工字钢受力计算
工字钢抗弯强度计算方法
工字钢抗弯强度计算方法一、梁的静力计算概况1、单跨梁形式：简支梁2、荷载受力形式：简支梁中间受集中载荷3、计算模型基本参数：长 L =6 M4、集中力：标准值Pk=Pg+Pq =40+40=80 KN设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ =40*+40*=104 KN二、选择受荷截面1、截面类型：工字钢：I40c2、截面特性： Ix= 23850cm4 Wx= 1190cm3 Sx=G= m翼缘厚度 tf= 腹板厚度 tw=三、相关参数1、材质：Q2352、x轴塑性发展系数γx：3、梁的挠度控制［v］：L/250四、内力计算结果1、支座反力 RA = RB =52 KN2、支座反力 RB = Pd / 2 =52 KN3、最大弯矩 Mmax = Pd * L / 4 =156五、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝ N/mm22、A处剪应力τA = RA * Sx / (Ix * t w)＝ N/mm23、B处剪应力τB = RB * Sx / (Ix * tw)＝ N/mm24、最大挠度 fmax = Pk * L ^ 3 / 48 * 1 / ( E * I )= mm5、相对挠度 v = fmax / L =1/弯曲正应力σmax= N/mm2 < 抗弯设计值 f : 205 N/mm2 ok!支座最大剪应力τmax= N/mm2 < 抗剪设计值 fv : 125 N/mm2 ok!跨中挠度相对值 v=L/ < 挠度控制值［v］:L/ 250 ok! 验算通过Re: 如何计算角钢的受力---[图，请教]1、? ? ? ? 设每个支点承载力为p=1875N，根据图所示，支点反力R＝2p2、? ? ? ? 第一受力点弯矩M1=2p×=，第二受力点弯矩M2=2p×（＋）－p×=＝如弯矩图所示3、? ? ? ? 查东北大学机械设计手册第一册3－157页的50×5的角钢抗弯W＝=×10－6m34、? ? ? ? 计算弯曲应力σ＝M2/w=×10－6=491×106N/m2=491MPa5、? ? ? ? 角钢材料一般为Q235，其屈服应力为235MPa，故判断491>235，角钢将失效Q235钢抗弯强度设计值 = = =mm2 < f=205N/mm2 符合要求。
工字钢受力计算.docx
1、钢受均布荷载（1）工字钢力学正应力计算：根据材料力学正应力计算公式：max M maxW，其中：12#矿用工字钢的许用应力510 MPa12#矿用工字钢抗弯截面W系数为 144.5 cm 3最大弯矩 M max0.125ql 2q为顶板作用在工字钢上的压力工字钢长度 l 按4米计算得出： 5101060.125q 462，144.510510106144.510 636847.5Nq0.12542（2）工字钢最大弯曲下沉量计算：根据工字钢挠度计算公式：max5ql 4384EI其中：q已计算得出为工字钢长度 l 按4米计算弹性模量 E=206GPa 12#工字钢惯性矩为 867.1cm4得出：max536847.5440.068206109867.110 83842、工字钢受集中荷载（1）工字钢力学正应力计算：根据材料力学正应力计算公式：max M maxW，其中：12#矿用工字钢的许用应力510 MPa12#矿用工字钢抗弯截面W系数为 144.5 cm 3最大弯矩 M max0.25Fl 2F为顶板作用在工字钢上的压力工字钢长度 l 按4米计算得出： 5101060.25F 462，144.510510106144.5106F0.254218423 .75N（2）工字钢最大弯曲下沉量计算：根据工字钢挠度计算公式：Fl 3max48EI其中：q已计算得出为工字钢长度 l 按4米计算弹性模量 E=206GPa 12#工字钢惯性矩为 867.1cm4得出：max18423 .75430.001320610 9867.110 848。
钢平台受力计算
钢平台受力计算一、钢平台结构形式平台纵向长27.8m，横向宽21.85m，结构自下而上分别为：钢管桩（纵4.1m×横5.0m布置，横纵设剪刀撑联结），Ⅰ45型工字钢纵梁（原为单根，建议改用双拼），Ⅰ25型工字钢横梁（间距原来为60cm，建议改用45cm），平台面为Ⅰ16型工字钢（间距30cm）和8mm厚钢板。
