跨距翻一倍,承载不是减半,而是降到约四分之一甚至更低。原因是强度按 L²、挠度按 L⁴ 衰减,谁先控制谁说了算。
一、强度控制时的比例
弯矩与 L² 成正比,跨距翻倍则同等荷载下弯矩增至 4 倍,允许荷载降到 1/4(约 25%)。
二、挠度控制时的比例
挠度与 L⁴ 成正比,跨距翻倍则挠度增至 16 倍,允许荷载降到约 1/16(约 6%)。实际工程中常见降到 10%—20%。
三、实际表值为什么不是 6%
因为跨距翻倍后限值也变为原来的 2 倍(L/200),抵消了一部分。综合后,1m 到 2m 的允许荷载常降到原来的 15%—25%。
四、谁先切换
小跨距由强度控制,跨距增大后挠度迅速接管。多数规格在 1.2—1.5m 之间发生切换,此后荷载值下降明显加快。
五、对选型的启示
大跨距部位不能用小跨距的经验“估一档”。1m 够用的规格,2m 基本不能用;必须按 2m 重新选,通常要加高 1—2 档或加中间支承。
六、跨距口径的影响
若 1m 与 2m 一个是净跨、一个是中心距,比例还会变。比较时必须统一口径,否则比例失真。
七、加中间支承的效果
把 2m 拆成两个 1m,承载能力立刻回到 1m 的水平(约 4 倍提升),这是最有效的做法,成本远低于换板。
八、计算书怎么写
写“同一型号 L=1.0m 时允许 8kN/㎡,L=2.0m 时降至 1.5kN/㎡(挠度控制),降幅约 81%”,把控制条件与降幅一并写出。
九、补充说明
间距变化往往伴随扁钢高度调整,实际比较应按厂家给出的两个完整规格进行,不能只改间距数字就下结论。
十、再补一层
另外,跨距翻倍时挠度限值也翻倍,这一点常被忽略:有人以为限值不变,于是把降幅算得更大。实际是限值同步放宽,抵消了一部分挠度增长,才得到 15%—25% 的落点。
一句话总结:跨距翻倍时强度按L²降到1/4、挠度按L⁴降到1/16,限值同步放大约落在15%—25%;大跨距必须重新选型或加中间支承,不能凭经验估档。
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