《承重支架计算》课件

承重支架计算承重支架是结构工程中重要的组成部分，它们承受着各种负载，例如设备、管道或建筑结构本身的重量。设计和计算承重支架需要考虑材料强度、几何形状、负载类型和作用方向等因素。课程介绍11.课程目标本课程旨在帮助学员掌握承重支架的计算方法，并能够独立进行支架设计。22.课程内容课程内容涵盖了承重支架的基本概念、载荷计算、受力分析、截面验算、稳定性验算、支架设计原则、案例分析等。33.课程对象本课程适合从事建筑工程、机械制造、桥梁工程等领域的工程技术人员。44.教学方法理论讲解、案例分析、课后练习相结合。承重支架的定义承重支架是一种用于支撑结构的支架，它由杆件、连接件和基座组成，并通过焊接或螺栓连接在一起，用于支撑各种设备和结构。承重支架在许多行业中都有广泛的应用，例如建筑、工业、能源和运输。承重支架的主要作用是将结构的重量传递到地面或其他支撑结构，并确保结构的稳定性。它需要承受各种载荷，包括静态载荷、动态载荷和冲击载荷，因此需要进行严格的计算和设计。承重支架的分类结构分类根据支架结构，承重支架可以分为单柱支架、双柱支架、多柱支架、桁架支架等。材料分类承重支架的材料主要有钢材、铝合金、木材等，其中钢材是最常见的材料，具有高强度和耐久性。用途分类承重支架可用于各种不同的场合，例如建筑施工、工业生产、舞台搭建、展览展示等。连接方式分类承重支架的连接方式主要有焊接、螺栓连接、铆接等，具体采用哪种连接方式取决于支架的类型、载荷和使用环境。承重支架的基本结构承重支架通常由立柱、横梁、斜撑、连接件等组成。立柱是支架的主要承重构件，承受垂直荷载，并通过横梁将荷载传递到基础。横梁连接在立柱上，用于支撑货物或设备。斜撑用于提高支架的整体稳定性，防止支架倾倒。连接件用来连接各构件，保证支架的整体强度。支架载荷分类自重载荷支架本身的重量，是支架承载的重要组成部分。安装载荷支架安装过程中产生的临时载荷，包括人员、工具和材料的重量。设备载荷支架所支撑的设备或设施的重量，是支架承载的主要部分。风载荷风对支架产生的力，需要根据风速和支架表面积进行计算。支架载荷计算确定载荷类型确定支架所承受的载荷类型，包括垂直载荷和水平载荷。收集载荷参数收集与载荷相关的参数，例如载荷大小、作用位置、分布方式等。进行载荷计算根据载荷类型和参数，采用相应的计算方法进行载荷计算。载荷传递分析分析载荷在支架各构件之间的传递路径和分布情况。正弦法计算垂直载荷1计算角度首先，需要计算支架与水平面之间的角度。可以使用三角函数，例如正弦函数来计算角度。2确定载荷接下来，需要确定支架上的垂直载荷。这可能是由设备、材料或其他因素引起的。载荷可以是集中载荷或分布载荷。3计算垂直载荷使用正弦函数，将载荷乘以角度的正弦值，可以计算出支架上垂直载荷的大小。正切法计算水平载荷1水平荷载是指作用在支架上的水平力2水平力方向与支架中心线平行3正切法通过计算水平力与垂直力的比值获得水平荷载4公式水平荷载=垂直荷载*tan(倾斜角度)倾斜角度是指支架与水平面的夹角。水平荷载的大小会影响支架的稳定性，需要进行合理的计算和设计。支架承载能力计算支架承载能力是指支架能够承受的最大载荷。承载能力计算需要考虑支架材料的强度、结构形式、尺寸、连接方式等因素。方法计算公式适用范围静力法F=σA支架静载荷计算动力法F=mω²r支架动载荷计算杆件受力分析弯矩杆件承受弯曲力矩，产生弯曲变形，内部产生弯矩应力。剪力杆件承受剪切力，产生剪切变形，内部产生剪切应力。轴力杆件承受拉伸或压缩力，产生轴向变形，内部产生轴力应力。杆件截面验算杆件截面验算，是指根据杆件所承受的载荷，计算杆件的截面尺寸，以确保杆件的安全性和稳定性。杆件截面验算主要考虑以下因素：杆件的材料强度、杆件的截面形状、杆件的受力情况、杆件的边界条件。在进行杆件截面验算时，需要使用相应的公式和规范，并根据计算结果选择合适的杆件截面尺寸。杆件截面验算是一项重要的工程设计工作，它直接关系到结构的安全性，因此必须严格按照规范要求进行。柱型支架受力分析柱型支架是常见的支架类型，通常由钢管或型钢组成。柱型支架主要承受垂直载荷，并通过底座传递到基础上。分析柱型支架的受力情况，需要考虑杆件的轴力、剪力、弯矩，以及连接件的受力。根据载荷分布、支架几何尺寸、材料特性等因素，进行受力分析和计算。柱型支架截面验算柱型支架截面验算对确保支架整体稳定性和承载能力至关重要。它评估支架材料在承受载荷时的应力分布情况，并验证其是否符合设计要求。1强度确保支架材料在载荷作用下不会发生断裂。2刚度确保支架在载荷作用下不会发生过大的变形。3稳定性确保支架在载荷作用下不会发生失稳。验算过程通常采用相关规范和计算方法，并考虑支架材料的强度、刚度、稳定性以及实际工况等因素。