二、沿横向行进时(最不利工况)㈠、Ⅰ25型工字钢横梁验算1、上部恒载（按4.1m宽度计）⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN2、活载⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
图13、内力计算⑴、混凝土罐车：满载时重为60t （即600 kN ），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：图2图3工况二：剪力：工况一：AB 跨对A 点取矩得 Q B1=60×2.8/5=33.6 kN BC 跨对C 点取矩得 Q B2=270 kN从而有Q B =270+33.6=303.6 kN工况二：AB 、BC 跨对A 、C 点取矩得 Q B1= Q B2=270×4.3/5=232.2 kNAB 跨对A 点取矩得 Q B3=60×0.3/5=3.6 kN从而有Q B =232.2×2+3.6=468 kN故Q max =468 kN跨中弯矩：M max =270×1.8=486kN ×m挠度：f max=Pal2（3-4a2/ l2）/（24EI）=270×1.8×52×（3-1.82/52）×103/（24×2.1×9×5020）=13.2mm<5000/250=20mm⑵、恒载按等跨简支梁计算：q=8.86kn/m图4q=（12.874+14.289+17.145）/5=8.86kn/m从而有剪力：Q max=8.86×5/2=22.15 kN（支点处）弯矩：M max=8.86×52/8=27.7kN×m（跨中）挠度：f max=5×8.86×54×103/（384×2×9×5020）=0.8mm⑶、恒载+混凝土罐车组合M max=1.1×27.7+1.4×486=711 kN×m，Q max=1.1×22.15+1.4×468=680kn，从而有σ=711×103/（9×402）=197n/mm2<215 n/mm2(满足)τ=680×2.307×104/（9×5020×8）=43.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)f=1.1×0.8+1.4×13.2=19.4mm<5000/250=20mm(满足) ㈡、Ⅰ45型工字钢纵梁验算依据工况二考虑荷载传递（最不利）Q G=(12.874+14.289+17.145+3.3)/4.1=11.6kn/m（Q G=(12.874+14.289+17.145+6.593)/4.1=12.5kn/m）Q Q=468/4.1=115kn/m（近似等效为均布荷载）从而q=1.1×11.6+1.4×115=174kn/m（q=1.1×12.5+1.4×115=175kn/m）（175kn/m）图5剪力：Q=174×4.1/2=356.7kn（Q=175×4.1/2=358.75kn）弯矩：M=174×4.12/8=366kn×m（M=175×4.12/8=368kn×m），故有σ=366×103/1430=256n/mm2>215 n/mm2(不满足)建议改为双拼Ⅰ45型工字钢σ=368×103/（1430×2）=129n/mm2>215 n/mm2(满足) τ=358.75×3.371×104/（11.5×32240×2）=16.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)f=5×175×4.14×103/（384×2×2×32240）=5.0mm<4100/250=16.4mm(满足)三、沿纵向行进时（经验算均满足）㈠、Ⅰ45型工字钢横梁验算1、上部恒载（按5.0m宽度计）⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN⑷、Ⅰ45型工字钢：4×4.1×80.4×10/1000=13.2 kN2、活载⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
