回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

回转半径是一个很重要的截面特性参数,长细比、受压稳定、受弯稳定计算中均用到回转半径,平时一般用截面软件计算,这里介绍一个简化计算方法。

“标准截面”序列

以热轧型钢为例,从《GB/T 11263-2017:热轧H型钢和剖分T型钢》中选取一组H型钢,作为“标准截面”序列。

选取的原则是抗弯模量成等比排列。之所以称之为“标准截面”序列,是希望弄清楚这些截面的特性规律,尽可能多地在工程中重复使用,参见《钢结构设计:怎样选择截面?》。

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

“标准截面”

回转半径简化计算

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

位于0.40~0.42之间,

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

位于0.21~0.23之间,变化很小。

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

位于 29.2~35.3之间,变化较小。

从工程设计角度,特别是简化计算时,可以假定:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

这种假定不仅适用“标准截面”,对一般的H型钢都有不错的近似效果。

对个人而言,选择一组熟悉的截面,总结其经验规律,有助于消除对不确定性的顾虑。

利用上述公式有:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

H型钢受弯整体稳定系数简化计算

简支梁的整体稳定系数:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

设,长宽比(侧向支撑长度与翼缘宽度之比):

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

截面双轴对称:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

假定,

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

简支梁的整体稳定系数简化计算公式:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

参数:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

从上式中可以看出,对“标准截面”来说,稳定系数最重要的影响因素是长宽比。

例子

简支梁,标准截面H500x200x10x16,材质Q355,跨度,均布荷载,荷载作用于上翼缘。

长宽比:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

参数:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

等效弯矩系数:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

稳定系数:

回转半径的计算公式(H型钢惯性矩和回转半径简化计算)

小结

很多年前在一本结构手册上见过回转半径的经验公式,为了简化受弯构件稳定系数的计算,重新想起来了。

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