格构柱计算带有缀板excel

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钢格构柱计算

钢格构柱计算
120.960Fra bibliotek格构柱
角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计 角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计 角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计 型号 LP3 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长 度(m) 11.8 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 钢板间距 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 64 64 6.28 0.402 0.402 1.687 型号 LP3 小计 格构柱长 接头长度 实际角钢 格构柱数 度(m) (m) 用料(m) 量 11.8 0 11.8 1 单桩角钢 根数 140*14角 140*14角 140*14角钢 钢总长 钢米重kg 总重(T) (米) 4 47.2 25.522 1.205 1.205 型号 LP2 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长 度(m) 11.3 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 钢板间距 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 64 1152 6.28 7.235 7.235 29.399 型号 LP2 小计 格构柱长 接头长度 实际角钢 格构柱数 度(m) (m) 用料(m) 量 11.3 0 11.3 18 单桩角钢 根数 140*14角 140*14角 140*14角钢 钢总长 钢米重kg 总重(T) (米) 4 813.6 25.522 20.765 20.765 型号 LP1 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长 度(m) 10.3 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 钢板间距 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 56 3416 6.28 21.452 21.452 89.874 型号 LP1 小计 格构柱长 接头长度 实际角钢 格构柱数 度(m) (m) 用料(m) 量 10.3 0 10.3 61 单桩角钢 根数 140*14角 140*14角 140*14角钢 钢总长 钢米重kg 总重(T) (米) 4 2513.2 25.522 64.142 64.142