钢抱箍的受力计算
钢抱箍受力计算一、 荷载计算混凝土重：58.1m 3×24KN/m 3=1394.4KN;钢托架重：37.80KN+14.35KN=52.15KN （贝雷梁和工字钢）钢抱箍重:3.14×1.6×0.5×0.015×7.85×3=0.887吨，即8.87KN;模板重：97.1×0.015×6=8.793KN ；活荷载：工作人员重10人×70kg=700kg ，即7KN;总荷载：P=1394.4+52.15+8.87+8.87+7=1471.2KN 。
二、 工字钢梁受力分析工字钢横梁总计14根，单个需要承担的线荷载分为两部分：①中间2.0m 重要承担钢筋砼重量：q 1=（1394.4+8.793）/（14G 2）=50.11KN/m ；②两边各1.5m 为工人工作平台：q 2=7/3=2.33KN/m ，单个工字钢受力计算如下：6最大弯矩：Mmax=11.72KN.m最大剪力：Nmax=40.09KN.m 正应力36max 10109.14072.11--⨯⨯==W M σ=83.17MPa<a 145][MP =σ满足要求。
剪应力3116w x x 10109.91127108.8009.40t ---⨯⨯⨯⨯⨯==I VS τ=29.03MPa<a 85][MP =τ满足要求。
三、抱箍受力计算1）抱箍数目计算每个盖梁下面有三个墩柱抱箍体，单个抱箍体需要承载的重量为：‘N =1471.3KN/3=490.43KN 。
抱箍所受的竖向压力假设由M24高强螺栓抗剪产生，查《路桥施工计算手册》M24螺栓允许抗剪力计算如下：KP N L n ][⨯⨯=μ, 式中：P-高强螺栓预拉力，取224KN;u-摩擦系数，取0.4；K-安全系数，计算取1.7.n-传力摩擦面数目，取1。
求得7.52][=L N KN 。
工字钢计算
工字钢计算(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除工字钢弯矩、剪力计算30m跨径的盖梁：两桥墩之间的跨径6.6m，混凝土为C30。
混凝土体积V：37.85m3质量密度：2500kg/m3质量：94625kg 则重量：946250N钢筋质量：[3795.4+2.97d (f32)+ 183+0.124d（f12）+2085.5（f14）]=6064kg，则重量60640N模板：3000kg 即30000N 安全系数：1.5施工人员：4人×80kg/人=320kg冲击荷载和相应系数：在改良的浇筑过程中主要的冲击荷载是每次浇筑的混凝土荷载和人群活荷载，单次浇筑的混凝土体积约1m3，即相应的质量为2500kg ，人320kg，冲击系数为1.45。
荷载作用组合：在整个盖梁的现浇过程中，以最后一次的浇筑产生的作用力最大，原有混凝土体积为37.85－1=36.85 m3，冲击荷载最不利位置在跨中，当作集中力处理、计算。
均布荷载q=（36.85×2500×10+60640+30000）÷11.2÷2=46289.732N/m冲击荷载P=（320×10+2500×10）×1.45÷2=20445N受力图示计算后结果如图1、图2所示：图1. 剪力图图2. 弯矩图跨中：M 中=143.74kN ·m支座1：M 1=-148.16 kN ·mF S1左=118.53 kNF S1右= -166.68 kN支座2：M 2=-148.16 kN ·mF S2左=166.68 kNF S2右= -118.53 kN截面抗剪、抗弯计算：（在计算时用d 代替b 计算，一般b>d ）[][]σσττ≤==≤•=•=*Z Z Zz S Z z S W M I y M I S d F bI S F max max max *:正应力：剪应力按承载能力极限状态计算，工字钢的材料为Q235，屈服强度为235MPa ，容许强度为[]MPa 1575.1235=÷=σ，容许剪应力：[][]MPa 1107.01577.0=⨯=⨯=στ反算截面抗弯截面系数：[]363max 944101571016.148cm M W Z =⨯⨯==σ 查工字钢参数表，可以假定为40a 工字钢：MPa MPa MPa MPa 1571361010901016.14811055.46101.3410105.01068.1666323≤=⨯⨯=≤=⨯⨯⨯=--στ 工字钢主要剪力分布在腹板上，可假设剪力整个腹板承受，对上述40a 工字钢进行剪应力力复核。
