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工字钢受力验算

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悬挑梁受力验算

一、原悬挑梁验算

1、基本参数

主梁离地高度(m) 25.2 悬挑方式 普通主梁悬挑

主梁间距(mm) 1500 主梁与建筑物连接方式 平铺在楼板上

锚固点设置方式 压环钢筋 压环钢筋直径d(mm) 16

主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 1250 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 100

主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 1600 梁/楼板混凝土强度等级 C25

2、荷载布置参数

作用点号 各排立杆传至梁上荷载标准值F'(kN) 各排立杆传至梁上荷载设计值F(kN) 各排立杆距主梁外锚固点水平距离(mm) 主梁间距la(mm)

1 8.27 10.35 400 1500

2 8.27 10.35 1200 1500

附图如下：

平面图

立面图

3、主梁验算

主梁材料类型 工字钢 主梁合并根数nz 1

主梁材料规格 16号工字钢 主梁截面积A(cm2) 26.1

主梁截面惯性矩Ix(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩Wx(cm3) 141

主梁自重标准值gk(kN/m) 0.205 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 215

主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁弹性模量E(N/mm2) 206000

主梁允许挠度[ν](mm) 1/250

荷载标准值：

q'=gk=0.205=0.205kN/m

第1排：F'1=F1'/nz=8.27/1=8.27kN

第2排：F'2=F2'/nz=8.27/1=8.27kN

荷载设计值：

q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

第1排：F1=F1/nz=10.35/1=10.35kN

第2排：F2=F2/nz=10.35/1=10.35kN

3.1、强度验算

弯矩图(kN·m)

σmax=Mmax/W=16.752×106/141000=118.81N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

3.2、抗剪验算

剪力图(kN)

τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=21.007×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8××6)=24.827N/mm2

τmax=24.827N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求！

3.3、挠度验算

变形图(mm)

νmax=6.331mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm

符合要求！

二、荷载加至1.5倍情况下悬挑梁验算

荷载设计值：

q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m

第1排：F1=1.5×F1/nz=10.35/1=15.53kN

第2排：F2=1.5×F2/nz=10.35/1=15.53kN

1、强度验算

弯矩图(kN·m)

σmax=Mmax/W=25.04×106/141000=177.6N/mm2≤[f]=215N/mm2

符合要求！

2、抗剪验算

剪力图(kN)

τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=31.37×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8××6)=37.074N/mm2

τmax=37.074N/mm2≤[τ]=125N/mm2

符合要求！

3、挠度验算

变形图(mm)

νmax=6.331mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm

符合要求！

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工字钢计算

工字钢计算

工字钢的受力计算

其他回答 共1条

2008-5-14 17:56 我是个很憨的人 | 四级

依据规范: GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50011-2001《建筑抗震设计规范》

计算方式: 计算构件承载力设计值

构件参数:

抗震调整系数 RE: 0.75

热轧普通工字钢: I25a

钢材牌号: Q235

钢材强度折减系数: 1.00

腹板厚度: tw = 8.00 mm

毛截面面积: A = 48.51cm2

截面惯性矩: Ix = 5017.00cm4

半截面面积矩: Sx = 230.70cm3

回转半径: ix = 10.17cm

iy = 2.40cm

截面模量: Wx = 401.40cm3

Wy = 48.40cm3

截面模量折减系数: 0.95

净截面模量: Wnx = 381.33cm3

Wny = 45.98cm3

受压翼缘自由长度: l1 = 2.00m

截面塑性发展系数: x = 1.05

y = 1.05

二、构件承载力

构件截面的最大厚度为 13.00mm, 根据表3.4.1-1, f = 215.00N/mm2, fv =

125.00N/mm2

根据GB/T 700-1988及GB/T 1591-1994, fy =235.00N/mm2

1. 弯曲正应力控制的单向弯矩设计值

x = 1.00 × 215.00 × 381.33 × 103 × 10-6 × 1.05 = 86.09kN•mMx1 = 1.00×

f × Wnx ×

2. 只承受与腹板平行的剪力时, 可承受的剪力设计值

Vmax = 1.00× fv × Ix × twSx = 1.00 × 125.00 × 5017.00 × 104× 8.00

矿用工字钢梯形支架梁受力分析

矿用工字钢梯形支架梁受力分析

矿用工字钢梯形支架梁受力分析

摘要：对矿工字钢梯形支架顶梁进行内力分析，计算其工作载荷、最大载荷，以及最大下沉值，从而为支护设计、支护参数修正，以及巷道施工、维护提供理论依据。

关键词：矿工字钢梯形支架支护；顶梁；弯矩；抗拉强度；最大下沉值；工作载荷；破坏载荷。

在煤矿回采巷道支护中，对于松软破碎围岩条件，以及上覆采空区的极近距离煤层围岩条件，仍然需要采用传统的矿工字钢架棚支护方式。虽然棚式支架属于被动支护,控制围岩早期变形的能力较差,但棚式支架具有支护坚固、安全性高、材料加工方便、架设简单、可回收重复使用等优点，是目前特殊地质条件下无法替代的支护形式。

