挠度公式表(挠度验算公式)
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挠度的公式细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一。
挠曲线——如图,平面弯曲时,梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线,该曲线称为梁的挠曲线。
挠度计算公式:Ymax=5ql^4/(384EI)(长l的简支梁在均布荷载q作用下,EI是梁的弯曲刚度)
挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关。
挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。
转角——弯曲变形时横截面相对其原来的位置转过的角度称为转角,用θ表示。
挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时,通常选取坐标轴x向右为正,坐标轴y向下为正。选定坐标轴之后,梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数,其表达式称为梁的挠曲线方程,即γ= f(x) 。
显然,挠曲线方程在截面x处的值,即等于该截面处的挠度。(建筑工程)
挠曲线在截面位置坐标x处的斜率,或挠度γ对坐标x的一阶导数,等于该截面的转角。
关于挠度和转角正负符号的规定:在上图选定的坐标系中,向上的挠度为正,逆时针转向的转角为正。
挠度计算公式是什么?1、均布荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式:
Ymax = 5ql^4/(384EI)
式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)
q 为均布线荷载标准值(kn/m)
E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2
I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4)
2、跨中一个集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式
Ymax = 8pl^3/(384EI)=1pl^3/(48EI)
式中Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)
3、跨间等间距布置两个相等的集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式:
Ymax = 6.81pl^3/(384EI)
式中:Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm)
4、跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度,其计算公式
Ymax = 6.33pl^3/(384EI).
式中:Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm).
5、悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时,自由端最大挠度分别为的,其计算公式:
Ymax =1ql^4/(8EI). ;Ymax =1pl^3/(3EI).
扩展资料:
传统的桥梁挠度测量大都采用百分表或位移计直接测量,当前在我国桥梁维护、旧桥安全评估或新桥验收中仍广泛应用。该方法的优点是设备简单,可以进行多点检测,直接得到各测点的挠度数值,测量结果稳定可靠。
但是直接测量方法存在很多不足,该方法需要在各个测点拉钢丝或者搭设架子,所以桥下有水时无法进行直接测量;对跨线桥,由于受铁路或公路行车限界的影响,该方法也无法使用。
参考资料来源:-挠度
挠度的计算公式
随着科学技术的进步以及建筑设计的发展,力学建筑不仅坚固,而且给人一种踏实舒服的感觉,那么一些工程建设就需要精确的科学计算之后,然后才开始进行工程的开发,下面小编就为大家简单的叙述一下挠度计算公式,以帮助一些建筑的设计完成。
第一步:
当荷载的力作用在跨中时挠度的计算方式是:fmax=(P·L3)/(48×E·I)
当荷载作用在任意一点时挠度的计算方式:fmax={P·L1·L2(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2}/(27×E·I·L)。
也就是说这两种情况我们如果进行分析的话,我们会发现集中荷载作用在任意一点时,也就是说任意一点可以是中点,那么上面的?式就会包含?式,而?式知识挠度公式中的一个特例,当然也就是L1=L2=?L/2这种情况。那么我们就可以这样思考了,将L1=L2=?L/2代入?式中,max={P·L1·L2(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2}/(27×E·I·L)。
={P·L/2·L/2(L+L/2)·[3×L/2·(L+L/2)]1/2}/(27×E·I·L)
={P·L2/4·(3L/2)·[9×L2/4]1/2}/(27×E·I·L)
={P·(3L2/8)·[3×L/2]?}/(27×E·I)
=??P·(9L3/16)/(27×E·I)
=(P·L3)/(48×E·I)
这样也就验算了以上的思想了。
第二步:
简单的推导过程:
我们以简支梁来为例:全粱应将其分为两段
对于梁的左段来说,则当0≤X1≤L1时,其弯矩方程可以表示为:
Mx1=(P·L2/L)·X;设f1为梁左段的挠度,则由材料力学。
E·I·f1//=(P·L2/L)·X
积分得E·I·f1/=(P·L2/L)·X2/2+C1????
二次积分:E·I·f1=(P·L2/L)·X3/6+C1X+D1????
因为X1等于零时:
简支梁的挠度f1等于零(边界条件)
将X1=0代入(2)得D1=0
而对于梁的右段,即当L1≤X2≤L时,其弯矩方程可以表现为:
MX2=(P·L2/L)·X-P·(X-L1);
设f2为梁右段的挠度,则由材料力学
E·I·f2//=(P·L2/L)·X-P·(X-L1)
积分得E·I·f2/=(P·L2/L)·X2/2-[P(X-L1)2/2]+C2???????
二次积分:E·I·f2=[(P·L2/L)·X3/6]-[P·(X-L1)3/6]+C2X+D2???④
将左右段连接,则可以
①在X=0处,f1=0;
②在X=L1处,f1/=?f2/(f1/、?f2/为挠曲线的倾角);
③在X=L1处,f1=?f2;
④在X=L处,f2=0;
由以上四条件求得(过程略):C1=?C2=?-[(P·L2)/6?L]·(L2-L22);D1=D2=0。
代入公式?、?、?、④整理即得:
对于左段???0≤X≤L1
E·I·f1/=(P·L2/L)·X2/2+C1????????????(1)
=?P·L2/6L?·[3X2-(L2-L22)]??????????(5)
E·I·f1=(P·L2/L)·X3/6+C1X+D1??????????(2)
=?(P·L2/6×L)·[X3-X(L2-L22)]???????????????(6)
对于右段??L1≤X≤L
E·I·f2/=(P·L2/L)·X2/2-[P·(X-L2)2/2]+C2?????????(3)
=?(P·L2/6×L)·[3X2-(L2-L22)]-[?P/2·(X-L1)2]????????(7)
E·I·f2=[(P·L2/L)·X3/6]-[P·(X-L1)3/6]+C2X+D2?????????(4)
=?(P·L2/6L)·[X3-X(L2-L22)]?-[P/6·(X-L1)3]??????????(8)
等一一对应的过程式。
第三步:按以上基础继续进行:
若L1>L2,则最大挠度就显然在左段内,命左段的倾角方程(5)f?/等于零,即得最大挠度所在之位置,于是令:
P·L2?/6L·[3X2-(L2-L22)]?=0
则:3X2-(L2-L22)=?0
得:X=[(L2-L22)/3]1/2????????????????????????(9)
将(9)式代入(6)式即得最大挠度
fmax=?-[P·L2·(L2-L22)3/2]/?[9×31/2×L·E·I]??????????????????(10)
展开即得:
fmax=-{(P·L1·L2·(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2)}/(27×E·I·L)。
这就是公式的推导过程,对于非专业人士可能不会十分清楚,小编这样希望给专业人士一个帮助性的指引,希望有关人士可以在建筑上能够得以应用。以上就是有关挠度计算公式的内容,希望能对大家有所帮助!
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