方钢管有效刚度计算公式

不管是什么型钢，其通用计算公式为：

Pcr=(π^2*E*A)/λ^2=(π^2EI)/(μL)^2=(ηEI)/L^2

用最后一个公式计算，其中Pcr为承载，E为弹性模量=201GPa，L为立柱的长度，η取2.5（立柱上端也固定时取9.8），I为横截面惯性矩，不同类型的型钢、不同大小的截面，I值是不同的。

角钢槽钢I=（B*e1^3+a*e2^3-b*h^3）/3

工字钢方钢I=（B*H^3-b*h^3）/12

H型钢T钢I=（B*e1^3+b*h^3）/12

我是做钢结构设计的，计算如下（软件PKPM-STS）：

荷载：相当于线荷载(活荷载)：40KN/2=20KM/m

计算书：

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|简支梁设计 |

| |

| 构件：BEAM1|

| 日期：2011/12/23 |

| 时间：14:05:09 |

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----- 设计信息 -----

钢梁钢材：Q235

梁跨度(m)： 2.000

梁平面外计算长度(m)： 2.000

钢梁截面：箱形截面:

B*H*T1*T2=100*150*4*4

容许挠度限值[υ]: l/240 = 8.333 (mm)

强度计算净截面系数：1.000

计算梁截面自重作用: 计算

简支梁受荷方式: 竖向单向受荷

荷载组合分项系数按荷载规范自动取值

----- 设计依据 -----

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

----- 简支梁作用与验算 -----

1、截面特性计算

A =1.9360e-003 Xc =5.0000e-002 Yc =7.5000e-002

Ix =6.1731e-006 Iy =3.2855e-006

ix =5.6468e-002 iy =4.1195e-002

W1x=8.2308e-005 W2x=8.2308e-005

W1y=6.5711e-005 W2y=6.5711e-005

2、简支梁自重作用计算

梁自重荷载作用计算:

简支梁自重 (KN): G =3.0395e-001

自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=1.5198e-001

3、梁上活载作用

荷载编号 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2

1 120.00 0.00 0.00 0.00

4、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位：KN)

△　恒载标准值支座反力

左支座反力 Rd1=0.152, 右支座反力 Rd2=0.152

△　活载标准值支座反力

左支座反力 Rl1=20.000, 右支座反力 Rl2=20.000

5、梁上各断面内力计算结果

△　组合1：1.2恒+1.4活

断面号：1234567

弯矩(kN.m)： 0.0004.3067.828 10.568 12.525 13.700 14.091

剪力(kN) ： 28.182 23.485 18.788 14.0919.3944.6970.000

断面号：89 10 11 12 13

弯矩(kN.m)： 13.700 12.525 10.5687.8284.3060.000

剪力(kN) ： -4.697 -9.394 -14.091 -18.788 -23.485 -28.182

△　组合2：1.35恒+0.7*1.4活

断面号：1234567

弯矩(kN.m)： 0.0003.0265.5017.4278.8029.6289.903

剪力(kN) ： 19.805 16.504 13.2039.9036.6023.3010.000

断面号：89 10 11 12 13

弯矩(kN.m)： 9.6288.8027.4275.5013.0260.000

剪力(kN) ： -3.301 -6.602 -9.903 -13.203 -16.504 -19.805

6、局部稳定验算

翼缘宽厚比 B/T=23.00 <容许宽厚比 [B/T] =40.0

腹板计算高厚比 H0/Tw=35.50 <容许高厚比[H0/Tw]=80.0

7、简支梁截面强度验算

简支梁最大正弯矩(kN.m)：14.091 (组合：1 控制位置：1.000m)

强度计算最大应力(N/mm2)：163.048 <f=215.000

简支梁抗弯强度验算满足。

简支梁最大作用剪力(kN)：28.182 (组合：1 控制位置：0.000m)

简支梁抗剪计算应力(N/mm2)：28.170 <fv=125.000

简支梁抗剪承载能力满足。

8、简支梁整体稳定验算

平面外长细比 λy：48.549

梁整体稳定系数φb：1.000

简支梁最大正弯矩(kN.m)：14.091 (组合：1 控制位置：1.000m)