矩形格构式基础计算书 缀板

矩形格构式基础计算书 缀板

矩形格构式基础计算书(缀板)计算依据:1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值:G k=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.2×25+0×19)=750kN承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.35G k=1.35×750=1012.5kN桩对角线距离:L=(a b2+a l2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下:Q k=(F k+G k+G p2)/n=(449+750+20)/4=304.75kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下:Q kmax=(F k+G k+G p2)/n+(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(449+750+20)/4+(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1092.419kN Q kmin=(F k+G k+G p2)/n-(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(449+750+20)/4-(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-482.919kN 2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下:Q max=(F+G+1.35×G p2)/n+(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(606.15+1012.5+1.35×20)/4+(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1474.765kN Q min=(F+G+1.35×G p2)/n-(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(606.15+1012.5+1.35×20)/4-(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-651.94kN 四、格构柱计算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩:I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[361.67+24.37×(46.00/2-3.45)2]=38703.78cm4整个构件长细比:λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=900/(38703.78/(4×24.37))0.5=45.167分肢长细比:λ1=l01/i y0=20.00/2.48=8.065分肢毛截面积之和:A=4A0=4×24.37×102=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比:λ0=(λx2+λ12)0.5=(45.1672+8.0652)0.5=45.882maxλ0max=45.882≤[λ]=150满足要求!2、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=8.065≤min(0.5λ0max,40)=min(0.5×50,40)=25满足要求!3、格构式钢柱受压稳定性验算λ0max(f y/235)0.5=50×(235/235)0.5=50查表《钢结构设计规范》GB50017附录C:b类截面轴心受压构件的稳定系数:υ=0.856Q max/(υA)=1474.765×103/(0.856×9748)=176.74N/mm2≤f=215N/mm2满足要求!4、缀件验算缀件所受剪力:V=Af(f y/235)0.5/85=9748×215×10-3×(235/235)0.5/85=24.657kN 格构柱相邻缀板轴线距离:l1=l01+30=20.00+30=50cm作用在一侧缀板上的弯矩:M0=Vl1/4=24.657×0.5/4=3.082kN·m分肢型钢形心轴之间距离:b1=a-2Z0=0.46-2×0.0345=0.391m作用在一侧缀板上的剪力:V0=Vl1/(2·b1)=24.657×0.5/(2×0.391)=15.765kNσ= M0/(bh2/6)=3.082×106/(10×3002/6)=20.547N/mm2≤f=215N/mm2满足要求!τ=3V0/(2bh)=3×15.765×103/(2×10×300)=7.883N/mm2≤τ=125N/mm2满足要求!角焊缝面积:A f=0.7h f l f=0.8×10×540=3780mm2角焊缝截面抵抗矩:W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×5402/6=340200mm3垂直于角焊缝长度方向应力:σf=M0/W f=3.082×106/340200=9N/mm2平行于角焊缝长度方向剪应力:τf=V0/A f=15.765×103/3780=4N/mm2((σf /1.22)2+τf2)0.5=((9/1.22)2+42)0.5=9N/mm2≤f tw=160N/mm2满足要求!根据缀板的构造要求缀板高度:300mm≥2/3 b1=2/3×0.391×1000=261mm满足要求!缀板厚度:10mm≥max[1/40b1,6]= max[1/40×0.391×1000,6]=10mm满足要求!缀板间距:l1=500mm≤2b1=2×0.391×1000=782mm满足要求!线刚度:∑缀板/分肢=4×10×3003/(12×(460-2×34.5))/(361.67×104/500)=31.822≥6满足要求!五、桩承载力验算1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长:u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积:A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2承载力计算深度:min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mf ak=(2.5×150)/2.5=375/2.5=150kPa承台底净面积:A c=(bl-nA p)/n=(5×5-4×0.503)/4=5.747m2复合桩基竖向承载力特征值:R a=ψuΣq sia·l i+q pa·A p+εc f ak A c=0.8×2.513×(3.35×25+3.48×35+8.67×70)+4000×0.503+0.1×150×5.747=3730.357kNQ k=304.75kN≤R a=3730.357kNQ kmax=1092.419kN≤1.2R a=1.2×3730.357=4476.429kN满足要求!2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-482.919kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Q k'=482.919kN桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算,桩身的重力标准值:G p=l t A p(γz-10)=15.5×0.503×(25-10)=116.867kNR a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×2.513×(0.4×3.35×25+0.6×3.48×35+0.6×8.67×70)+116.867 =1063.306kNQ k'=482.919kN≤R a'=1063.306kN满足要求!3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积:A s=nπd2/4=12×3.142×162/4=2413mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:Q=Q max=1474.765kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×14×0.503×106 + 0.9×(360×2412.743))×10-3=6259.561kN Q=1474.765kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=6259.561kN满足要求!(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:Q'=-Q min=651.94kNf y A S=360×2412.743×10-3=868.588kNQ'=651.94kN≤f y A S=868.588kN满足要求!4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(2412.743/(0.503×106))×100%=0.48%≥0.45%满足要求!六、承台计算塔身截面对角线上的荷载设计值:F max=F/4+M/(20.5B)=606.15/4+3279.352/(20.5×1.6)=1600.82kNF min=F/4-M/(20.5B)=606.15/4-3279.352/(20.5×1.6)=-1297.745kN剪力图(kN)弯矩图(kN·m)V max=1078.652kN,M max=494.043kN·m,M min=-687.101kN·m 2、受剪切计算截面有效高度:h0=h-δc-D/2=1200-50-25/2=1138mm受剪切承载力截面高度影响系数:βhs=(800/1138)1/4=0.916塔吊边至桩边的水平距离:a1b=(a b-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05ma1l=(a l-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05m计算截面剪跨比:λb'=a1b/h0=0.05/1.138=0.044,取λb=0.25;λl'= a1l/h0=0.05/1.138=0.044,取λl=0.25;承台剪切系数:αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαb f t l'h0=0.916×1.4×1430×1×1.138=2086.139kNβhsαl f t l'h0=0.916×1.4×1430×1×1.138=2086.139kNV=1078.652kN≤min(βhsαb f t bh0,βhsαl f t lh0)=2086.139kN满足要求!3、受冲切计算钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板,所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算4、承台配筋计算(1)、承台梁底部配筋αS1= M min/(α1f c l'h02)=687.101×106/(1.04×14.3×1000×11382)=0.036δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.036)0.5=0.036γS1=1-δ1/2=1-0.036/2=0.982A S1=M min/(γS1h0f y1)=687.101×106/(0.982×1138×360)=1709mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋:A1=max(A S1, ρlh0)=max(1709,0.002×1000×1138)=2276mm2梁底部实际配筋:A S1'=3927mm2≥A S1=2276mm2满足要求!(2)、承台梁上部配筋αS2= M max/(α2f c l'h02)=494.043×106/(1.04×14.3×1000×11382)=0.026δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.026)0.5=0.026γS2=1-δ2/2=1-0.026/2=0.987A S1=M max/(γS2h0f y2)=494.043×106/(0.987×1138×360)=1222mm2最小配筋率:ρ=max(0.2,45f t/f y2)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁上部需要配筋:A2=max(A S2, ρl'h0)=max(1222,0.002×1000×1138)=2276mm2 梁上部实际配筋:A S2'=3927mm2≥A S2=2276mm2满足要求!(3)、梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋4Φ14(4)、承台梁箍筋计算箍筋抗剪计算截面剪跨比:λ'=(L-20.5B)/(2h0)=(5-20.5×1.6)/(2×1.138)=1.203取λ=1.5混凝土受剪承载力:1.75f t l'h0/(λ+1)=1.75×1.43×1×1.138/(1.5+1)=1.139kN V max=1078.652kN>1.75f t l'h0/(λ+1)=1.139kNnA sv1/s=4×(3.142×122/4)/200=2.262V=1078.652kN≤0.7f t l’h0+1.25f yv h0(nA sv1/s)=0.7×1.43×1000×1138+1.25×360×1138×2.262=2297.481 kN满足要求!配箍率验算ρsv=nA sv1/( l's)=4×(3.142×122/4)/(1000×200)=0.226%≥p sv,min=0.24f t/f yv=0.24×1.43/360=0.095%满足要求!(5)、板底面长向配筋面积板底需要配筋:A S1=ρbh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底长向实际配筋:A S1'=15831mm2≥A S1=11380mm2满足要求!(6)、板底面短向配筋面积板底需要配筋:A S2=ρlh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底短向实际配筋:A S2'=15831mm2≥A S2=11380mm2满足要求!(7)、板顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋:A S3'=15831mm2≥0.5A S1'=0.5×15831=7916mm2满足要求!承台顶长向实际配筋:A S4'=15831mm2≥0.5A S2'=0.5×15831=7916mm2 满足要求!(9)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

