强度计算
例8-3 如图所示的悬臂梁上作用有均布载荷q，试画出该梁的 剪力图和弯矩图。
解：(1) 列剪力方程和弯矩方程，
将梁左端A点取作坐标原点。
剪力方程和弯矩方程
FQ (x) qx (0 x l) M (x) 1 qx2 (0 x l)
2
(2) 画剪力图和弯矩图
剪力图是一倾斜直线
弯矩图是一抛物线
解 (1)计算1-1截面上弯矩
M1 P 200 1.5103 200103 300N m
(2) 计算 1-1 截面惯性矩
Ix
bh2 12
1.8 32 12
4.05 10 3 m4
(3) 计算1-1截面上各指定点的正应力
A
M1 yA Ix
300 1.5 102 4.05102
111106 N/m2
拉应力
B
M1 yB Ix
300 1.5 102 4.05102
111106 N/m2
压应力
A
M1 yC Ix
M1 0 0N/m 2 Ix
D
M1 yD Ix
3001.5102 4.05102
74.1106 N/m2
压应力
例8-9 一简支木梁受力如图(a)所示。已知q=2kN／m，l=2m。试比 较梁在竖放(图(b))和平放(图(c))时横截面C处的最大正应力。
3、 画剪力图和弯矩图
FQ FQ
FQ
max
ql 2
ql 2 M max 8
例 4 简支梁AB,在C 点处受集中力P 作用, 如图所示。 试作此梁的弯矩图。
解 (1)求支座反力
M B 0 Pb FAl 0
FY 0 FA FB P 0
(2) 列弯矩方程
钢结构强度计算
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第三第章三章构件截强面强度度
2. 有孔洞等削弱
◎ 弹性阶段－应力分布不均匀； ◎ 极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力。
m a x
( l0 i
)max
[]
max——构件最不利方向的最大长细比； (x , y )max
l0——计算长度，取决于其两端支承情况；
i——回转半径；
[] ——容许长细比 ，查P185表6.1，表6.2。
i I A
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
§3.1 轴心受力构件的截面形式及强度和刚度
3.1.1 轴心受力构件的应用和截面形式 a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心 受压构件（轴心压杆）。
+
+
+
+
b)
++
在钢结构中应用广泛，如桁架、网
++
架中的杆件，工业厂房及高层钢结
构的支撑，操作平台和其它结构的
第三第章三章构件截强面强度度
轴心受力构件的强度计算
1. 截面无削弱 σ N f A
2. 有孔洞等削弱 σ N f An
轴心受力构件采用螺栓连接时最危险净截面的计算 轴心受力构件的刚度计算（正常使用极限状态）
m a x
(
l0 i
)max
[]
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
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45号钢的抗弯强度计算
45号钢是一种常见的构造钢材，具有较高的强度和抗弯性能。
本文将对45号钢的抗弯强度进行计算和分析。
抗弯强度是指材料在受到外力作用下抵抗弯曲变形和破坏的能力。
对于45号钢而言，其抗弯强度主要取决于材料的弯曲应力和弯曲应变。
弯曲应力是指单位面积上材料受到的弯曲力的大小。
当45号钢受到弯曲力作用时，材料上会产生张力和压力两种应力状态。
根据材料力学理论，弯曲应力可以通过以下公式计算：
σ = (M * y) / I
其中，σ表示弯曲应力，M表示弯矩，y表示截面上某一点到中性轴的距离，I表示截面惯性矩。
弯矩是指作用在材料上的弯曲力与材料截面形成的力臂之积，可以看作是材料的承载能力。
弯矩的大小与外力的大小和作用点的位置有关。
截面惯性矩是反映材料截面形状对抵抗弯曲变形的能力的物理量。
截面惯性矩越大，材料的抗弯强度越高。
因此，要计算45号钢的抗弯强度，需要先确定弯矩和截面惯性矩的数值。
弯矩可以通过实验测量或结构设计计算得到，截面惯性矩则
可以通过材料的几何形状和尺寸计算得到。
在实际工程中，常常使用标准图表或计算软件来获取不同截面形状的截面惯性矩数值。
对于45号钢而言，其常见的截面形状有矩形、圆形和等腰三角形等。
假设我们选取了一个矩形截面，其宽度为b，高度为h。
根据公式，矩形截面的截面惯性矩可以通过以下公式计算：
I = (b * h^3) / 12
其中，“^”表示乘方运算。
有了弯矩和截面惯性矩的数值之后，就可以计算出45号钢的弯曲应力。
根据实际情况，选择合适的计算方法和公式进行计算。
需要注意的是，不同的钢材可能具有不同的抗弯强度。
因此，在实际工程中，需要根据具体要求和设计规范来选择合适的钢材型号和规格。
除了抗弯强度之外，还有一些其他因素也会影响材料的应力和变形情况。
比如，在弯曲过程中，材料的弯曲角度、弯曲速度、温度等因素都会对抗弯性能产生影响。
45号钢作为一种常见的构造钢材，具有较高的抗弯强度。
通过对弯矩和截面惯性矩的计算，可以得到钢材的弯曲应力数值。
在实际工
程中，需要根据具体要求选择合适的钢材型号和规格，以确保结构的安全和稳定。