简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2)：171.200 <f=215.000

简支梁整体稳定验算满足。

9、简支梁挠度验算

△　标准组合：1.0恒+1.0活

断面号：1234567

弯矩(kN.m)： 0.0003.0795.5987.5578.9569.796 10.076

剪力(kN) ： 20.152 16.793 13.435 10.0766.7173.3590.000

断面号：89 10 11 12 13

弯矩(kN.m)： 9.7968.9567.5575.5983.0790.000

剪力(kN) ： -3.359 -6.717 -10.076 -13.435 -16.793 -20.152

简支梁挠度计算结果:

断面号：1234567

挠度值(mm)： 0.0000.8631.6612.3392.8533.1743.283

断面号：89 10 11 12 13

挠度值(mm)： 3.1742.8532.3391.6610.8630.000

最大挠度所在位置: 1.000m

计算最大挠度: 3.283(mm) <容许挠度: 8.333(mm)

简支梁挠度验算满足。

****** 简支梁验算满足。******

====== 计算结束 ======

希望对你有用，也可以进行工程设计合作。

公差 （1）公差基本术语的含义 1）基本尺寸；设计时给定的尺寸，称为基本尺寸。的基本尺寸 2）实际尺寸：零件加工后经测量所得到的尺寸，称为实际尺寸。 3）极限尺寸：实际尺寸允许变化的两个界限值称为极限尺寸。它以基本尺寸确定。两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸Dmax（或dmax）；较小的一个称为极限尺寸Dmin(或dmin)。 ）尺寸偏差；某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸偏差，简称偏差。 实际偏差＝实际尺寸一基本尺寸 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为下偏差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。国家标准规定，孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es；孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei，则： ES＝孔的最大极限尺－孔的基本尺寸 cs＝轴的最大极限尺寸－轴的基本尺寸 EI＝孔的最小极限尺寸－孔的基本尺寸 ei＝轴的最小极限尺寸－轴的奥基本尺寸 偏差值可以为正、负或零值。 5）尺寸公差，允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。 6）零线：图1a中示意表明了基本尺寸相向、相互配合的孔与轴之间极限尺寸、尺寸偏差与尺寸公差之间的相互关系，为方便起见，在实际讨论的过程中，通常只画出放大了的孔和轴的公差带，称为公差与配合图解，简称公差带图，如阁l－b所示。在公差带图中，确定偏差的一条基准线，即零偏差线，就叩零线，通常零线表示基本尺寸。正偏差位于零线之上。负偏差位于零线之下。 7）尺寸公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。在图 6-36b中ES和E条直线所限定的区域为孔的尺寸公差带；cs和ei两条直线所限定的区域则为轴的尺寸公差带、孔公差带一带般用斜线表示；轴公差带一般打点表示。 （2）确定公差的两个基本要素 公差带是由标准公差和基本偏差两个基本要素确定的，标准公差确定公差带的大小；基本偏差确定公差带相对于零钱的位置。 1）标准公差：标准公差是由国家标准规定的，用于确定公差带大小的任一公差。公差等级确定尺寸的精确程度，国家标准把公差等组分为20个等级，分别用IT01、IT0、IT1～IT18表示，称为标准公差，IT（International Tolerance）表示标准公差。当基本尺寸一定时，公差等级愈高，标准公差值愈小，尺寸的精确度就愈高。基本尺寸和公差等级相同的孔与轴，它们的标准公差相等。为了使用方便，国家标准把≤500的基本尺寸范围分为 13尺寸段，按不同的公差等级对应各个尺寸分段规定出公差值，并用表的形式列出。 2）基本偏差；国家标排规定用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差；一般为最靠近零线的那个偏差为基水偏差。当公差带位于零线的上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零钱的下方时，基本偏差为上偏差，如图2 所示。 国家标推已经将基本偏差标准化、系列化，规定了孔和轴各28个基本偏差，分别用拉丁字表示，按顺序排列，大写字母表示孔，小写字母表示轴。 各个公差带仅有基本偏差一端为封闭，另一端的位置取决于标准公差数值的大小。 在孔的基本偏差系列中，从A～H的基本偏差为下偏差EI，从J～ZC的基本偏差为上偏差ES，JS的上、下偏差分别为+／－ IT／2。 在轴的基本偏差系列中，从a～h的基本偏差为上偏差es，从j～zc的基本偏差为下偏差 ei， is的上、下偏差分别为+／－IT／2。