钢结构格构柱设计

钢结构格构柱设计

相应的回转半径:
ix lx / x 600/ 52 11.5cm
由附录6,二肢间需要的距离:
b ix 11.5 26.2cm 0.44 0.44
p.405 取25cm。
3、验算绕虚轴稳定性 槽钢惯性矩:I1=218cm4; 格构柱对虚轴的惯性矩:
I x 2( I1 4010.42 ) 9090 cm4
A
N x f A
(4-16)
5 .7轴心受压格构式构件的局部稳定
• 为了保证单肢不先于构件整体失稳,单肢 长细比1= l1 /i1应小于、等于柱子最大长细 比的0.7倍。 i1是柱肢对本身1-1轴的回转半 径。
为了保证单肢不先于柱子整体屈曲破坏, 规范规定:
25<1≤40
且 1≤构件最大长细比的0.5倍
规定单肢节段长细比的意义:在于确定缀板间 的距离。
缀材计算 1、轴心受压构件的剪力V (1)V的取值 设:屈曲模态为一个正弦半 波。
l z M N cr y N cr ym sin l dM z V N cr ym cos dz l l y y m sin
z Ncr
z
x ym y z o L y h=2.27ix y
d / cos 1 l1 l1
V=1/2
α l1
Δ
γ1 V=1/2 x y
γ1
图4-8 剪切变形
横截面上有剪力V=1时,分配给有关缀条面上的 剪力V=1/2。斜杆内力为
1/ 2 Sd cos
1 Sd cos 2
斜杆伸长:
Sd ld l1 d EAd 2 EAd sin cos
2
1 2 EI 1 2 1 l

桩基础计算(角钢+缀板)

桩基础计算(角钢+缀板)

