4mm带肋花纹钢板如何计算最大跨度?

如题所述

1、通过补充部分题设条件进行验算确定钢板的最大跨度:
题设要求其实是一个简单的钢结构设计计算,只是给出的题设条件太少,无法进行设计计算,这里简单补充了部分条件,再对题设进行设计计算。
5mm厚带肋花纹钢板,钢材弹性模量E =2.06×105N/mm2,钢材密度ρ=7.85´103kg/m3
钢材重力密度76.98kN/m3,板厚a=4mm,题设未要求承载多少外力,假设受到的活荷载0,板材采用最常见的Q235钢(235是Q235钢的屈服强度,设计强度f=215N/mm2)。
钢板自重qDK=0.004×76.98=0.308kN/m2
钢板上部受到的活荷载q1k,取q1k=0
恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.4
均布荷载标准值:qk=q1k+qDK=0.308kN/m2
均布荷载设计值:qd=1.4q1k+1.2qDK=1.2×0.308=0.3696 kN/m2
设计钢板最大跨度L,宽度B
强度验算:
长跨比L/B>2时,α取0.1,反之α取0.08
α取0.1进行验算
钢板单位宽度最大弯矩Mmax=αqa2=0.1×0.3696×0.004=1.48×10-4kN·m
Mmax/(γ×W)=6 Mmax/(γ×t2) (γ塑性系数,W截面模量
=6×1.48×10^-4/(1.2×0.0042)
=46.2 5kN/m2=4.625 N/m2<f=215N/mm2
强度验算满足要求。(α取0.08也能满足要求)
挠度验算:
β=0.110,E =2.06×105N/mm2
ν/a=βqkB^3/(Et^3)<1/150=0.0067
B是板的宽度
0.110×0.308×10^-3×B^3/(2.06×10^5×4^3)<0.0067
(规范要求是小于1/150,单位mm)
(注意计算时单位要一致)
解得B<1376.3mm,所以要满足刚度要求,钢板宽度最大要小于1376.3mm
设计最大跨度L时候,对梁的验算,将梁简化成简支梁进行计算
梁只受到自重荷载,取B=1376mm计算
q=1.376×0.004×76.98=0.4237kN/m3
Mmax=qL2/8
Mmax/(γ×W)<f=215N/mm2
W截面惯性矩=Bh^2,宽度B=1376mm,高度h=4mm
带入数据,可计算出L<81.4mm
通过简单的验算可以得出最大的跨度是81.4mm
2、钢结构的设计
钢结构具备强度高,质量轻,塑性和韧性好,材料均匀,结构密闭特点,在现代建筑中得到越来越广泛的应用。
钢结构设计采用采用概率极限状态设计法,要做到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的原则。
钢结构的受力形式主要是轴心受力、受弯、拉弯、压弯等。
钢结构的设计主要包括结构的材料选用,钢结构连接方式,钢结构的结构形式,外观等多个方面,它是一个系统性的设计。要对结构的强度,刚度,整体稳定性,局部稳定性,构造要求进行验算,在规范要求范围内对上述几个方面进行设计。
3、综述:钢结构主要包括材料、连接、基本构件、结构设计几个部分组成,结构设计是钢结构的综合应用。钢结构自身的特点,使得钢结构应用广泛,大跨度结构,多高层结构,高耸结构,桥梁等等。钢结构的高速发展,结构形式也带来了新变化,但钢结构的设计原理还是从最基本的构件开始,这一点不会变,只是设计理念、方式和工具越来越先进。
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