钢牛腿计算
钢结构计算表格-钢牛腿设计
截面腹板上 端抵抗矩W’
n3
W’n3=In/(y-tf)=
3602064.516 mm3
腹板下端的正 应力σ1
σ=M/ Wn2=
70.95 N/mm2<120 N/mm2 ,满足要求
腹板上缘的正应力σ和切应力τ σ=M*(y-tf)/I=
τ=V*S/(I*n*tw)=
42.02589913 N/mm2<120 N/mm2 24.10 N/mm2<120 N/mm2
组合应力
三、 牛腿与 柱的连接焊 缝计算：
2 3 2
= 59.23455569
N/mm2<120 N/mm2
由于牛腿翼缘竖向刚度较差，一般不考虑承担剪力，因此计算时通常假定腹板焊缝承受所有剪力， 矩则由全部焊缝承受。
焊缝截面的型心y坐标 y=(b*t*(-0.5t)+b*t*(0.5t+tf)+(h-t)*t*n*2*(0.5(h-t)+t+tf))/(2*b*t+2*n*
和柱的连接
采用角焊缝
连接。 二、牛腿强度的计算
F*e= 151.38 kN.m
V= 504.6 kN
牛腿根部的
净截面积An
An=b*tf+tw*h*n=
24000 mm2
上翼缘板上
边缘至截面
形心轴处的
距离y
y=(b*tf*0.5*tf+n*h*tw*(tf+0.5*h))/An=
669984000 mm4
,满足要求 ,满足要求 ,满足要求
假定腹板焊缝承受所有剪力，而弯 .5(h-t)+t+tf))/(2*b*t+2*n*(h-t)*t) +
钢筋混凝土牛腿设计计算
钢筋混凝土牛腿设计计算牛腿设计（下表中绿色数字由设计者填写）220KN10KN308KN 14KN0.8660mm425mm 根据公式841mm Fvk≤β*(1-0.5Fhk/Fvk)*ftk*b*h0/(0.5+a/h 530mm 初算高度=357.93530mm C30fc=14.3ftk= 2.01ft= 1.4340混凝土强度等级钢筋抗拉强度设计值fy ＝ 360N/mm 纵筋合力点至近边距离as=水平拉力设计值Fh=裂缝控制系数β=牛腿宽度b=牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=牛腿的外边缘高度h1=外边缘初算最小高度=h-c基本的构造规定: 牛腿的端部高度，且不小于200mm牛腿底面斜角竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c= 牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk=作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk=竖向力设计值Fv=0.002145满足最大配筋率要求!31929选用8根直径20面积为2513满足!327Asv ＝ As / 2 =1257a/ho=0.87Asw ＝ As / 2 ＝1257679113至340之间的范围内箍筋的直径宜为6～12mm，间距宜为100～150mm，且在上部 2ho / 3 ＝范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一当a / ho ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l ＝需要弯起钢筋！弯起钢筋宜位于牛腿上部l/6 至l/2最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=牛腿顶面受压面的面积要求牛腿的配筋计算纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算As ≥ Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh / fy 局部压力计算的横向受压长度必须≥。
钢结构牛腿计算
牛腿计算1. 输入已知条件：输入牛腿材料16Mn输入荷载N330kN输入牛腿截面500x250x8x12h500mmbf250mmtw8mmtf12mm 输入e450mm输入d150mm输入h1350mm输入h2150mm 2. 抗弯强度检验计算惯性矩I=(bf*h^3-(bf-tw)*(h-2*tf)^3)/12429188117.3mm^4计算抗弯截面模量W=2*I/h1716752.5mm^3计算根部弯矩M=N*e148500000N-mm弯曲应力计算s=M/W86.50N/mm^2s<315OK!2. 抗剪强度检验计算受力处截面高h3=h1+h2*d/(d+e)387.50mm计算惯性矩Is=(bf*h3^3-(bf-tw)*(h3-2*tf)^3)/12243592423.6mm^4计算静面矩S=bf*tf*(h3-tf)/2+(h3/2-tf)^2*tw/2695382.25mm^3计算最大剪应力t=N*s/(tw*I1)117.76N/mm^2t<185OK!3. 