塔吊桩基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:,自重(包括压重)F1= kN,最大起重荷载F2= kN塔吊倾覆力距M=kN.m,塔吊起重高度H=m,塔身宽度B=m混凝土强度:,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=m桩直径或方桩边长 d=m,桩间距a=m,承台厚度Hc=m基础埋深D=m,承台箍筋间距S=mm,保护层厚度: mm二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1. 塔吊自重(包括压重)F1= kN2. 塔吊最大起重荷载F2= kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2= kN塔吊的倾覆力矩 M= kN.m三. 矩形承台弯矩的计算计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)其中 n──单桩个数,n=4;F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F= kN;G──桩基承台的自重,G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=kN;M x,M y──承台底面的弯矩设计值(kN.m);x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N i──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(F+G)/4+M*(a/1.414)/[2*(a/1.414) 2] (M为塔吊的倾覆力矩,a为桩间距)kN2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)其中 M x1,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),N i1=N i-G/n。

经过计算得到弯矩设计值:M x1=M y1=2×(N-G/n)×(a/1.414)四. 矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.5条受弯构件承载力计算。

C82-双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比

C82-双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比
3)双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比
2 2EA
ox
x
关键是求得单位剪力作
用下的剪切角γ !
缀板与肢件可视为刚接,因而分肢和缀板组成一多层刚架,
缀板为刚架的横梁;假设弯曲变形的反弯点在各节间构件的中点

l1 l1
I1 Ib
l1/2
a
1
x
1x
a
a
1
x
1x
1/2
1/2
1/2
1/2
a
l1/2
l0
1
a
1
x
1
x
2
2

d
常见格构式截面的换算长细比汇总
项次
构件截面尺寸
(a)
I
I
1
y
x
2
x y
3
(b)
y
x
x
4
y
y (c)
5

x
θ
y
缀材类别
计算公式
缀板 缀条 缀板 缀条
缀条
2 2
ox
x
1
ox
ox
oy
2 27 A
x
A
1x
2 2
x
1
2 2
y
1
ox
oy
2 40 A
x
A
1x
2 40 A
y
A
1y
ox
2 x
42 A
A 1 1.5 cos 2
1
2 42 A
oy
y A cos 2
1
符号意义
λx、 λx-整个构件 对x和y轴的长细比 λ1-单肢对最小刚度 轴1-1的长细比,其 计算长度取:焊接时 ,为相邻两缀板间的 净距离,螺栓连接时 ,为相邻两缀板边缘 螺栓的最近距离 A1x、 A1y-构件横截 面中垂直与x和y轴的 各斜缀条毛截面积之 和 A1-构件横截面中各 斜缀条毛截面积之和 θ-构件截面内缀条 所在平面与x轴的夹 角

缀板

缀板

一.荷载统计中柱承受的荷载面积为9×8=72 m2,已知楼板结构层折算厚度为200mm,双面抹灰总厚度为60mm,混凝土的容重为25KN/ m3,抹灰层按照水泥砂浆计算,容重为20KN/ m3,则可知:中柱主要承受的恒荷载为F G=72×0.2×25+72×0.06×20=446.4KN学号为12,12÷4=3,活荷载为3×1.5+20=24.5KN/㎡中柱主要承受的活荷载为F Q=72×24.5=1764KN由《建筑结构荷载规范》中规定:对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

则有:N=γG F G×γQ F Q=1.2×446.4+1.3×1764=2828.88KN二、柱截面设计已知柱高为8m,截面类型为b类,所用钢品种为Q235-B,一端固接一端铰接,则可推断出计算长度l ox=l oy=0.8×8=6.4m。

A.初选分肢截面并验算柱绕实轴的刚度和整体稳定1.假定绕实轴的长细比λyˊ=60,由《钢结构设计原理》附表查得φ=0.807。

2.求A r、i y r所需截面面积A r=N/φf=2828.88×103/(0.807×215)=16304.314mm2所需回转半径i y r = l oy /λyˊ=6400/60=107mm3.查型钢表选择从钢结构设计原理附表中可以查,试选2根40a的工字型钢A=2×86.1=172.2cm2i y=15.9cm 。

