组合型材的剖面模数 和惯性矩 计算方法如下(附图1)

3）型材稳定性条件
型材腹板高而薄或面板过宽时， 型材腹板高而薄或面板过宽时，往往面板由于弯 曲压应力作用或腹板受过大的剪切作用而局部失 去稳定性， 去稳定性，因此型材的尺寸搭配应满足这种局部 稳定性的要求。 稳定性的要求。 要求腹板高厚比h/t＜ ，否则应设置加强筋， 要求腹板高厚比 ＜75，否则应设置加强筋， 长江实船h/t=50~60。 长江实船 。 经稳定性计算， 型材面板宽厚比 型材面板宽厚比b/δ＜ ， 经稳定性计算，T型材面板宽厚比 ＜36，实 际可取b=（ 际可取 （10~20）δ，折边型材减半。 ） ，折边型材减半。 h、b、t、δ的规定如图 所示。 的规定如图5-8所示 、 、 、 的规定如图 所示。
2．设计步骤 ．
型材的剖面设计，就是确定型材剖面尺寸， 型材的剖面设计，就是确定型材剖面尺寸，使型材 满足强度、刚度及稳定性要求。 满足强度、刚度及稳定性要求。 现结合实例，说明组合型材剖面的设计步骤。 现结合实例，说明组合型材剖面的设计步骤。 某长江客货轮， 某长江客货轮，甲板纵桁所必须的剖面模数 W=404cm3，惯性矩 ，惯性矩I=7780cm4，甲板纵桁跨长 ， l=7.7m，载荷的平均宽度b 2.35m， l=7.7m，载荷的平均宽度b = 2.35m，设计型材剖面 尺寸。 尺寸。
⑤确定面板尺寸 面板剖面积： 面板剖面积：
w h × t 404 30 × 0.6 f1= − = − = 13.5 − 4 = 9.5 cm 2 h k 30 4.5
⑥决定面板尺寸
δ = (1.2 ~ 2)t = 7.2 ~ 12 mm, 实取δ =8mm
950 b= = = 119 mm, 实取b = 120 mm δ 8 f1
1.首先确定腹板尺寸。 首先确定腹板尺寸。

be 734.783
56.00 50.00 50.00 72.00 50.00 50.00 84.00 50.00 50.00 50.00 91.00 91.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 60.00 60.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
zn
h
5.73 12.68680168
1.165
0.926
2.72
2.04
3.57
1.95
4.42
1.86
5.27
1.77
6.12
1.64
6.97
1.49
L400× 120×12
×23
W=1624.
0.85
12.69
4
662.22 89 cm3
L400×
120×12
×23
W=1624.
0.85
11.43
135.01 156.35 143.10 176.66 198.08 222.24 228.33 254.82 286.55 315.72 288.72 335.45 358.61
395.82 398.97 450.07 497.58 541.77 68.72 99.58 111.09 139.40 155.61 188.68 206.01 252.54 275.21 324.37 348.50 407.54 436.64 517.49 548.87
T型材计算
T型材带板面积
轧制型材计算
L63×40×4 L63×40×5 L63×40×6 L63×40×7 L75×50×5 L75×50×6 L75×50×8 L75×50×10 L90×56×5 L90×56×6 L90×56×7 L90×56×8 L100×63×6 L100×63×7 L100×63×8 L100×63×10 L100×80×6 L100×80×7 L100×80×8 L100×80×10 L110×70×6 L110×70×7 L110×70×8 L110×70×10 L125×80×7 L125×80×8

