型钢承受力与厚度的计算公式

型钢柱验算步骤
1. 确定所需承受的荷载：根据设计要求或标准，确定型钢柱所需承受的荷载，包括垂直荷载、水平荷载和温度荷载等。

2. 确定型钢柱的几何属性：测量或计算型钢柱的截面形状、截面尺寸、弯曲半径等几何属性。

3. 计算承载力：根据型钢柱的几何属性和材料的强度特性，进行承载力的计算。

常用的计算方法包括弹性计算、塑性计算和极限状态计算等。

4. 检查稳定性：对型钢柱的稳定性进行检查，包括轴心压弯稳定性、弯曲稳定性和局部稳定性等。

5. 检查疲劳强度：如果型钢柱需要承受变动载荷，还需要对其疲劳强度进行检查。

疲劳强度计算通常基于柱的应力范围和疲劳强度参数。

6. 进行验算：根据以上步骤得到的计算结果，与设计要求或标准进行对比，判断型钢柱是否满足验算要求。

如果不满足，需要进行设计调整或选择更合适的型号和尺寸的型钢柱。

7. 编制验算报告：将验算步骤和计算结果整理成报告，包括型钢柱的几何属性、承载力计算、稳定性检查和疲劳强度检查等，以便审查和记录。

过路临时钢结构桥承载力计算书一、单桩承载力验算1、计算公式Qu＝λsUΣq sui l iq sui、－桩周第i层土的极限侧阻；l i-桩周第i层土的厚度；λs-侧阻挤土效应系数；2、基本参数参照设计图纸及《建筑施工手册第四版》可知：q su2=30kPa（粉砂）l2=8m，λs=0.83、单桩承载力Qu＝λsUΣq sui l i=0.8×3.14×0.6×30×8=361.73KN考虑0.5的安全系数，单桩承载力为241.2KN二、纵向钢梁受力计算过路临时桥横向分配梁上铺设单拼40#b工字钢为主纵梁，其计算跨径为9m。

受力计算模型可以简化为2.2*8米的面积上承受60吨的荷载，考虑动荷载安全系数1.3，受力为78吨。

此面积上共有15根工字钢共同受力。

（1）抗弯强度计算1）跨中最大弯矩计算Mx=ql2/8l-计算跨径，l=9mq-均布荷载，q=780/9/15=5.8KN/m，取2倍安全系数11.6 KN/m Mx=(11.6×9×9)/8=117.45KN·m2）强度计算M x/W nx≤f-----------------------------由《钢结构设计规范》中查得M x-最大计算弯矩，M x=117.45KNmf-钢材抗弯强度设计值，f=215N/mm2W nx－工字钢的截面抵抗矩，取1140mm3则：M x/nW nx=（117.45×1000）/1140=103N/mm2<f=215N/mm2（2）抗剪承载力计算1）最大剪力V max=0.5×q×l=0.5×11.6×9=52.2KNl-计算跨径，l=9m2）抗剪计算Τmax=VS/It w≤f vV-计算截面沿腹板平面作用的剪力，V=52.2KNf v-钢材抗剪强度设计值，f v=125N/mm2I/S=31cmt w-腹板厚度，取12mmΤmax=VS/It w=(52.2×1000)/(31×10×12)=14.03/mm2<f v=125N/mm2（3）型钢变形计算5ql4/n384EI≤[f] --------------由《建筑施工脚手架实用手册》中查得q-荷载，q=11.6KN/ml-工字钢的跨径，l=9m。

