
槽鋼抗剪強度如何計算?
槽鋼的抗剪強度計算,本質(zhì)上是計算其截面在剪力作用下的抗剪承載力,其核心是依據(jù)材料力學和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(如中國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB 50017-2017)進行驗算。以下是詳細的計算方法和步驟:
一、基本原理
槽鋼作為受彎或受剪構(gòu)件,其抗剪承載力主要由腹板承擔(翼緣承擔的剪力很小,通常忽略)??辜魪姸闰炈愎綖椋?/p>τ=ItwVS≤fv其中:
- τ:腹板截面最大剪應(yīng)力(MPa)
- V:作用在構(gòu)件上的設(shè)計剪力(kN)
- S:計算剪應(yīng)力處以上(或以下)截面對中和軸的面積矩(cm3)
- I:整個截面對中和軸的慣性矩(cm)
- tw:腹板厚度(mm)
- fv:鋼材的抗剪設(shè)計強度(MPa),通常取fv=3fy,其中fy為鋼材屈服強度(如Q235為215 MPa,Q355為305 MPa)
注意:在工程設(shè)計中,通常不直接計算τ,而是采用更簡便的整體抗剪承載力公式。
二、工程常用簡化公式(GB 50017-2017)
對于焊接或軋制型鋼(如槽鋼),當腹板高厚比滿足一定條件時,可直接按以下公式驗算抗剪承載力:
V≤fvhwtw其中:
- V:設(shè)計剪力(kN)
- fv:鋼材抗剪設(shè)計強度(MPa),取fv=3fy
- hw:腹板高度(mm),即兩翼緣內(nèi)側(cè)之間的凈高
- tw:腹板厚度(mm)
單位統(tǒng)一:公式中hw和tw單位為 mm,fv為 MPa,則結(jié)果單位為 kN(因為 1 MPa × mm2 = 1 N,再 × 103 = kN)
示例計算(Q235鋼槽鋼)
假設(shè):
- 槽鋼型號:[10(10號槽鋼)
- hw=100mm(查表)
- tw=5.5mm
- 鋼材:Q235,f>
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