其他截面特性i1=2.77cm I1=660cm4 Z0=142/2=714.验算绕实轴的刚度和整体稳定λy= l oy/ i y=6400/159=40.25 <[λ]=150 故绕实轴刚度满足根据Q235 λy=40.25 b类截面查得φy=0.898σ=N/φA=2828.88×103/(0.898×17220)=182.9N/mm2<f=215N/ mm2故绕实轴整体稳定满足。

门洞(格构式立柱)计算书

门洞(格构式立柱)计算书

门洞(格构式立柱)计算书计算依据:1、《建筑结构荷载规范》GB50009-20122、《钢结构设计标准》GB50017-20173、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010一、基本参数二、荷载参数集中荷载:均布荷载:三、立柱搭设参数正立面图侧立面图格构柱截面四、横梁计算均布荷载标准值q’=0.577+0.6×6=4.177kN/m均布荷载设计值q=1.2×0.577+0.6×8.1=5.552kN/m由于横梁2根合并,单根横梁承受集中荷载为p n=0.6×Fn 计算简图如下:1、抗弯验算横梁弯矩图(kN·m)σ=M max/W=28.668×106/726330=39.47N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算横梁变形图(mm)νmax=1.794mm≤[ν]=1/250=4450/250=17.8mm满足要求!3、抗剪验算横梁剪力图(kN)V max=23.157kNτmax=V max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=23.157×1000×[132×3202-(132-11.5)×2902]/(8×116214000×11.5)=7.327N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!4、支座反力计算承载能力极限状态R1=29.697kN,R2=27.709kN正常使用极限状态R'1=22.023kN,R'2=20.564kN五、立柱验算立柱所受横梁传递荷载N=max(R1,R2)/k1=max(29.697,27.709)/0.6=49.496kN 立柱所受轴力F=N+1.2×G k×H=49.496+1.2×1×4=54.296kN1、杆件轴心受拉强度验算分肢毛截面积之和:A=4A0=4×24.37×100=9748mm2σ=N/A=49.496×103/9748=5.078N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、格构式钢柱换算长细比验算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩:I x=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[362+24.37×(45/2-3.45)2]=36823.736cm4整个构件长细比:λx=λy=L0/(I x/(4A0))0.5=400/(36823.736/(4×24.37))0.5=20.58分肢长细比:λ1=l01/i y0=31/2.48=12.5分肢毛截面积之和:A=4A0=4×24.37×100=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比:λ0max=(λx2+λ12)0.5=(20.582+12.52)0.5=24.079各格构柱轴心受压稳定系数:λ01max=24.079≤[λ]=150,查规范表得:φ1=0.956满足要求!σ1=F/(φ1A)=54295.572/(0.956×9748)=5.826N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!3、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=12.5≤min(0.5λ01max,40)=min(0.5×50,40)=25根据GB50017-2017,7.2.5条,当λmax<50时,取50满足要求!六、立柱基础验算立柱传给基础荷载F=54.296kN混凝土基础抗压强度验算σ=F/A=54.296×103/(1×106)=0.054N/mm2≤f c=16.7N/mm2满足要求!立柱底面平均压力p=F/(m f A)=54.296/(0.5×1)=108.591kPa≤f ak=300kPa 满足要求!。

用EXCEL完善钢结构计算

用EXCEL完善钢结构计算

用EXCEL完善钢结构计算刘秋元广东省佛山市顺德规划设计院有限公司广东佛山 528300摘要:本文介绍用EXCEL编制一系列小程序,作为钢结构计算的补充,使结构计算更为简单快捷,大大提高了结构设计人员的工作效率和准确度,并举例说明其应用,供设计参考。

关键词:钢结构补充计算 EXCEL程序Summary: The passage introduces a series of small program in EXCEL as a complement to calculate steel structures, thus the whole procedure of structure calculation is easier and faster and it can also improve the efficiency and precision of the construction design . Finally, a numerical example is shown for reference in designingKey words: steel structures, complement calculate, EXCEL1.问题的提出随着计算机的广泛应用和软件的不断开发,结构设计人员逐渐摆脱了大量繁重的计算工作。