钢管力学性能力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。

在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。

①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。

它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。

②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。

若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。

屈服点的单位为N/mm2（MPa）。

上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。

屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。

③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。

以σ表示，单位为%。

计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。

④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。

以ψ表示，单位为%。

计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。

⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。

根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。

对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。

A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。

国内外型钢混凝土柱承载能力计算方法比较周琴;吴园园;谢志英;曾磊【摘要】在型钢混凝土柱抗震性能试验研究的基础上,对美国AISC、ACI和我国《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)、《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)中有关型钢混凝土柱正截面承载能力、斜截面抗剪承载能力的计算理论和计算方法进行了简要介绍,并结合型钢混凝土柱承载力试验数据对规程中计算方法和计算结果进行了对比分析,为选用较合适的设计方法提供了参考和建议.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2013(010)002【总页数】4页(P79-82)【关键词】型钢混凝土柱;承载能力;设计规范;对比【作者】周琴;吴园园;谢志英;曾磊【作者单位】长江大学城市建设学院,湖北荆州434023【正文语种】中文【中图分类】TU398型钢混凝土结构(Steel Reinforced Concrete Structure, SRC)是在混凝土中配置型钢,并配有一定纵向钢筋和箍筋的结构，具有承载力高、刚度大、延性好、抗震能力强等优点，被广泛应用于高层建筑或者大跨度结构中。

国内外对型钢混凝土结构已有较深入、成熟的研究。

型钢混凝土结构的设计方法可分为3类：一是美国AISC规范基于钢结构的计算方法，并考虑了外包混凝土的作用；二是以强度叠加作为计算理论，其忽略了混凝土和型钢之间的粘结作用，日本规范和《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)(以下简称YB规程)[1]均采用这种方法；三是ACI 规范和《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)(以下简称JGJ规程)[2]基于钢筋混凝土结构的设计方法，认为型钢和混凝土是完全协同工作的。

下面，笔者以型钢混凝土柱的承载力研究为例，对美国AISC规范、ACI规范和我国YB规程、JGJ规程的计算方法进行对比分析，并结合试验数据进行验算，为工程设计与应用提供参考与建议。

h型钢抗拉强度特征值摘要：一、H型钢概述二、H型钢的抗拉强度特征值定义及计算公式三、影响H型钢抗拉强度因素分析四、H型钢抗拉强度在工程应用中的优势五、提高H型钢抗拉强度的措施六、总结正文：一、H型钢概述H型钢，又称宽翼缘钢，是一种截面形状为H型的钢材。

由于其翼缘宽度较大，使得H型钢在承受抗拉应力方面具有较高的稳定性。

在我国，H型钢广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程结构中，具有较好的经济效益和环保性能。