研究矿工字钢梯形支架顶梁的受力状况，进行顶梁弯曲下沉最大值分析计算、载荷最大值分析，对架棚支护设计、施工以及巷道维护有重要的指导意义。

1.工字钢材质、规格、力学参数

常用架棚支护的矿用工字钢有9#、11#、12#，材质有16Mn、20MnK、Q275等，其主要尺寸参数、力学性能等见下表

表1 矿用工字钢截面主要尺寸及参数见表

图1 矿用工字钢截面

表2矿用工字钢力学性能

2. 矿工字钢梯形支架梁的力学模型

工字钢梯形支架视支架本身为支护体，围岩为载荷，顶梁符合工程力学中的简支梁条件，其受力状况属于均布载荷类型。应用受均布载荷的简支梁进行受力状况分析计算。

工字钢棚式支架顶梁的破坏机理是由于支架上弯曲力矩达到极限后，产生的最大拉应力超过材料的抗拉强度，从而导致顶梁变形、破坏而失去承载力。

3.梁的最大弯矩计算

图2简支梁的力学模型

如上图，根据受均布载荷的梁的弯曲内力计算公式，梁在x点处的弯矩为

M=

在梁的中点截面处弯矩最大，其值为：

Mmax= （1）

式中：Mmax为工字钢顶梁受到的最大弯矩

均布载荷

工字钢梁的净跨长度，不含棚爪部分。

3.工字钢顶梁受到的最大拉应力计算

根据工程力学知识，弯矩最大的截面为危险截面，最大正应力位于最大弯矩所在截面上距中性轴最远的地方。如图3，在工字钢梁的中点处的截面上，沿中性轴上侧工字钢受压应力，下侧受拉应力，当所受拉应力大于工字钢的抗拉强度时，工字钢下侧便被破坏。

钢材知识(十四)工字钢抗弯强度计算方式

钢材知识(十四)工字钢抗弯强度计算方式

钢材知识（十四）-工字钢抗弯强度计算方式

工字钢抗弯强度计算方式

一、梁的静力计算概况

一、单跨梁形式： 简支梁

二、荷载受力形式： 简支梁中间受集中载荷

3、计算模型大体参数：长 L =6 M

4、集中力：标准值Pk=Pg+Pq =40+40=80 KN

设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ =40*+40*=104 KN

二、选择受荷截面

一、截面类型： ：I40c

二、截面特性： Ix= 23850cm4 Wx= 1190cm3 Sx= 711.2cm3

G= 80.1kg/m

翼缘厚度 tf= 16.5mm 腹板厚度 tw= 14.5mm

三、相关参数

一、材质：

二、x轴塑性进展系数γx：

3、梁的挠度操纵 ［v］：L/250 四、内力计算结果

一、支座反力 RA = RB =52 KN

二、支座反力 RB = Pd / 2 =52 KN

3、最大弯矩 Mmax = Pd * L / 4 =156

五、强度及刚度验算结果

一、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝ N/mm2

二、A处剪应力 τA = RA * Sx / (Ix * tw)＝ N/mm2

3、B处剪应力 τB = RB * Sx / (Ix * tw)＝ N/mm2

4、最大挠度 fmax = Pk * L ^ 3 / 48 * 1 / ( E * I )=7.33

mm

五、相对挠度 v = fmax / L =1/

弯曲正应力 σmax= N/mm2 < 抗弯设计值 f : 205

N/mm2 ok!

支座最大剪应力τmax= N/mm2 < 抗剪设计值 fv : 125

N/mm2 ok!

跨中挠度相对值 v=L/ < 挠度操纵值 ［v］:L/ 250 ok!

验算通过！

工字钢抗弯强度计算方式

一、梁的静力计算概况

1、单跨梁形式： 简支梁 2、荷载受力形式： 简支梁中间受集中载荷

挑脚手架工字钢计算书

挑脚手架工字钢计算书

2、挑脚手架工字钢计算

（1） 挑3.0脚手架计算模式

对挑脚手架计算过程中，由于其以上搭设高度<45米，所以仅对工字钢进行强度验算：将立杆传递的力×3（安全系数）=立杆计算受力，钢丝绳按12#左右丝截面所能承受的最大接应力进行工字钢内力强度计算。计算力学简化如下：

（2） 进行工字钢Wx计算

图中，取p1=p2=18KN

安全系数λ=3，计算竖向应力P1,=P2,=54KN

左右丝最大拉力

F=Af=144×210=30.24KN

计算工字钢所受最大弯矩

M=54× (2.1+3.0)-1.66×30.24-2.66×30.24

=139.36KN.m 计算工字钢惯性矩

WX=Mx/Vxf

=139.36×1000×1.2/1.05×210

=75.8Cm3

选用14#工字钢符合要求。

挑脚手架其上部分立杆验算及整体稳定性验算同45米以下落地式脚手架验算。

（3） 进行工字钢固定钢筋验算

计算模式如下：

图中，假定F1、F2、F3均为f，则

P1×3.0+P2×2.1+P3×1.5=f×(0.35+0.925+1.5)

18×3.0+18×2.1+18×1.5=f×(0.35+0.925+1.5)，得

f=42.81KN

所需钢筋面积为

A=42.81×1000/210

=203MM2,

选用Ф18满足要求。