計算長度等系列概念總結

2022-05-23 10:21:02 字數 1963 閱讀 4676

計算長度:

構件在其有效約束點間的幾何長度乘以考慮杆端變形情況和所受荷載情況的係數而得的等效長度,用以計算構件的長細比。計算焊縫連線強度時採用的焊縫長度。

計算長度是從壓桿穩定計算中引出的概念。

計算長度等於壓桿失穩時兩個相鄰反彎點間的距離。

計算長度=k*幾何長度。k為計算長度係數。

記住鉸支座可以看成是反彎點,這樣兩端鉸接壓桿的計算長度等於兩個鉸支座的距離,即等於幾何長度。此時,k=1。k可以大於1,也可小於1.

此外,需要注意國內鋼結構的壓桿和拉桿都需要按計算長度來計算長細比,實際上拉桿沒有失穩的問題,也自然不會有計算長度了,應直接取幾何長度。

美國鋼結構規範中規定拉桿的長細比直接按幾何長度計算,概念正確!

平面外與平面內

實際上這是鋼結構中常用的簡化術語。以鋼梁和鋼屋架為例,全稱應該分別是彎矩作用平面內和彎矩作用平面外,即在豎向平面內失穩的計算長度稱為平面內計算長度。

對於三角形鋼屋架**的豎桿還有斜平面計算長度呢,詳細看一下有關的參考書吧

鋼結構桿件截面形心有兩個軸,x、y軸,繞這兩個軸就有兩個迴轉半徑。受壓桿要計算在這兩個方向的壓桿穩定及縱向彎曲係數,就需要這兩個方的計算長度。在主平面(一般是繞x軸)方向的叫平面內,另乙個方向就叫平面外。

例如鋼屋架的上弦杆,平面內的計算長度就是節點間的距離,而另方向支撐點間的距離就是平面外的計算長度。

平面內,平面外,舉個簡單的例子,也就是你在看pkpm的手冊裡面,特別是關於板這個概念用得多.

1、 關於板的面內面外,通常剛性板假定麵內剛度無窮大,麵外剛度為零,麵內就是你站在地面,目光平視看到的板的方向就是麵內方向,即水平方向的板的剛度,(個人認為)這個時候如果視板為乙個構件,簡單的認為其軸向剛度無窮大.麵外方向就是水平板的垂直方向,就是你站在樓板上,你自身身體的方向,就是麵外方向,這個時候視為其抗彎剛度為零(ga和ea一般是不考慮的),也即分析時不考慮.框架結構分析時,特別是在大學期間手算框架時有明顯的體現的,

2、 還有一種是在柱子的計算中提得比較多,即所謂的彎矩作用平面內和彎矩作用平面外.對單向偏壓構件,彎矩所在的平面即彎矩作用平面內,是按照壓彎構件計算的,彎矩作用平面內就是取乙個柱橫截面,做乙個垂直於柱橫截面的平面,彎矩在這個平面內,這個平面就是彎矩作用平面.規範規定在彎矩作用平面外按軸壓構件驗算,彎矩作用平面外就是與前面所述的包含了彎矩的那個作用面相垂直的平面,當然也垂直於柱截面.

(我認為在通常的平面簡化計算中這個解釋還是比較圓滿的)

迴轉半徑

迴轉半徑是指物體微分質量假設的集中點到轉動軸間的距離,它的大小等於轉動慣量除總質量後再開平方。

物理上認為,剛體按一定規律分布的質量,在轉動中等效於集中在某一點上的乙個質點的質量,此點離某軸線的垂距為k,因此,剛體對某一軸線的轉動慣量與該等效質點對此同一軸線的轉動慣量相等,即i=mk2.則k稱為對該軸線的迴轉半徑。

迴轉半徑的大小與截面的形心軸有關。

最小迴轉半徑一般指非對稱截面中(如不等邊角鋼),對兩個形心軸的迴轉半徑中的較小者。這在計算構件的長細比時,如構件的平面內和平面外計算長度相等時,它的長細比就要用最小迴轉半徑計算。

長細比長細比的概念是:構件計算長度與構件截面迴轉半徑的比值

長細比是評價構件剛度效能的指標,就像一根桿件長細比越大則越趨於細長,越小越是短、粗、胖,也就越不易發生屈曲和變形

要解決長細比的問題就在於:1減小構件的計算長度,2增大迴轉半徑

解決辦法:

a、針對情況1減小構件的計算長度,可以增加系杆和側向支撐。

原因在於如果在構件的中部增加了支撐後這樣構件的計算長度則變成了從支撐一段到另一端的距離,既原長度的一半,這樣結構的迴轉半徑回相應的減小了。或者適當的減小構件的長度,當然要根據你設計的要求來衡量這種辦法是否可行

b、針對情況2增大迴轉半徑,可以增加鋼板的厚度,和h型鋼的翼緣或腹板的尺寸,最直接的辦法是增大腹板的長度,但要適當。

原因在於迴轉半徑的物理意義在於表徵構件截面的抗扭能力,越是厚的構件截面越舒展、擴張,抗扭越好,而且在公示中腹板的大小直接影響迴轉半徑,但是過分的增加會使構件不能滿足側向抗彎、抗扭,所以要適當。

鋼筋長度計算規則

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