二、H型钢的抗拉强度特征值定义及计算公式H型钢的抗拉强度特征值是指在材料破坏前，所能承受的最大拉应力。

其计算公式为：Rm = √(Fb / A)其中，Rm为抗拉强度特征值，Fb为材料破坏前所能承受的最大拉力，A 为试样截面积。

三、影响H型钢抗拉强度因素分析1.钢材成分：钢材中的碳、硅、锰等元素对抗拉强度有显著影响。

适当提高碳当量，可以提高抗拉强度。

2.冷却速度：冷却速度对H型钢抗拉强度的影响较大。

较快冷却速度下，钢材组织细化，抗拉强度提高。

3.热处理工艺：合理的热处理工艺可以改善钢材组织，提高抗拉强度。

如正火处理、调质处理等。

四、H型钢抗拉强度在工程应用中的优势1.节约材料：H型钢抗拉强度高，可以有效减少材料用量，降低工程成本。

2.减轻结构自重：H型钢抗拉强度高，使得结构可以使用较薄的截面，从而减轻自重，提高抗震性能。

3.提高工程质量：H型钢抗拉强度高，有利于提高工程质量和安全性。

五、提高H型钢抗拉强度的措施1.优化钢材成分设计：合理控制碳、硅、锰等元素的含量，提高碳当量。

2.改进热处理工艺：采用合适的热处理工艺，改善钢材组织，提高抗拉强度。

3.控制冷却速度：合理控制冷却速度，使钢材组织细化。

六、总结H型钢抗拉强度是其工程应用中的重要性能指标。

钢板承重计算
钢板承载力的计算公式是σ=Fb/So。

钢板在拉伸过程中，经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/（MPa）。

它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

计算公式为：σ=Fb/S o。

扩展资料：
当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高。

之后钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。

单位:N/mm^2(单位面积承受的公斤力)
国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定。

对于脆性材料和不成形颈缩的塑性材料，其拉伸最高载荷就是断裂载荷，因此，其抗拉强度也代表断裂抗力。

对于形成颈缩的塑性材料，其抗拉强度代表产生最大均匀变形的抗力，也表示材料在静拉伸条件下的极限承载能力。

对于钢丝绳等零件来说，抗拉强度是一个比较有意义的性能指标。

抗拉强度很容易测定，而且重现性好，与其他力学性能指标如疲劳极限和硬度等存在
一定关系，因此，也作为材料的常规力学性能指标之一用于评价产品质量和工艺规范等。

第三章 构件截面承载力--强度钢结构承载能力分3个层次截面承载力：材料强度、应力性质及其在截面上分布属强度问题。

构件承载力：构件最大截面未到强度极限之前因丧失稳定而失稳，取决于构件整体刚度，指稳定承载力。

结构承载力：与失稳有关。

3.1 轴心受力构件的强度及截面选择3.1.1 轴心受力构件的应用及截面形式主要用于承重钢结构，如平面、空间桁架和网架等。

轴心受力截面形式：1）热轧型钢截面2）冷弯薄壁型钢截面3）型钢和钢板连接而成的组合截面（实腹式、格构式）（P48页）对截面形式要求：1）提供强度所需截面积2）制作简单3）与相邻构件便于连接4）截面开展而壁厚较薄，满足刚度要求（截面积决定了稳定承载力，面积大整体刚度大，构件稳定性好）。

3.1.2 轴心受拉构件强度由εσ-关系可得：承载极限是截面平均应力达到抗拉强度u f ，但缺少安全储备，且y f 后变形过大，不符合继续承载能力，因此以平均应力y f ≤为准则，以孔洞为例。

规范：轴心受力构件强度计算：规定净截面平均应力不应超过钢材强度设计值f A N n ≤=/σN ：轴心拉力设计值； An ：构件净截面面积；R y f f γ/=: 钢材抗拉强度设计值 R γ:构件抗力分项系数Q235钢078.1=R γ，Q345，Q390，Q420111.1=R γ49页孔洞理解见书例题P493.1.3 轴心受压构件强度原则上与受拉构件没有区别，但一般情况下，轴心受压构件的承载力由稳定性决定，具体见4章。

3.1.4 索的受力性能和强度计算钢索广泛用于悬索结构，张拉结构，桅杆和预应力结构，一般为高强钢丝组成的平行钢丝束，钢绞线，钢丝绳等。

索是一种柔性构件，内力不仅与荷载有关，而且与变形有关，具有很强几何非线性，但我们通常采用下面的假设：1）理想柔性，不能受压，也不能抗弯。

2）材料符合虎克定理。

在此假设下内力与位移按弹性阶段进行计算。

加载初期（0-1）存在少量松弛变形，主要部分（1-2）线性关系，接近强度极限（2-3）明显曲线性质（图见下）实际工程对钢索预拉张，形成虚线应力—应变关系，很大范围是线性的高强度钢丝组成钢索初次拉伸时应力—应变曲线钢索强度计算采用容许应力法：k f A N k k //maxk N ：钢索最大拉力标准值 A ：钢索有效截面积k f :材料强度标准值 k ：安全系数2.5-3.03.2 梁的类型和强度3.2.1 梁类型按制作方法：型钢梁：热轧型钢梁（工字梁、槽钢、H 型钢）。