桁架型支架受力分析桁架型支架由多个杆件组成，通过连接节点形成三角形结构，形成整体受力体系。桁架型支架具有结构稳定、承载能力强、占用空间小的特点。分析桁架型支架受力，主要分析各个杆件的受力情况以及连接节点的受力情况。桁架型支架截面验算桁架型支架截面验算步骤包括：确定杆件截面尺寸，计算杆件的应力，判断杆件是否满足强度要求。杆件截面验算结果将直接影响支架的整体稳定性和安全性，是支架设计中至关重要的环节之一。步骤内容1确定杆件截面尺寸2计算杆件的应力3判断杆件是否满足强度要求撑杆受力分析支撑力撑杆承受着来自支架结构的水平推力，提供稳定性。拉伸力撑杆也可能承受来自结构的拉伸力，需要根据实际情况分析。弯矩撑杆在安装过程中可能会受到弯矩的影响，需要考虑其对承载力的影响。撑杆截面验算撑杆截面验算主要评估撑杆的抗弯强度和抗剪强度，以确保其能够承受来自支架结构的荷载，防止撑杆发生弯曲或断裂。验算步骤主要包括：1.确定撑杆承受的荷载，包括垂直荷载和水平荷载；2.计算撑杆截面上的应力和剪力；3.将计算结果与撑杆材料的抗弯强度和抗剪强度进行比较，如果计算结果小于抗弯强度和抗剪强度，则认为撑杆截面满足设计要求。焊缝受力分析焊缝是支架结构中重要的连接部位，承受着各种载荷，包括拉伸、压缩、弯曲和剪切。分析焊缝受力情况，需考虑焊缝的尺寸、形状、材料强度、连接方式等因素，确保焊缝强度满足设计要求。焊缝截面验算焊缝截面验算旨在确保焊缝强度足以承受支架在使用过程中所产生的各种载荷，防止焊缝因疲劳或过载而断裂。焊缝截面验算通常涉及以下步骤：确定焊缝的类型和尺寸，计算焊缝的承载能力，将焊缝承载能力与支架实际受力进行比较，确保焊缝强度满足设计要求。100强度焊缝强度是焊缝材料抵抗断裂的能力，通常以屈服强度或抗拉强度表示。1.5安全系数安全系数通常在1.5到2.0之间，确保焊缝在实际使用中具有一定的安全裕度。10疲劳焊缝在反复受力下可能会出现疲劳裂纹，影响其强度和可靠性。基座受力分析基座是支架的重要组成部分，承受着整个支架的重量和外部载荷，需要进行精确的受力分析。分析时应考虑基座的材质、尺寸、形状以及与地面的连接方式，确保基座能够安全可靠地支撑支架。计算基座的受力情况，并根据计算结果选择合适的基座材料、尺寸和连接方式。基座截面验算基座是支架与地面的连接部分，承受来自支架的全部载荷。基座截面验算需要考虑基座的材料强度、尺寸、形状以及荷载分布等因素。验算内容验算方法基座强度根据基座材料强度和受力情况进行验算。基座稳定性考虑基座尺寸、形状以及荷载分布情况进行验算。连接件受力分析螺栓连接螺栓连接件承受拉伸和剪切力，确保支架各部件紧固连接。焊接连接焊接连接件承受拉伸、剪切和弯曲力，需要保证焊缝强度和质量。铆钉连接铆钉连接件承受拉伸和剪切力，广泛用于钢结构和机械结构。夹紧连接夹紧连接件承受压紧力，通常用于临时固定或可拆卸连接。连接件截面验算连接件是支架的重要组成部分，连接件的强度直接影响着支架的整体稳定性。连接件截面验算主要针对螺栓连接，需要确保螺栓的强度足够支撑连接的受力。1强度连接件的强度要满足设计要求，并考虑安全系数。2刚度连接件的刚度要保证支架整体的稳定性，防止连接处出现松动。3疲劳连接件的疲劳强度要符合设计规范要求，防止因疲劳断裂导致事故发生。支架整体稳定性验算结构稳定性确保支架整体不会因外力而发生倾倒或失稳，保证安全性和可靠性。例如，风荷载、地震荷载等。计算方法采用有限元分析方法，建立支架模型，模拟各种荷载工况，计算支架的整体稳定性。支架局部稳定性验算11.侧向稳定性侧向稳定性是指支架在横向荷载作用下，抵抗倾覆或侧移的能力，例如支架顶部发生侧向位移。22.局部屈曲局部屈曲是指支架的某些局部构件，例如梁或柱，在局部荷载作用下发生局部弯曲或变形。33.扭转稳定性扭转稳定性是指支架在扭矩作用下，抵抗扭转变形的能力，例如支架受到不均匀荷载而发生扭转。44.弯曲稳定性弯曲稳定性是指支架在弯矩作用下，抵抗弯曲变形的能力，例如支架受到悬挂荷载而发生弯曲。支架的最终设计结构安全经过严谨的计算和验算，支架结构必须满足安全可靠的要求，确保其能承受各种载荷，并确保其稳定性。连接可靠支架的连接件和焊接质量应严格控制，保证其牢固可靠，确保连接部位的承载能力和抗疲劳性能。工艺精良支架的制作和安装工艺需精益求精，确保其符合设计要求，并与周围环境协调一致，提高整体美观度。支架安装注意事项基础牢固支架基础必须坚固平稳，确保支架的稳定性。基础应能承受支架的重量和载荷。安装水平支架安装必须水平，避免倾斜。水平安装可以确保支架受力均匀，延长使用寿命。连接紧固支架各部件连接必须紧固，避免松动。紧固连接可以避免支架在使用过程中发生松脱，影响安全。案例分析本案例分析介绍了一个大型工厂的承重支架设计，涉及多层钢结构和高负荷设备。通过运用正弦