弹性强度计算对于根据AISC代码确定钢梁的载荷容量至关重要,这些计算确保了结构设计的安全性和合规性,现实世界的例子说明了工程师在实践中如何应用这些原则.

例1: 统一装弹下的简易束

跨度为6米的钢梁受统一负载10千牛顿/米. 梁的横截面是一个W形的段,惯性(I)分1500厘米[4],目标是验证梁能否承受弯曲的瞬间.

单倍重负载下简单支撑的束的最大弯曲瞬间(M)计算为:

M=(w) * L2 ) / 8 ⁇ .

凡w=10千牛/米,L=6米,故:

M=(10 * 6 ] 2 ) / 8 = 45 kNm

使用AISC公式计算出所需的节调制(S)为:

S=M/Fy(无)

假设 Fy = 250 MPa,则:

S=45,000 / 250 = 180 cm3 ]

选定部分的S超过所需值,表示是否足够.

例2: 压抑检查

长方形横截面(宽200毫米,高度300毫米)的钢梁支撑跨度为5米,中跨时承载20千牛顿的集中载荷,工程师需要验证弯曲应力.

中风下角最大弯曲瞬间(M)为:

M=(P * L) / 4=(20 * 5) / 4= 25千纳米

用于长方形部分的节调(S)为:

S=(b) * h 2 ]) / 6 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

计算 S :

S=(0.2 * 0.3 2 ]) / 6 = 0.003 m 3 ] 或 3000 cm 3 ]]]

弯曲应力( ⁇ )是:

=M/S=(25,000 * 103 ) / 3000=8.33 MPa

由于应力低于可允许限度(如250 MPa),因此束子适合负载.

例3:剪力和剪力压力

钢梁跨度8米,中宽度支持50千牛顿的点载,截面为I-束,网厚8毫米,工程师检查剪切能力.

中风下最大剪切力(V)等于负载:

V=50千牛顿

网中的剪切应力(\\\)计算为:

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

以 A web = web 区域 = web 厚度 * web 高度。假设网页高度为 300 mm :

A]网 =0.008米*0.3米=0.0024米2]]

⁇ = 50,000 N / 0.0024 m 2 ] ⁇ 20.83 MPa.

由于剪线应力低于网的剪线容量(如250 MPa),因此梁线的网是适当的.