钢大模板的变形计算和承载能力计算〔86型〕1．墙大模板的构造构造1．1构造构造86型钢大模板的构造构造。

单元板详图见附录一，组拼大模板详图见附录二。

86型钢大模板：面板采用δ=6 mm厚，且材质为Q235—A的原平钢板；竖肋、横肋均采用8 #普通型热轧槽钢；背楞采用10 #普通型热轧槽钢。

1．2模板部件的力学特性数据86型模板部件都是采用Q235—A材质，其强度设计值F=215 N/mm2，弹性模量E=206000 N/mm2。

面板厚6mm，取1 m宽，截面积A=6000 mm2，惯性矩I=18000 mm4，截面模量W=6000 mm3。

8 #槽钢的截面积A=1024 mm2，惯性矩I=1.013×106 mm4，截面模量W=25.3×103 mm3。

10 #槽钢的截面积A=1274 mm4，惯性矩I=1.983×106 mm4，截面模量W=39.7×103 mm。

2．模板的荷载计算2．1计算模板变形用的荷载值按照国家标准?砼构造工程施工及验收标准?第2.2.3条规定，计算大模板变形的荷载标准值由下面二个公式计算，并取二者较小值。

设T=200C，β1=1.0，β2=1.15，V=5.3代入〔2.1-1〕式得，q=80 KN/m2。

设H=3.5 m代入〔2.1-2〕得q=84 KN/ m2，取q=80 KN/ m2，为计算86型大模板变形的标准荷载值。

这里需要说明二点：一是在T=200的标准温度下，浇筑速度可达5.3 M/h，接近本标准规定的最大浇筑速度。

二是通常的住宅大模板，层高3 m以下，86型大模板可以用来浇筑层高更高的建筑物。

砼侧压力值分布如图2.1-1所示。

图示说明，图2.1-1砼侧压力值分布图側側2．2验算模板承载能力用的荷载值如上所述，取用80 KN/m2侧压力值，可以不考虑砼振捣和倾倒因素。

承载能力的荷载值为80×1.2=96 KN/m2，分布同2.1-1图示。

课堂讨论1． 拉杆为何要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比与什么有关？答：拉杆要控制刚度是为了保证构件在使用过程中不产生过大的横向振动而使杆件连接受到损害及改变杆件轴心受拉的性质。

验算：构件长细比小于或等于容许长细比，即： 。

拉杆允许长细比与拉杆所受荷载的性质有关。

2．计算轴心受压缀条柱时，如何考虑柱的剪切变形的影响？此时柱的整体等稳定条件是什么？答：轴心受压柱的临界力。

对格构式缀条柱的虚轴，单位剪切角较大，剪力产生的剪切变形不能忽略，它将降低整体稳定临界力，因此设计中将构件计算长度定为 ，为放大系数，以考虑这一不利影响，用换算长细比来替代 （x 为虚轴）。

柱的整体等稳定条件为（y 为实轴）。

3． 试述提高轴心受压构件整体稳定性的措施。

答：轴压构件当 较大时为弹性失稳，此时临界力只与长细比有关，所以可通过改变支承条件（如杆端将铰支改为固定，中间加支承点等）来减小计算长度，或改变截面形状，增大回转半径来提高整体稳定性；当轴压构件长细比较小时为弹塑性失稳，此时其临界力与材料强度也有关，因此提高钢号对提高整体稳定性也有一定作用。

此外，截面形式与整体稳定性也有关，在三类截面a 、b 、c 中，a 类最好，c 类最差。

4． 在缀条式轴心受压格构柱中，为什么要限制单肢的长细比？如何限制？答：为使格构柱单肢不先于整体失稳，要限制单肢的长细比。

通过保证单肢长细比（ 为两个主轴方向长细比中的较大值）。

5． 钢结构轴心受压构件整体稳定承载力时按什么原理确定的？ 答：考虑杆长千分之一的初始挠度，忽略初始偏心，计入焊接残余应力的影响，根据压溃理论用有限元方法确定构件的临界应力。

6． 请说明轴心受压焊接工字型截面钢柱采用有效截面验算稳定的概念。

答：当轴心受力工字型截面中的腹板发生局部失稳时，在不采取措施的情况下可以采用有效截面的概念进行计算。

即计算时仅考虑腹板两边缘各。

如图。

7．一轴心受压柱，有两种可能的荷载作用方式1）重力集中荷载P作用在柱顶2）一重力集中荷载0.7P作用在柱顶，另一重力集中荷载0.3P作用在柱高的中点问哪一种稳定承载力较高，为什么？答：后一种稳定承载力较高。