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钢结构强度计算是确保钢结构构件在荷载作用下安全、可靠工作的核心环节，主要依据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）等规范进行。其核心目标是验证构件在轴力、弯矩、剪力及扭矩等组合内力作用下，截面应力、稳定性和变形均不超过材料强度设计值与允许限值。

强度计算通常分两步：一是内力分析，通过结构力学方法（如弹性或塑性分析）确定控制截面的最不利内力组合（含恒载、活载、风载、地震作用等）；二是截面验算。对轴心受力构件，按σ=N/A≤f进行强度校核（f为钢材抗拉/抗压强度设计值，Q235钢取215MPa，Q355钢取300MPa）；对受弯构件，需验算正应力σ=M/W≤f和剪应力τ=VS/(It)≤f_v；对压弯或拉弯构件，则采用叠加公式或相关公式（如N/N_E+M/M_u≤1.0）进行折减验算。此外，还需考虑局部承压、端部连接、孔洞削弱等影响，对开孔截面按净截面积计算；当存在应力集中或动力荷载时，尚需引入疲劳强度验算。

值得注意的是，强度计算不等于整体安全——稳定性（整体失稳、局部屈曲）和刚度（挠度、侧移）须单独验算，且三者相互关联。现代设计中常借助PKPM、MIDAS或STAAD等软件完成建模与自动验算，但工程师仍需掌握基本原理，合理选取截面、布置加劲肋、优化节点构造，以兼顾安全性、经济性与施工可行性。简言之，钢结构强度计算是以材料力学为基础、以规范为准则、以工程判断为支撑的系统性技术工作。

　　此外q／gdw 46 10022.32-2020 静止变频器系统运检导则，还必须妥善解决翼缘与腹板的连接问题，受钢材规格、运输和安装条件的限制而必须设置拼接的问题，梁的支座以及与其他构件连接的问题等等。

钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure

3.4.1梁的截面选择

1.型钢梁截面的选择只需根据计算所得到的梁中最大弯矩按下列公式求出需要的净截面模量，然后在型钢规格表中选择截面模量接近的Wnx的型钢做为试选截面。

Mx——梁截面内绕x轴的最大弯矩设计值；Wnx——截面对x轴的净截面模量；x——截面对x轴的有限塑性发展系数；f——钢材抗弯设计强度；

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2.组合梁截面的选择梁的内力较大时，需采用组合梁。常用的形式为由三块钢板焊成的工字形截面。组合梁的截面选择设计包括：确定截面高度、腹板尺寸和翼缘尺寸。

1）截面高度最大高度hmax建筑高度；最小高度hmin刚度要求，根据容许挠度查表；经济高度he满足使用要求的前提下使梁的总用钢量为最小。

以受均布荷载的简支梁为例：

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梁的经济高度he，经验公式：

综上所述，梁的高度应满足：

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腹板高度hw梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。

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3）翼缘板尺寸根据翼缘所需要的截面惯性矩确定翼缘板尺寸：

选择b和t时要符合钢板规格尺寸，一般翼缘宽度取10mm的倍数，厚度取2mm的倍数。

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1.强度验算：　包括正应力、剪应力、局部压应力验算，对组合梁还要验算翼缘与腹板交界处的折算应力。

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　　　　　　　　　　　≤[]——标准荷载下梁的最大挠度[]——受弯构件的挠度限值

梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。

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[分析]解题步骤（按塑性设计）荷载组合→计算弯矩→选择截面→验算强度、刚度。

[解]（1）荷载组合标准荷载q0=qk+q1k=15+18=33kN/m设计荷载q=0(Gqk+ψG1q1k)0——结构重要性系数。安全等级二级，0=1.0G——永久荷载分项系数，一般取G=1.2G1——可变荷载分项系数，一般取G1=1.4ψ——荷载组合系数，取ψ=1.0

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（1）荷载组合荷载设计值：q=1.0(1.2×15+1.0×1.4×18)=43.2kN/m荷载标准值：q=1.0(15+18)=33kN/m（未包括梁的自重）

（3）选择截面需要的净截面抵抗矩Wnx=M/xf=48.6×103/1.05/215=215cm3由附录，选用I20a， Ix=2369cm4，Wx=237cm3，Ix/Sx=17.4cm， tw=7mm，g=0.27kN/m。

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③局部压应力验算在支座处有局部压应力。支座构造被设计如图，不设支承加劲肋。需验算局部压应力。

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§3.6拉弯、压弯构件的应用和截面形式

3.6.1拉弯、压弯构件的应用

构件同时承受轴心压（拉）力和绕截面形心主轴的弯矩作用，称为压弯（拉弯）构件。根据绕截面形心主轴的弯矩，有单向压（拉）弯构件；双向压（拉）弯构件。弯矩由偏心轴力引起时，也称作偏压（或拉）构件。

钢结构中压弯和拉弯构件的应用广泛，例如有节间荷载作用的桁架上下弦杆、受风荷载作用的墙架柱、工作平台柱、支架柱、单层厂房结构及多高层框架结构中的柱等等。   

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2、截面形式实腹式和格构式

压弯构件的截面通常做成在弯矩作用方向具有较大的截面尺寸。

实腹式截面：热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面和组合截面。当构件计算长度较大且受力较大时，为了提高截面的抗弯刚度，还常常采用格构式截面。

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N——轴心压力设计值An——验算截面净截面面积Mx、My——两个主平面内的弯矩Wn,x、Wn,y——验算截面对两个主轴的净截面模量x、y——截面在两个主平面内的截面塑性发展系数

1.单向拉弯、压弯构件强度计算公式

2.双向拉弯、压弯构件强度计算公式

3.6.2实腹式拉弯、压弯构件强度与刚度计算

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①对于需要计算疲劳的构件，目前对其截面塑性性能缺乏研究；②对于格构式构件，当弯矩绕虚轴作用时，由于截面腹部无实体部件，塑性开展的潜力不大；③为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳，当受压翼缘的宽厚比13

对以下三种情况民用机场工程-航站综合楼、航管楼项目施工组织设计，在设计时采用边缘屈服作为构件强度计算的依据，即取x=y=1:

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例题3.3：某压弯构件的简图、截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，试验算所用截面是否满足强度、刚度要求。钢材为Q235钢，翼缘为焰切边；构件承受静力荷载设计值F=100kN和N=900kN。

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1.内力（设计值）轴心力 N=900kN

2.截面特性和长细比：

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