钢平台受力计算
钢平台受力计算一、钢平台结构形式平台纵向长27.8m，横向宽21.85m，结构自下而上分别为：钢管桩（纵4.1m×横5.0m布置，横纵设剪刀撑联结），Ⅰ45型工字钢纵梁（原为单根，建议改用双拼），Ⅰ25型工字钢横梁（间距原来为60cm，厚㈠图13、内力计算⑴、混凝土罐车：满载时重为60t （即600 kN ），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：×AB 跨对A 点取矩得 Q B3=60×0.3/5=3.6 kN从而有Q B =232.2×2+3.6=468 kN故Q max =468 kN跨中弯矩：M max =270×1.8=486kN ×m挠度：f max=Pal2（3-4a2/ l2）/（24EI）=270×1.8×52×（3-1.82/52）×103/（24×2.1×9×5020）=13.2mm<5000/250=20mm⑵、恒载按等跨简支梁计算：τ=680×2.307×104/（9×5020×8）=43.4 n/mm2<125 n/mm2(满足) f=1.1×0.8+1.4×13.2=19.4mm<5000/250=20mm(满足)㈡、Ⅰ45型工字钢纵梁验算依据工况二考虑荷载传递（最不利）Q G=(12.874+14.289+17.145+3.3)/4.1=11.6kn/m（Q G=(12.874+14.289+17.145+6.593)/4.1=12.5kn/m）Q Q=468/4.1=115kn/m（近似等效为均布荷载）从而q=1.1×11.6+1.4×115=174kn/mf=5×175×4.14×103/（384×2×2×32240）=5.0mm<4100/250=16.4mm(满足)三、沿纵向行进时（经验算均满足）㈠、Ⅰ45型工字钢横梁验算1、上部恒载（按5.0m宽度计）⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN⑷、Ⅰ45型工字钢：4×4.1×80.4×10/1000=13.2 kN图2×跨中弯矩：M max =270×1.35=365kN ×m挠度：f max =Pal 2（3-4a 2/ l 2）/（24EI ）=270×1.35×4.12×（3-4×1.352/4.12）×103/（24×2.1×4×32240）=2.5mm⑵、恒载按等跨简支梁计算：q=14.0kn/m㈡、Ⅰ25型工字钢纵梁验算计算跨径l=5.0m，采用Ⅰ25型工字钢E=2×105n/mm2，I=5020cm4，W=402cm3，Sx=2.307×105mm2荷载分布如图：P=180kn，q=10.5kn/m,分布宽度为1.8m图5剪力：Q=99.45kn弯矩：M=180×5/4+10.5×1.82/8=230 kN×m,故有σ=230×103/（9*402）=64n/mm2<215 n/mm2(满足)τ=99.45×2.307×104/（9×5020×8）=6.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)f1=Pl3/(48EI)=180*53*103/(9*48*2.1*5020)=5.0mmf2=qcl3(8-4r2+r3)/(384EI)=10.5*1.8*53*(8-4*0.362+0.363)*103/(384*2.1*9*5020)=0.5mm故有f=5+0.5=5.5mm<5000/250=20mm(满足)枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。
悬臂盖梁工字钢斜撑受力计算
40a 型工字钢盖梁抱箍支架施工方案工字钢受力和变形验算以K130+913 分离立交盖梁施工数据为例计算（全线本桥盖梁简支和悬臂跨度最大)。
工字钢计算模型按简支梁控制，盖梁全长范围内按均布荷载考虑。
40a 工字钢基本数据为：E=200Gpa，W=1090cm3，I=21700cm4，[σ]=145Mpa。