（1）规格：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。（2）外观质量：①表面质量。有关标准中对螺纹钢的表面质量作了规定，要求端头应切得平直，表面不得有裂缝、结疤和折迭，

玻璃钢管B-C-100*8为玻璃钢电力管。

B表示玻璃纤维。

C表示原材料类型为中碱玻璃纤维。

100表示公称外径为100mm（毫米）。

8表示壁厚8mm（毫米）。

玻璃钢电力管又称玻璃纤维增强塑料导管，以玻璃纤维为增强材料，与不饱和树脂粘结成型，可分为低碱、中碱、高碱管，根据含碱量确认质量好差，玻璃钢电力管抗压力强、重量轻、内壁光滑，摩擦系数小，在穿用电缆时轻松，不损伤电缆。玻璃钢电力管，是电力电缆、通信电缆地下设施中，在受外界压力或碰撞时，起保护作用的电缆保护装置。

它广泛应用于电力电缆工程，输变电建设工程、通信及光缆线路工程，跨海、跨河电缆保护工程，航空机场、交通路桥、工业园区电缆工程，市政建设地下电缆工程；也可以用于民用及工业配水、污水排放等工程。

钢管架承重支撑荷载计算

采用Φ 48×3.5mm 钢管，用扣件连接。

1.荷值计算：

钢管架体上铺脚手板等自重荷载值 0.4KN/㎡

钢管架上部承重取值 2.0 KN/ ㎡

合计： 2.4 KN/ ㎡

钢管架立杆轴心受力、稳定性计算

根据钢管架设计，钢管每区分格为 1.5× 1=1.5 ㎡，立杆间距取值 1.5 米，

验算最不利情况下钢管架受力情况。则每根立杆竖向受力值为： 1.5× 2.4=3.6

KN

现场钢管架搭设采用Φ 48 钢管， A=424 ㎜ 2

钢管回转半径： I =[(d 2+d12)/4]1/2 =15.9 ㎜

钢管架立杆受压应力为：

=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜ 2

安钢管架立杆稳定性计算受压应力：

长细比：λ =l/I =1500/I=94.3 查表得： ?=0.594

δ =N/ ? A=4.25/424*0.594=16.87N/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2

钢管架立杆稳定性满足要求。

横杆的强度和刚度验算其抗弯强度和挠度计算如下：

δ=Mmax/ w=(2400*1500)/(10*5000)=132/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2

其中δ 横杆最大应力

Mmax 横杆最大弯矩

W 横杆的截面抵抗距，取 5000 ㎜ 3

根据上述计算钢管架横杆抗弯强度满足要求。

Wmax=ql 4/150EI=(2200*1500 4 /1000)/(150*2060*100*12.19*1000)

= 2.99 ㎜ <3 ㎜

其中 Wmax 挠度最大值

q 均布荷载

..

.

l

立杆最大间距

E

钢管的弹性模量， 2.06 × 100 KN/ ㎜ 2

I

截面惯性距， 12.19 × 100 ㎜ 4

根据上述计算钢管架横杆刚度满足要求 .

扣件容许荷载值验算。

本钢管架立杆未采用对接扣件连接，

fmax = 5ql^4/(384EI).（确切的说你算这个两端简支不能用这个公式，这个公式应为一端简支、一端铰支的承受均布荷载的梁中心的最大挠度的公式，及刚度公式。）

fmax 为中心最大挠度(mm).

l 中心长度

q 均布荷载.

E 弹性模量,对于工程用结构钢,E = 210GPa.

J 钢管的截面惯矩.

中心长度单位是根据你公式中的其他项目来定的，我习惯用cm，然后再来定其他的单位，一般不会算错，你可以估计下许可挠度和长度的比【f/L】在1/5000~1/10000内，应该能得到结果