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在结构设计中选用工字钢应依据其力学性能,化学性能,可焊性能,结构尺寸等选择合理的工字钢进行使用。
焊接工艺
H型钢的翼缘都是等厚度的,有轧制截面,也有由3块板焊接组成的组合截面。普通工字钢都是轧制截面,由于生产工艺差,翼缘内边有1:10坡度。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊,由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小),故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧,因此,其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的 轧制H型钢高度为800mm,超过了只能是焊接组合截面。窄翼缘h型钢适用于梁或压弯构件,而宽翼缘h型钢和h型钢桩则适用于轴心受压构件或压弯构件。普通工字钢、轻型工字钢与HW、HN型钢相比,等重量前提下,w、 ix、 iy都不如H型钢
符号意义及单位
P -- 集中载荷,N;
q -- 均布载荷,N;
R -- 支座反力,作用方向向上者为正,N;
M -- 弯矩,使截面上部受压,下部受拉者为正,Nm;
Q -- 剪力,对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正,N;
f -- 挠度,向下变位者为正,mm;
θ -- 转角,顺时针方向旋转者为正,°;
E -- 弹性模量,Gpa;
I -- 截面的轴惯性矩,m^4;
ξ=x/l,ζ=x"/l,α=a/l,β=b/l,γ=c/l
从两方面考虑:
,从梁的剪切应力考虑
第二,从弯曲正应力考虑。
从型钢表中可以查到它的 可用剪切强度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax为 剪切强度。把可用剪切强度T代进去,可算出梁的 承受载荷。
内力计算结果
1、支座反力 RA = RB =52 KN2、支座反力 RB = Pd / 2 =52 KN
3、 弯矩 Mmax = Pd * L / 4 =156 KN.M
强度及刚度验算结果
1、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)=124.85 N/mm22、A处剪应力 τA = RA * Sx / (Ix * tw)=10.69 N/mm2
3、B处剪应力 τB = RB * Sx / (Ix * tw)=10.69 N/mm2
4、 挠度 fmax = Pk * L ^ 3 / 48 * 1 / ( E * I )=7.33 mm
5、相对挠度 v = fmax / L =1/ 818.8
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