剖面模数和惯性矩在船体结构、强度设计中经常会碰到，平时我们一般都采取手工计算，过程非常繁琐、单调，又容量出错。

现在许多人都已经用计算机编程计算，速度快，又准确，本文介绍剖面模数和惯性矩编程计算两种方法，供大家选择使用。

1.用Micr0softExcel(电子表格)编程计算1.1说明：用此方法计算，方便易学，即使没有学过计算机语言的人也能自编,自用。

无须专业人员帮助，而且编程速度很快。

1.2编程及使用举例打开Micr0softExcel设定b1、b2、b3、h1、h2、h3属性为输入项，b1:“型材面板宽度（cm）”、h1：“型材面板厚度（cm）”、b2:“型材腹板高度（cm）”、h2:“型材腹板厚度（cm）”、b3:“型材带板宽度（cm）”、h3:“型材带板厚度（cm）”、可再按下述步骤操作：A1项设定为：b1*h1A2项设定为：b2*h2A3项设定为：b3*h3A4项设定为：A1+A2+A3S1=A1*((h1+h3)/2+b2)I1=A1*((h1+h3)/2+b2)^2+(1/12)*b1*(h1)^3S2=A2*(b2+h3)/2I2=A2*((b2+h3)/2)^2+(1/12)*h2*(b2)^3I3=(1/12)*b3*(h3)^3S4=S1+S2H=S4/A4I=I1+I2+I3-h^2*A4W=I/((h1+h3)/2+b2-h)惯性矩，W为剖面模数。

下次计算时，只用在界面更换b1、b1、b1、b3、h1、h2、h3值可得新的I和w。

2.用VB编程2.1说明:用VB编写过程较复杂,要有VB基础,优点是编程后使用时界面较直观,容易使用.2.2编程使用举例：2.2.1创建新窗体首先启动VB6.0,新建一个工程，系统会自动打开一个新窗体。

在窗体中增加如下控件：8个标签控件、8个文本框控件、1个框架控件、3个命令按钮控件。

然后将窗体的Caption属性改为“剖面模数计算器”：8个标签的Caption属性分别为“型材面板宽度（cm）”、“型材面板厚度（cm）”、“型材腹板宽度（cm）”、“型材腹板厚度（cm）”、“型材带板宽度（cm）”、“型材带板厚度（cm）”、“惯性矩（cm4）”、“剖面模数（cm3）”；框架控件的Caption属性改为“结果”；3个命令按钮的Caption属性改为“开始计算”、“清除”、“退出”；8个文本框的text属性改为空；其它的属性均取默认值。

惯性矩的计算方法及常用截面惯性矩计算公式截面图形的几何性质一.重点及难点：（一）.截面静矩和形心1•静矩的定义式如图1所示任意有限平面图形，取其单元如面积dA，定义它对任意轴的一次矩为它对该轴的静矩，即dS y xdAdSx ydA整个图形对y、z轴的静矩分别为S y xdAyASx 人 ydA2.形心与静矩关系(1-1 )设平面图形形心C的坐标为y c,z c-S x 一S y /、y ， x (I-2 )A A推论1如果y轴通过形心（即x0），则静矩S y 0 ；同理，如果X轴通过形心（即y o），则静矩sx o；反之也成立。

推论2如果x、y轴均为图形的对称轴，则其交点即为图形形心；如果y轴为图形对称轴，贝昭形形心必在此轴上。

3.组合图形的静矩和形心设截面图形由几个面积分别为 A,A2,A3 A n的简单图形组成，且一直各族图形的形心坐标分别为丘，只；乂2*2；x3,y3 ，贝U图形对y轴和x轴的静矩分别为截面图形的形心坐标为nA i Xi 1 nA ii 14•静矩的特征（1） 界面图形的静矩是对某一坐标轴所定义的，故静矩与坐标轴有关。

（2） 静矩有的单位为m 3。

（3） 静矩的数值可正可负，也可为零。

图形对任意形心轴的静矩必定 为零，反之，若图形对某一轴的静矩为零，则该轴必通过图形的形心。

（4） 若已知图形的形心坐标。

则可由式（1-1）求图形对坐标轴的静矩。

若已知图形对坐标轴的静矩，则可由式（1-2 ）求图形的形心坐标。

组 合图形的形心位置，通常是先由式（I-3 ）求出图形对某一坐标系的静 矩，然后由式（1-4 ）求出其形心坐标。

（二）•惯性矩 惯性积 惯性半径1.惯性矩定义 设任意形状的截面图形的面积为 A （图I-3 ），则图形对0点的极 惯性矩定义为 I p2dA （1-5）KAn nS yS yiARi 1 i 1nnS xSxiA i Vi 1 i 1(1-3 )A i y i(1-4 )图形对y轴和x轴的光性矩分别定义为I y A x2dA , I x A y2dA （1-6）惯性矩的特征（1）界面图形的极惯性矩是对某一极点定义的；轴惯性矩是对某一坐标轴定义的。