4mm带肋花纹钢板如何计算最大跨度?
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发布时间：2022-05-26 15:47
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时间：2023-09-10 05:19
题设要求其实是一个简单的钢结构设计计算，只是给出的题设条件太少，无法进行设计计算，这里简单补充了部分条件，再对题设进行设计计算。
5mm厚带肋花纹钢板，钢材弹性模量E =2.06×105N/mm2，钢材密度ρ=7.85´103kg/m3
钢材重力密度76.98kN/m3，板厚a=4mm，题设未要求承载多少外力，假设受到的活荷载0，板材采用最常见的Q235钢（235是Q235钢的屈服强度，设计强度f=215N/mm2）。
钢板自重qDK=0.004×76.98=0.308kN/m2
钢板上部受到的活荷载q1k，取q1k=0
恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4
均布荷载标准值：qk=q1k+qDK=0.308kN/m2
均布荷载设计值：qd=1.4q1k+1.2qDK=1.2×0.308=0.3696 kN/m2
设计钢板最大跨度L，宽度B
强度验算：
长跨比L/B＞2时，α取0.1，反之α取0.08
α取0.1进行验算
钢板单位宽度最大弯矩Mmax=αqa2=0.1×0.3696×0.004=1.48×10-4kN·m
Mmax/(γ×W)=6 Mmax/(γ×t2) （γ塑性系数，W截面模量）
=6×1.48×10^-4/(1.2×0.0042)
=46.2 5kN/m2=4.625 N/m2＜f=215N/mm2
强度验算满足要求。(α取0.08也能满足要求)
挠度验算：
β=0.110，E =2.06×105N/mm2
ν/a=βqkB^3/(Et^3)＜1/150=0.0067
B是板的宽度
0.110×0.308×10^-3×B^3/(2.06×10^5×4^3)＜0.0067
（规范要求是小于1/150，单位mm）
（注意计算时单位要一致）
解得B＜1376.3mm，所以要满足刚度要求，钢板宽度最大要小于1376.3mm
设计最大跨度L时候，对梁的验算，将梁简化成简支梁进行计算
梁只受到自重荷载，取B=1376mm计算
q=1.376×0.004×76.98=0.4237kN/m3
Mmax=qL2/8
Mmax/(γ×W)＜f=215N/mm2
W截面惯性矩=Bh^2，宽度B=1376mm，高度h=4mm
带入数据，可计算出L＜81.4mm
通过简单的验算可以得出最大的跨度是81.4mm
2、钢结构的设计
钢结构具备强度高，质量轻，塑性和韧性好，材料均匀，结构密闭特点，在现代建筑中得到越来越广泛的应用。
钢结构设计采用采用概率极限状态设计法，要做到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的原则。
钢结构的受力形式主要是轴心受力、受弯、拉弯、压弯等。
钢结构的设计主要包括结构的材料选用，钢结构连接方式，钢结构的结构形式，外观等多个方面，它是一个系统性的设计。要对结构的强度，刚度，整体稳定性，局部稳定性，构造要求进行验算，在规范要求范围内对上述几个方面进行设计。
3、综述：钢结构主要包括材料、连接、基本构件、结构设计几个部分组成，结构设计是钢结构的综合应用。钢结构自身的特点，使得钢结构应用广泛，大跨度结构，多高层结构，高耸结构，桥梁等等。钢结构的高速发展，结构形式也带来了新变化，但钢结构的设计原理还是从最基本的构件开始，这一点不会变，只是设计理念、方式和工具越来越先进。
