优化钢质成员尺寸对于高效的结构设计至关重要. 美国钢铁建筑学会(AISC)提供了确定适当成员尺寸的准则和基于代码的方法,本条解释了方法,并提供了工作实例来说明这一过程.

理解 AISC 代码要求

AISC规格概述了钢成份设计的最低要求,包括强度,稳定性和可使用性,强调在尽量减少材料使用的同时选择符合这些标准的成员尺寸的重要性.

成员规模优化方法

这一过程涉及根据负载条件计算所需的段落属性,然后选择满足这些要求的最小部分。

  • 确定计数载荷和瞬间。
  • 计算所需的区域模度和面积。
  • 从 AISC 表格中选择候选钢段。
  • 验证选定的部分符合强度和稳定性标准。

已工作示例

考虑一个6米跨度的简单支撑梁,统一负载为20千牛顿/米。目标是选择一个适当的W形钢段。

首先,计算最大弯曲瞬间:

M=(wL^2)/8=(20×6^2)/8=90千纳米

下一步,确定所需的部分模块:

S=M / ⁇ allow = 9万 Nm / 250 MPa = 360 × 10^-6 m^3 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

从 AISC 表格中选择一个带大于 360× 10^6 m^3 的区段模数的W形,例如, W250× 33 的 Sx ×× 385× 10^6 m^3 符合要求.

检查该区段的轴和剪载负荷能力是否必要。 选中的区段为梁设计提供了安全有效的解决方案 。