组合应力强度检验腹板平均剪应力t1=N/(tw*(h-2*tf))86.66N/mm^2腹板边缘弯曲应力s1=s*(h-2*tf)/h82.35N/mm^2腹板边缘折算应力s(max)=SQRT(s^2+3*t^2)171.20N/mm^2s<315OK!4. 焊缝计算翼板焊缝所受拉力F=s*tf*bf259501.6N焊接材料强度s2200.0N/mm^2翼板焊缝高度hf1=F/(0.7*(2*(bf+tf)-tw)*s2)3.6mm选用翼板焊缝高度hf16mm腹板焊缝高度hf2=N/(2*0.7*(h-2*tf)*s2) 2.5mm选用腹板焊缝高度hf26mm。
钢牛腿
0.5*t1+0.5*t2-
腹板下端的正应 力σ1
67.30 N/mm2
<
273413.785 mm3
120391.74 mm3
σ1= M/W’n2= 腹板下端的剪应 力τ1
144.84 N/mm2
τ=VS1/(Its)= 腹板下端的折算 应力
积对形心轴的 S=(y-
净截面的惯性 0.5*t1)*ts*0.5*(
矩In
腹板中心距与y
的In=距t1离*baf=1*y*y+
t2*bf2*y*y+ts*
39.60 60
kN.m kN
2912 mm2
(0.5*hw+0. 5*t1-y)
净截面的上、 下抵抗矩Wn1 Wn1=In/(y+0.5
*Wt1n)2==In/(hf+t1+ 0.5*t2-y)=
261654.052 mm3 255966 mm3
腹板厚ts
4
腹板高度hf 232
118.64 mm 143971.7136 mm3
= 32088562.87 mm4
下翼缘外边的
正应力σ
σ=M/γx
截面形心轴处 Wn2=
147.34 N/mm2
<
的剪应力τ
截面腹板下端 τ=VS/(Its)= 抵抗矩W’n2 W’
三级
上翼缘厚t1
8
下翼缘厚t28来自0kN60 kN
60 kN
0.66 m
6
二、牛腿强度 的作计用算于牛腿根 部的弯炬M和
M=F*e=
钢牛腿计算
钢牛腿计算 蓝色字体为输入数据，其余不可改动
一.设计参数 截面高h= 翼缘宽b= 腹板厚tw= 翼缘厚t= 角焊缝强度放大系数βf= 二.计算 腹板净高hj= 翼缘惯性矩Iy= 腹板净惯性矩Iwj= 截面净惯性矩Ij= 截面净抗弯刚度Wxj= 腹板边缘抗弯刚度Wx1= 面积矩Sx= 翼缘承受弯矩My= 腹板承受弯矩Mw= 三.结果 1.牛腿截面强度验算 翼缘正应力σ = 腹板剪应力τ = 腹板边缘正应力σ 1= 腹板平均剪应力τ 1= 腹板边缘综合应力σ red= 2.牛腿焊缝强度验算 翼缘对接焊缝正应力σ w= 腹板焊缝剪应力τ w= 腹板焊缝边缘正应力σ w1= 腹板焊缝综合应力σ zw= 牛腿截面： 700 mm 350 mm 14 mm 18 mm 1.22 604 1465480800 257073674.7 1722554475 4921584.213 5703822.76 2786728 250.35 58.35 mm mm4 mm4 mm4 mm3 mm3 mm3 KN*m KN*m H700x350x14x18 钢材抗拉强度f= 钢材抗剪强度fv= 对接焊缝抗拉强度ft= 角焊缝强度ffw= 腹板角焊缝高度hf= 牛腿设计值Vmax= 牛腿弯矩设计值Mmax= 腹板面积Aw= 腹板有效焊缝长度Lw= 腹板焊缝面积Afw= 腹板焊缝抗弯刚度Wfw= 腹板毛惯性矩Iw= 截面毛惯性矩I= 215 125 215 160 10 735 308.7 8456 584 8176 795797.33 341547434.7 1807028235
62.72 84.93 54.12 86.92 159.98
N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2
小于等于f,满足√ 小于等于fv,满足√
钢结构钢牛腿设计计算表格
钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）荷载竖向压力设计值F=80kN柱边与竖向压力距离e=0.5m 材料钢材为Q345-B焊条为E50焊接形式手工焊焊缝质量三级角焊缝焊角尺寸hf(mm)=6牛腿翼缘和柱的连接采用对接焊缝（坡口焊）连接，腹板和柱的连接采用角焊缝连接。
