材料力学、结构力学知识温习,力学简算模型,材料性能等.docVIP

结构计算知识温习 1、《钢结构设计规范》中规定： 钢材的强度设计值（N/mm2） 钢材 抗拉、抗压和抗弯 f 抗剪 fv 牌号 厚度或直径 （mm） Q235钢 ≤16 215 125 ＞16～40 205 120 ＞40～60 200 115 ＞60～100 190 110 焊缝的强度设计值（N/mm2） 焊接方法和焊条型号 构件钢材 对接焊缝 角焊缝 牌号 厚度或直径 （mm） 抗压 fcw 焊缝质量为下列等级时，抗拉ftw 抗剪 fvw 抗拉、抗压和抗剪 一级、二级 三级 自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊 Q235钢 ≤16 215 215 185 125 160 ＞16～40 205 205 175 120 ＞40～60 200 200 170 115 ＞60～100 190 190 160 110 钢材和钢铸件的物理性能指标 弹性模量E （N/mm2） 剪切模量G （N/mm2） 线膨胀系数α （以每℃计） 质量密度ρ （kg/m3） 206×103 79×103 12×10-6 7850 《钢框胶合板模板技术规程》（JGJ 96-95）标准 胶合板的静曲强度标准值和弹性模量（N/mm2） 厚度 （mm） 静曲强度标准值 弹性模量 备注 平行向 垂直向 平行向 垂直向 12 ≥25 ≥16 ≥8500 ≥4500 1．强度设计值=强度标准值/1.55； 2．弹性模量应乘以0.9的系数 15 ≥23 ≥15 ≥7500 ≥5000 18 ≥20 ≥15 ≥6500 ≥5200 21 ≥19 ≥15 ≥6000 ≥5400 注：当立柱或拉杆直接支在胶合板上时，胶合板的剪切强度标准值应大于1.2N/mm2。 2、几何截面形状力学特征 截面形状 面积 力学特征 正方形（边长a） 中心为轴 a2 截面抵抗矩（抗弯截面系数）W=a3/6 惯性矩I=a4/12 回转半径i=0.289a 截面受弯抗剪τ=3Q/（2A） 矩形（高h，宽b） 高度方向中心为轴 bh 截面抵抗矩W=bh2/6 惯性矩I=bh3/12 回转半径i=0.289h 截面受弯抗剪τ=3Q/（2A） 圆（直径D） 中心为轴 ΠD2/4 截面抵抗矩W=ΠD3/32 惯性矩I=ΠD4/64 回转半径i= D/4 截面受弯抗剪τ=4Q/（3A） 圆环（直径D，d） 中心为轴 Π（D2–d2）/4 截面抵抗矩W=Π（D4–d4）/（32D） 惯性矩I=Π（D4–d4）/64 回转半径i= （D2+d2）0.5/4 截面受弯抗剪τ=2Q/A 3、简明计算 布跨 结构及荷载 支反力、剪力、弯矩、挠度 最大值 单跨 悬臂梁最前端集中荷载 （跨径l，荷载P） 最大支反力：Nmax=P； 最大剪力：Qmax=P; 最大弯矩： Mmax=Pl; 最大挠度：fmax=Pl3/3EI。 简支梁跨中集中荷载 （跨径l，荷载P） 最大支反力：Nmax=P/2； 最大剪力：Qmax=P/2; 最大弯矩： Mmax=Pl/4; 最大挠度：fmax=Pl3/48EI。 简支梁均布荷载 （跨径l，荷载q） 最大支反力：Nmax=ql/2； 最大剪力：Qmax=ql/2; 最大弯矩： Mmax=ql2/8; 最大挠度：fmax=5ql4/384EI。 两端固定梁跨中集中荷载 （跨径l，荷载P） 最大支反力：Nmax=Pl/8； 最大剪力：Qmax=P/2; 最大弯矩： Mmax=Pl/8; 最大挠度：fmax=Pl3/192EI。 两端固定梁均布荷载 （跨径l，荷载q） 最大支反力：Nmax=ql/2； 最大剪力：Qmax=ql/2; 最大弯矩： Mmax=ql2/12; 最大挠度：fmax=ql4/384EI。 两等跨 连续梁均布荷 （跨径2l，荷载q） 最大弯矩：Mmax=0.125ql2; 最大剪力：Qmax=0.625ql; 最大挠度：fmax=0.521ql4/100EI; 三等跨 连续梁均布荷载 （跨径3l，荷载q） 最大支反力：Nmax=1.1ql； 最大弯矩：Mmax=0.1ql2; 最大剪力：Qmax=0.6ql; 最大挠度：fmax=0.677ql4/100EI。 4、钢结构设计计算系统分类及计算内容 受弯构件的计算 ⑴强度计算 ①正应力计算 ②剪应力计算 ③局部压应力计算 ④折算应力计算 ⑵整体稳定性计算 ⑶局部稳定性计算 ①不考虑腹板屈曲后强度的受弯构件设计 ②考虑腹板屈曲后强度的受弯构件设计 轴心受力构件计算 ⑴强度和稳定计算 ①实腹式轴心受力构件 ②格构式轴心受力构件 ⑵构件的计算长度和容许长细比