直径48mm,壁厚3.5mm钢管的截面抵抗距W、惯性矩I、半截面面积距的计算方法
截面抵抗距
W:
W=π(D^4-d^4)/(32D)=3.14*(48^4-(48-3.5*2)^4)/(32*48)=5075.22mm3
惯性矩
I:
I=W*D/2=5075.22*48/2=121805.26mm4
半截面面积距:
面积矩=截面面积X截面形心至轴线的距离
=[π(D^2-d^2)/4]*(D/2)=(3.14*(48^2-(48-3.5*2)^2)/4)*(48/2)=11737.32mm3
惯性矩计算公式:
矩形:b*h3/12三角形,b*h3/36圆形,TT*d4/64环形,T*D4*( 1-a)/64,a=d/D 3表示3次。
有公式的,钢管截面惯性矩,I=T(d14-d24)/64 钢管截面抵抗矩,W=Tr(d14-d24)/(32d1)其中d1、d2为直径,且d1>d2。
惯性矩(moment of inertia of an area)是一个几何量,通常被用作描述截面抵抗弯曲的性质。惯性矩的国际单位为(m4)。即面积二次矩,也称面积惯性矩,而这个概念与质量惯性矩(即转动惯量)是不同概念。
结构构件惯性矩Ix
结构设计和计算过程中,构件惯性矩Ix为截面各微元面积与各微元至与X轴线平行或重合的中和轴距离二次方乘积的积分。主要用来计算弯矩作用下绕X轴的截面抗弯刚度。
结构构件惯性矩Iy
结构设计和计算过程中,构件惯性矩Iy为截面各微元面积与各微元至与Y轴线平行或重合的中和轴距离二次方乘积的积分。主要用来计算弯矩作用下绕Y轴的截面抗弯刚度。
静矩
静矩(面积X面内轴一次)把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx=∫ydA。
静矩就是面积矩,是构件的一个重要的截面特性,是截面或截面上某一部分的面积乘以此面积的形心到整个截面的型心轴之间的距离得来的,是用来计算应力的。
注意:
惯性矩是乘以距离的二次方,静矩是乘以距离的一次方,惯性矩和面积矩(静矩)是有区别的。
截面抵抗矩是截面本身所具有的特性,与外力无关,所以要用W=2Ix/h计算,当然这个公式也只是适用于对称截面,对于非对称截面,应以除以h/2,而是除以中和轴到外边缘的距离。
估计你问的是钢管的净截面抵抗距,图片中IP为截面惯性矩,W即为截面抵抗距,相信你能看的懂的,如果不懂Q我 417770486 白天随时在线,顺便说下,楼上求抵抗距w的算法是错误的,分母应该是16D,而不是32D,网上大多数全是32D,我查过书,全是16D,注意,D为外径
其中:M是钢管承受的最大弯矩;
γx――截面的塑性发展系数;对于钢管截面,取为1.15,
Wnx――钢管净截面模量,也称为净截面抵抗矩。如果截面没有削弱,可以通过钢结构设计手册中的型钢表格查到,如果截面有削弱,可以根据材料力学的公式根据截面尺寸通过计算公式计算得到
抵抗弯矩强度公式如下:
钢管的抗弯强度计算公式最大弯曲正应力的计算公式是:σ=M/(γx*Wnx)。
其中:M 是钢管承受的最大弯矩γ x——截面的塑性发展系数对于钢管截面,取为 1.15, Wnx——钢管净截。
抗弯强度,是指材料抵抗弯曲不断裂的能力,主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。一般采用三点抗弯测试或四点测试方法评测。
其中四点测试要两个加载力,比较复杂;三点测试最常用。其值与承受的最大压力成正比。抗弯强度(弯曲强度)bendingstrength。
三点测试抗弯公式:
R=(3F*L)/(2b*h*h)
F—破坏载荷
L—跨距
b—宽度
h—厚度
一、概况
该工程为济南市建筑工程学校,建筑面积16284.7M2,建筑物总高度23.40M。采用密目式安全网全封闭双排脚手架。采用 48 3.5钢管搭设,连墙件采用 6.5钢筋与钢管硬顶。 6.5钢筋在每层圈梁埋设,两步三跨设置。脚手架搭设尺寸为:立杆横距Lb=1.05M,立杆纵距La=1.5M,步距H=1.5M,脚手架内侧距外墙0.15M,脚手架搭设高度限值[H]=30M。立杆下用截面300*50木挂板通长铺设,地基为3:7灰土回填地基。
二、设计检核内容
1.纵向、横向水平杆的抗弯强度、挠度计算
2.纵向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力计算
3.立杆的稳定性计算
4.连墙件计算
5.立杆地基承载力计算
三、施工荷载传递路线
竹笆脚手板 纵向水平杆 横向水平杆 横向水平杆与立杆的连接件 立杆
四、搭设尺寸设计校核
1.验算横向水平杆抗弯强度及挠度
1)抗弯强度验算
施工均布荷载标准值3.0
竹笆脚手板均布荷载标准值0.35
横向水平杆间距 S=0.75M
钢管外径壁厚 48 3.5MM
作用横向水平杆线荷载标准值 qk=(3.0+0.35) 0.75=2.513
作用横向水平杆线荷载设计值qk=1.4 3.0 .75+1.2 0.35 0.75=3.465
最大弯矩:
Mmax=
钢管截面抵抗矩,查附表B,附表BW=5.08CM3
Q235钢抗弯强度设计值,查附表5.1.6 f=205N/mm2
抗弯强度:
满足要求。
变形验算
钢材弹性模量:查表5.1.6 E=2.06 105 N/mm2
钢管惯性矩:查附表B 表B I =12.19cm4
容许挠度:查表5.1.8 [V]=
挠度
满足要求。
验算纵向水平杆的抗弯强度及挠度
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中设计值
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中标准值
抗弯强度
挠度
满足要求。
立杆稳定验算
验算长细比
查规范表5.3.3得长度系数 1.50
查表附录B 表B得钢管回转半径I=1.58 cm
查表5.1.9得立杆容许长细比[ ]=210
根据5.3.3式
