6寸钢管应力计算
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桁架应力计算
一、计算过程
1.计算均布荷载
人的重量：6人×75kg=450kg
钢筋混凝土的重量：0.75×0.55×2500kg∕m3×6.1=6291kg
模板重量：25块×17.78kg=444.5kg
振捣器重量：40kg×6=240kg
取安全系数为1.5，1kg=9.8N
G=（450＋6291＋444.5＋240）×1.5×9.8N=109.2KN
杆CD、DE、EF、 FG、 HG 都是零杆
∴FNDF=FNFH=FNAD=-77.22KN
FNCE=FNEG=FNAC=54.6KN
3.轴心受拉强度计算
桁架材料为钢管，型号为外径48mm，壁厚为3.5mm
轴心受拉公式：σ=N∕An≤fd
N―轴心拉力设计值
AN―截面面积，查得为489mm2
fd―钢材抗拉强度设计值，查得为215N∕mm2
i——计算立杆的截面回转半径，i=1／ 58.3mm；
l0——钢管长度(m),l0=3.36m；
A——立杆净截面面积，A=907.1mm2；
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=88.6cm3；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =94.6
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 215.00N/mm2；
∴σ=N∕An= 54.6×103∕489=111.7N∕mm2＜fd=215N∕mm2，满足受拉条件。
4.立杆稳定计算
采用6寸钢管，外径为165mm，截面面积为907.1mm2
1）.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=77.22KN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.9；
∴ < [f],满足要求!
2).考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=77.22kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=58.3mm；
l0——钢管长度(m), l0=3.36m；
A——立杆净截面面积，A=907.1mm2；
线荷载：G∕L=109.2÷6.2=17.6KN∕m
∴q=17.6KN∕m
2.内力计算
取桁架的一半做受力分析，如图所示
取A结点为脱离体，如下图
ΣFy=0 FNAD•sin45°＋54.6=0→FNAD=-77.22KN(压力)
ΣFx=0 FNAc＋ FNAD•cos45°=0→FNAc=54.6KN（拉力）
W——立杆净截面模量(抵抗矩)，W=88.6cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生百度文库弯矩，MW=ql∕8=84.6kN·m；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =189.6
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 215.00N/mm2；
∴ < [f],满足要求!
一、计算过程
1.计算均布荷载
人的重量：6人×75kg=450kg
钢筋混凝土的重量：0.75×0.55×2500kg∕m3×6.1=6291kg
模板重量：25块×17.78kg=444.5kg
振捣器重量：40kg×6=240kg
取安全系数为1.5，1kg=9.8N
G=（450＋6291＋444.5＋240）×1.5×9.8N=109.2KN
杆CD、DE、EF、 FG、 HG 都是零杆
∴FNDF=FNFH=FNAD=-77.22KN
FNCE=FNEG=FNAC=54.6KN
3.轴心受拉强度计算
桁架材料为钢管，型号为外径48mm，壁厚为3.5mm
轴心受拉公式：σ=N∕An≤fd
N―轴心拉力设计值
AN―截面面积，查得为489mm2
fd―钢材抗拉强度设计值，查得为215N∕mm2
i——计算立杆的截面回转半径，i=1／ 58.3mm；
l0——钢管长度(m),l0=3.36m；
A——立杆净截面面积，A=907.1mm2；
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=88.6cm3；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =94.6
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 215.00N/mm2；
∴σ=N∕An= 54.6×103∕489=111.7N∕mm2＜fd=215N∕mm2，满足受拉条件。
4.立杆稳定计算
采用6寸钢管，外径为165mm，截面面积为907.1mm2
1）.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=77.22KN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.9；
∴ < [f],满足要求!
2).考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=77.22kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=58.3mm；
l0——钢管长度(m), l0=3.36m；
A——立杆净截面面积，A=907.1mm2；
线荷载：G∕L=109.2÷6.2=17.6KN∕m
∴q=17.6KN∕m
2.内力计算
取桁架的一半做受力分析，如图所示
取A结点为脱离体，如下图
ΣFy=0 FNAD•sin45°＋54.6=0→FNAD=-77.22KN(压力)
ΣFx=0 FNAc＋ FNAD•cos45°=0→FNAc=54.6KN（拉力）
W——立杆净截面模量(抵抗矩)，W=88.6cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生百度文库弯矩，MW=ql∕8=84.6kN·m；
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到 =189.6
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 215.00N/mm2；
∴ < [f],满足要求!