钢梁扭转计算方法详解

1、钢梁扭转计算方法详解 我们知道，结构构件的宏观受力可分为：拉压、剪、弯和扭。通常状况下，拉压、弯产生正应力；剪和扭产生剪切应力（可能吧？）。但要留意：扭矩作用下的应力计算，其实远比我们想象中要复杂。 钢梁扭转的计算，正式版的钢结构设计规范始终没给出过有用计算公式。新版钢结构规范征求看法稿倒是曾给出过公式，详细如下： 但你倘若真拿这个公式去算，会发觉困难重重。看看这几个参数吧，双力矩、主扇形坐标、扇形惯性矩、约束扭转力矩和自由扭转力矩，扇形静矩，会不会望而生畏？ 我工作其次年的时候，领导曾给我布置了一个任务，即“工字钢梁抗扭计算”，同时告知我，公式就在征求看法稿上。 看起来很容易，照着公式算嘛。

2、但为了找到这几个参数的表达式，我可费了一番周折。 幸运的是，这个问题有理论解。我给出了一份完整的算例，这个问题也相应地告一段落。 但在后面工作过程中，常常有同事/伴侣碰到相同的问题。我干脆把这份算例放到网上，并留下了联系方式，肦望大家可以共同沟通。 你现在在百度文库中搜寻“工字型钢梁抗扭计算”，依然可以看到这份资料。到目前为止，这份（苦涩的）资料阅读量已临近7k。可见，结构师伴侣苦钢梁扭转计算久矣。 这份资料发布之后，有不少生疏伴侣加我，肦望获得更多的参考资料。这次，我干脆把全部的参考资料都打包，包括Excel计算表格，放到微信公众号（JIE构生活）学习资料里面，供感爱好的伴侣猎取。（在该公众

3、号主页回复：学习资料） 越过了这座小山，另一座高大的大山耸立在眼前。 矩形管的抗扭怎么计算呢？ 对于等直非圆杆，其横截面在杆扭改变形后将发生翘曲而不再保持平面。这意味着，我们最熟识的平截面假定，彻底失灵。 说到等直非圆杆的扭转，我们有须要再理解一下自由扭转和约束扭转。不然总是有人叫嚣，扭转只会产生剪应力。 自由扭转（纯扭转）:等直杆在两端受外力偶作用，且端部可以自由翘曲，此时杆件所受的扭转就是自由扭转。因为相邻两横截面的翘曲程度彻低相同，横截面上惟独切应力而没有正应力。约束扭转：杆的两端受到约束而不能自由翘曲。此时，相邻两横截面的翘曲程度不同，将在横截面中引起附加的正应力。 由约束扭转所引起的

4、附加正应力，在一般实体截面杆中通常均很小，可略去不计。但在薄壁杆件中，这一附加正应力则成为不能忽视的量。 为何钢筋混凝土梁可以给出扭转计算公式，而钢梁却不能？上面这两句话是否能解开你的怀疑？留意，在我给出的工字钢梁抗扭算例中，支座位置，正应力是剪应力的17倍！ 曾经有一段时光，我踏上了寻觅矩形钢管扭转（有用）理论计算公式的漫漫路途，基本都是无功而返。 有一天，某大佬告知我，他有个插件，可以计算矩形管的扭转。我喜出望外，战战兢兢地拜读该插件给出的计算公式，读到： 泪奔！这简直是欺侮人！ 寻觅矩形钢管扭转（有用）理论计算公式的宏大事业，卒！ 固然，这个问题并没有自动出现。作为威猛的结构工程师，我们

5、不能轻易说自己不可。 当我们告知甲方，此处扭矩比较大，截面可能扛不住，甲方伴侣会无奈地说，好吧，那就不要用工字钢了，改矩形管吧。 偷偷告知大家一个奇妙的现象，在钢结构设计中，扭矩不行避开要被担当的时候，矩形管就像一剂强心针，只要用了矩形管，大家就认为没问题了。这是一个谎言。 某一天，由建造效果所限，我们设计了一条很大的钢梁，在钢梁上有许多单向悬挑，所以这根大梁承受很大的扭矩，当大梁碰上大扭矩的时候，我们该信任谁呢？是钢梁大还是扭矩大？ 作为一名专业的工程师，当大家都在谈概念的时候，我们恰恰应当学会如何量化。经受过许多次量化之后形成的概念，才是真概念。 其实，放下寻求理论公式的执念，一切都容易了。ABAQUS、ANSYS就不用说了，像SAP2K、Midas都可以算。 最后要提示