K取1时
满足要求。
确定轴心受压构件的稳定系数
由5.3.3式得 (K取1.155)
查附表C得
计算风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW
立杆稳定验算部位,取脚手架立杆底部,作用于脚手架的水平风荷载标准值
---风压高度变化系数,按现行国家标准≤建筑结构荷载规范≥规定采用
---脚手架风荷载体型系数,按规范表4.2.2的规定采用为1.3 ,
为挡风系数,An为挡风面积,Aw为迎风面积
挡风面积与迎风面积比值为=0.54
Wo---基本风压按现行国家标准≤建筑结构荷载规范≥规定采用W0=0.35
=
Wk=
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW得
计算组合风荷载时,立杆段的轴向力设计值N
脚手架结构自重标准值产生的轴向力
查表A—1 gk=0.1394
构配件(脚手架、栏杆、挡脚板、安全网)自重标准值产生的轴向力。
为四层竹笆脚手板自重标准值, =4 0.35
Qp2为栏杆、木挡板自重标准值,一个施工作业层取Qp2=0.14
Qp3密目式安全立网自重标准值,Qp3=0.005
Ng2k=0.5 (1.05+0.3) 1.5 4 0.35+0.14 1.5+0.005 1.5 30=1.85KN
施工荷载标准值产生的轴向力总和
Qk---施工均布活荷载标准值,一个施工作业层Qk=3
N1=1.2 (4.31+1.85)+0.85 1.4 3.04=11.00KN
立杆的稳定验算
连墙件验算
连接承载力验算
连墙件均匀布置,受风荷载最大的连墙件应在脚手架的最高部位,计算按30M考虑,风压高度变化系数
Wk=0.7 1.11 0.8421.40.35=0.229
连墙件的轴向力设计值
N1w---风荷载产生的连墙件轴向力设计值
N1w=1.4 0.229 2 1.5 3 1.5=4.33KN
Aw—每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积
No—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,取5KN
连墙件稳定承载力验算:
满足要求。
立杆承载力计算
上部结构传至基础顶面的轴向力设计值为N1=11.00KN
木垫板作用长度取0.5M,基础底面积:A=0.5 0.3=0.15M2
地基承载力设计值
Kc—脚手架地基承载力调整系数,取1.0
--地基承载力标准值,取为170
满足要求。
计算公式:R=(3F*L)/(2b*h*h)
F—破坏载荷
L—跨距
b—宽度
h—厚度
螺旋钢管的规格要求应在进出口贸易合同中列明。一般应包括标准的牌号(种类代号 )、钢筋的公称直径、公称重量(质量)、规定长度及上述指标的允差值等各项。我国标准推荐公称直径为8、10、12、16、20、40mm的螺旋钢管系列。
供货长度分定尺和倍尺二种。我国出口螺纹钢定尺选择范围为6~12m,日本产螺纹钢定尺选择范围为3.5~10m。
扩展资料
钢管长度
A、通常长度(又称非定尺长度):凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的,均称为通常长度。例如结构管标准规定:热轧(挤压、扩)钢管3000mm~12000mm;冷拔(轧)钢管2000mmm~10500mm。
B、定尺长度:定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。
以结构管标准为:
生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大,生产企业提出加价要求是合理的。加价幅度各企业不尽一致,一般为基价基础上加价10%左右。
参考资料来源:百度百科-抗弯强度
弯矩公式:
(Mmax表示最大弯矩,F表示外力,L即为力臂)。
弯矩为受力构件截面上的内力矩的一种,即垂直于横截面的内力系的合力偶矩。其大小为该截面截取的构件部分上所有外力对该截面形心矩的代数和,其正负约定为是构件下凹为正,上凸为负。
正负区分标准是构件上部受压为正,下部受压为负;反之构件上部受拉为负,下部受拉为正。在土木工程中,弯矩图习惯绘于杆件受拉一侧,在图上可不注明正负号。
扩展资料
弯矩图的绘制主要有两个关键点:一是要准确画出曲线的形状,即确定弯矩图的图形特征:二是确定曲线的位置,即在已知曲线的形状、大小之后确定平面曲线的位置,这就要求先确定曲线上任意两点的位置,此处所指两点的位置即指某两个截面处的弯矩值。
可见,弯矩图的绘制主要指完成以下两项工作:确定图形特征及特征值;得出某两个截面处的弯矩值。
参考资料来源:百度百科-弯矩图
参考资料来源:百度百科-弯矩
1,截面系数
section factor
机械零件和构件的一种截面几何参量,旧称截面模量。它用以计算零件、构件的抗弯强度和抗扭强度(见强度),或者用以计算在给定的弯矩或扭矩条件下截面上的最大应力。
根据材料力学,在承受弯矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的杆截面上,最大的弯曲应力σ和最大的扭转应力τ出现于离弯曲中性轴线和扭转中性点垂直距离最远的面或点上。σ和τ的数值为
-0.032√(C+W)-0.21√(RD↑2)
式中Jxx和J0分别为围绕中性轴线XX和中性点O的截面惯性矩Jxx/y和J0/y分别为弯曲和扭转的截面模量(见图和附表)。一般截面系数的符号为W,单位为毫米3 。根据公式可知,截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。
来源:http://baike.baidu.com/view/790306.htm
2,结构物截面系数软件:
http://www.forum8.co.jp/chinese/uc-win/frame3d-cn.htm