理论重量=67.598 Kg/m1、盖梁理论重量为：（20.3*2400+1986.8+496.6）*10=512034 N2、工字钢重量：67.598*（14.366+2）*2*10=22126 N3、模板重量：14.366（1.3+1.2*2）*0.005*7850*10=20863 N4、振捣混凝土及倾倒混凝土产生的荷载按桥规查得：2.0Kpa：2000*1.3*14.366=37351 N5、其他支撑材料、人员、机具荷载查桥规得：1.5 Kpa：1500*1.3*14.366=28013N6、荷载合计：512.034+22.126+20.863+65.365=620.388 KN盖梁简支中间段长度为7.662 米，两端悬臂长度为 3.352 米。
为简化计算，荷载按均布荷载考虑，单根工字钢承受的均布荷载为：620.388 /13.5/2=21.59 KN/m。
Ra=Rb=ql/2=21.59*14.366/2=155.1KN一、最大弯曲应力验算：Ma=Mb=ql2/2=21.59*1000*3.3522/2=121.3KN.mM中=RaL/2-ql2/2=155.1*7.662/2-21.59*7.1832/2=37.21 KN.mσmax=Mmax/W=121.3*1000/（1090*10-6）=111.3 Mpa＜[σ]=145 Mpa二、挠度演算：1、只考虑中间段荷载时：y=-（5*ql4）/（384EI）=-（5*21.59*7.6624）/（384*200*109*21700*10-8）=22.3mm悬臂端弯矩对跨中截面产生的上挠度：y=ML2/16EI=（21.59*1000*3.352*3.352/2*7.6622）/（16*200*217000）=10.3 mm跨中最终挠度为：22.3-10.3=12 mm 方向向下f=12/7662=L/634＜L/400验算通过。
工字钢抗弯强度计算方法
WOIRD格式工字钢抗弯强度计算方法一、梁的静力计算概况1、单跨梁形式：简支梁2、荷载受力形式：简支梁中间受集中载荷3、计算模型基本参数：长L=6M4、集中力：标准值Pk=Pg+Pq=40+40=80KN设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ=40*1.2+40*1.4=104KN二、选择受荷截面1、截面类型：工字钢：I40c2、截面特性：Ix=23850cm4Wx=1190cm3Sx=711.2cm3G=80.1kg/m翼缘厚度tf=16.5mm腹板厚度tw=14.5mm三、相关参数1、材质：Q2352、x轴塑性发展系数γx：1.053、梁的挠度控制［v］：L/250四、内力计算结果1、支座反力RA=RB=52KN2、支座反力RB=Pd/2=52KN3、最大弯矩Mmax=Pd*L/4=156KN.M五、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力σmax=Mmax/(γx*Wx)＝124.85N/mm22、A处剪应力τA=RA*Sx/(Ix*tw)＝10.69N/mm23、B处剪应力τB=RB*Sx/(Ix*tw)＝10.69N/mm24、最大挠度fmax=Pk*L^3/48*1/(E*I)=7.33mm5、相对挠度v=fmax/L=1/818.8弯曲正应力σmax=124.85N/mm2<抗弯设计值f:205N/mm2ok!支座最大剪应力τmax=10.69N/mm2<抗剪设计值fv:125N/mm2ok!跨中挠度相对值v=L/818.8<挠度控制值［v］:L/250ok!验算通过Re:如何计算角钢的受力？---[图，请教]1、设每个支点承载力为p=1875N，根据图所示，支点反力R＝2p2、第一受力点弯矩M1=2p×0.215m=0.43p，第二受力点弯矩M2=2p×（0.215＋0.39）－p×0.39=0.82p＝1537.5Nm如弯矩图所示3、查东北大学机械设计手册第一册3－157页的50×5的角钢抗弯W＝3.13cm3=3.13×10－6m34、计算弯曲应力σ＝M2/w=1537.5/3.13×10－6=491×106N/m2=491MPa5、角钢材料一般为Q235，其屈服应力为235MPa，故判断491>235，角钢将失效Q235钢抗弯强度设计值===94.09N/mm2<f=205N/mm2符合要求专业资料整理。