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160×88×6",即表示腰高為160毫米,腿寬為88毫米,腰厚為6毫米的普通工字鋼。/"輕工160×81×5",即表示腰高為160毫米,腿寬為81毫米,腰厚為5毫米的輕型工字鋼。普通工字鋼的規格也可用型號表示,型號表示腰高的厘米數,如普工16#。腰高相同的工字鋼,如有幾種不同的腿寬和腰厚,需在型號右邊加a b c 予以區別,如普工32#a、32#b、32#c等。熱軋普通工字鋼的規格為10-63#。經供需雙方協議供應的熱軋普通工字鋼規格為12-55#。 計算公式 截面高度 H 工字鋼 工字鋼 截面寬度 B 腹板厚度 Tw 翼緣厚度 Tf 交接圓弧半徑 Rw RA=RB=P/2 Mc=Mmax=Pl/4 fc=fmax=Pl^3/48EI θA=θB=Pl^2/16EI 符號意義及單位 P -- 集中載荷,N; q -- 均布載荷,N; R -- 支座反力,作用方向向上者為正,N; M -- 彎矩,使截面上部受壓,下部受拉者為正,Nm; Q -- 剪力,對鄰近截面所產生的力矩沿順時針方向者為正,N; f -- 撓度,向下變位者為正,mm; θ -- 轉角,順時針方向旋轉者為正,°; E -- 彈性模量,Gpa; I -- 截面的軸慣性矩,m^4; ξ=x/l,ζ=x"/l,
強度
鋼梁的強度包括抵抗彎曲、剪切以及豎向局部承壓的能力。抗彎能力可由材料力學中的彎曲應力公式求得(見梁的基本理論)。當按彈性階段設計時,取計算截面的邊緣纖維應力達到鋼材的屈服點作為極限狀態。邊緣纖維應力達到屈服點后,梁實際上還可繼續承受荷載。隨著荷載的繼續加大, 彎矩所在截面上的塑性變形沿截面從邊緣向中央不斷發展和擴大, 在該截面處形成塑性鉸。梁上出現使梁成為可動機構的一定數量的塑性鉸后,梁即到達抗彎的極限狀態而破壞。當按塑性設計時,考慮梁上形成塑性鉸及由此引起的內力重分布。采用塑性設計的鋼梁,與按彈性階段設計的梁相比較,可減小截面尺寸,節省鋼材,但一般只適用于受靜力荷載的熱軋型鋼梁和等截面焊接組合梁,同時組合梁板件的寬厚比應有較嚴格的限制,
以免板件局部失穩而降低梁的承載能力。
鋼梁的抗剪能力
鋼梁的抗剪能力,也可按材料力學中的有關公式計算。為了簡化,通常假定剪力完全由腹板的計算截面平均承受。型鋼的腹板較厚,抗剪強度一般都能滿足設計要求。當梁的抗彎強度按塑性階段設計時,剪力的存在會加速塑性鉸的形成;因此,對 彎矩截面上的剪應力,應有比較嚴格的限制。
鋼梁上承受固定集中荷載處(包括梁的支座處),當荷載作用在翼緣上時,該處翼緣與腹板交界部位的腹板水平截面,應具有足夠的抗豎向局部壓力的能力。承受豎向局部壓力的腹板水平截面的面積,為該豎向壓力在所驗算水平截面上的假定分布長度與腹板厚度的乘積,并假定豎向壓應力在該水平截面上為均勻分布。若計算截面的抗豎向局部承壓能力不足,可放大支承豎向荷載墊板的長度,或在該處設置腹板的加勁肋。
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