目前可用来进行钢结构整体计算的软件主要有3D3S[1]、STAAD/CHINA以及PKPM系列-钢结构CAD软件和STS软件等。

软件的应用大大的提高了设计人员的工作效率。

但是,任何一种设计软件都不可能包罗万象,尽如人意。

在实际工作中,使用这些软件的同时,结合实际工程,对一些特殊构件或整体分析较难处理的特殊部位作一些补充计算是必不可少的。

用EXCEL编制一些计算程序,其优点在于不受源程序影响,设计人员可根据规范要求编制成如用手写计算书一样的形式,按规范要求提取各项系数和计算公式。

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=
4.951E+07 32.4 90.0 64.4
mm4 N/mm² N/mm² N/mm²
焊缝综合应力:
T V f
2
T
N 2
132.2 N/mm²
~2~

[f]=310N/mm²

[f]=310N/mm²
满足要求
25
不满足要求
6
满足要求
≤ftw=160N/mm²
满足要求
3.645E+05 mm³
9.792E+03 mm³
刚度比值: 缀板焊缝连接验 算:
V Af f y 85 235
37.2

82.22 KN
剪力 T =V*a/2y1=
弯矩
M = V*a/4 =
b3=(b2-B+2b1)/2=
179.7 24.7
90
KN KN.m mm
Aw
0.7
h焊f 缝2 形b3心距2 h
Mx =
55.6 KN.m
My =
55.6 KN.m
柱的计算长度: 柱长
l=
8.7 m
长度系数
μ=
0.7
计算长度 le=μ*l=
6.09 m
二、格构柱强度验算
x y N Mx My A xW yW
1.00 67.6 N/mm² 满足要求
三、弯矩作用整体稳定性验算
长细比 λ=le/i=
21.84
缀板左端距
f
h2
x0 rx = b3
= -
r2y h=f h-2/x20 =+
0.7hf =
2788.8 9.03 65.0 180.6
mm² mm mm mm
Ix= 4.819E+07 mm4
Iy= 1.315E+06 mm4
J = Ix + σT =IyT×= τTr=x/JT×= σV r=y/TJ/A=w
λ1=(a-h2)/i1=
0 2 12
27.07 34.78
~1~
Ix= 1.175E+07 mm4 i1= 31.4 mm b1= 160 mm y1 =B/2-z0= 274.5 mm h2= 350 mm a= 1200 mm
(注:须Mx≥My,取正数值)
(注:两端铰支μ=1,两端固定μ =0.5, 一端固定一端自由μ=2, 一端固定一端铰支μ=0.7。)
分肢轴力:
N1
N 4
Mx 4 y1
My 4 y1
λ1=
3.184E+05 N 27.07
根据b类截面,查表得
0.932
N1 A1
69.6 N/mm² 满足要求

五、其他验算及构造要求
缀板线刚度之 和:
柱分肢线刚度:
λ1=
27.07
λ1=
27.07
12
4t
B
h23 2
z
0
Ix/a=

40

0.5λmax=

[f]=310N/mm²
0 2 12
根据b类截面,查表得
0.899
mx
0.65 0.35 M y Mx
ty
N
' Ex
2 EA 1.12
N mxM x tyM y
A
Wx
1
N
N
' Ex
Wy
1.00
1.00 7.605E+07 N
72.7
N/mm²
满足要求
四、分肢(单肢)稳定性验算
缀板尺寸
b2= 500 mm
t=
14
mm
缀板与柱肢连接角焊缝 hf=
8
mm
A 4A1
19628 mm²
I 4 I x y12 A1 1.526E+09 mm4
i I A
278.8 mm
W = Wx = Wy = 2I/B = 4.769E+06 mm³
荷载:
轴力
N=
868.7 KN
弯矩
缀板式格构柱计算书
注:蓝色区域为需要填入的数据,其余为自动计算。
一、计算参数
由于格构柱x轴与y轴对称,因此仅按一个方向最不利情况考虑即可。
材料:
Q345
fy=
310 N/mm²
角钢:
L160×16
格构柱:
柱截面宽
A1= 4907 mm² ix= 48.9 mm z0= 45.5 mm B= 640 mm
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