二、牛腿强度的计算作用于牛腿根部的弯炬M和剪力VM=F*e=40.00kN.mV=F=80kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+tw*hw=6208mm2上翼缘板中心至截面形心轴处的距离yy=(tw*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2))/An=143.00mm 形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=(y-0.5*t1)*tw*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*y=362176mm3净截面的惯性矩In腹板中心距与y的距离a=(0.5*hw+0.5*t1-y)=0mmIn=(bf1*t1^3)/12+t1*bf1*y^2+(bf2*t2^3)/12+t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2)^2+(tw*hw^3)/12+tw*hw*a^2=95845717.33mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=647606.1982mm3Wn2=In/(hw+0.5*t1-y+t2)=647606.1982mm3上翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn1=61.77N/mm2<310N/mm2,满足要求下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=61.77N/mm2<310N/mm2,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=V*S/(I*tw)=37.79N/mm2<310N/mm2,满足要求截面腹板下端抵抗矩W’n2W'n2=In/(hw+0.5*t1-y)=694534.1836mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=286000mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W'n2=57.59 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=V*S1/(I*t w)=29.84 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=77.38N/mm2<1.1*310 N/mm2,满足要求腿与柱的连接焊缝计算：由于牛腿翼缘竖向刚度较差，一般不考虑承担剪力。
钢牛腿校核
无锡国金中心JCD500内爬塔吊钢牛腿支持计算一、计算依据1、《JCD500塔式起重机说明书》；2、《钢结构设计手册GB5007-2003》；3、《混凝土结构设计规范GB50010-2002》4、《塔式起重机设计规范GB/T13752-92》二、结构受力由于塔吊布置于内爬钢梁中心，塔吊牛腿对称分布，故考虑其受力也对称，参照塔吊说明书提供塔吊竖向力kN P V 88.2506=；水平力kN F s 732=（工况），考虑四点受力，其端部竖向力为kN P P V 5.6264==；水平力kN F F S 1834==。
动载荷系数参照塔式起重机设计规范取34.1=φ。
三、钢牛腿核算钢牛腿图纸详见CAD 图纸。
考虑最危险工况，及梁端部距结构距离为150mm （为最大允许值），此时端弯矩最大，为kNm P M 975.9315.0=⨯=。
考虑钢牛腿为悬挑梁计算，则其计算数据如下：4996846079m m I x =；36.5950178mm W x =；竖向抗剪面积264500mm S v =；水平向抗剪面积218000mm S S =（仅考虑顶板抗剪） 则其正应力为MPa W M x 216.595017810975.9334.16=⨯⨯==φσ，满足材料要求； 其剪应力为MPa S P v v 1364500105.62634.13=⨯⨯==φτ，满足材料要求； M P a S F s s 6.131800018300034.1=⨯==φτ，满足材料要求； 其合应力为()MPa s v 2.282/1222=++='ττσσ，满足材料要求。
四、预埋件计算预埋件详见图纸，按照混凝土结构设计规范中有关预埋件计算章节核算。
实际锚筋面积为222122665.1214.325mm r n A S =⨯⨯==π； 结构所需最小锚筋面积按公式zf a a M f a a V A y b r y v r 3.1+=计算， 其中，为便于计算，剪力kN V 5.8091835.626=+=，较之实际情况偏于安全，kNm M 975.93=，85.0=r α，43.0=v α（按C30混凝土取值计算），85.0=b α，MPa f y 300=，m z 48.0=代入公式计算：2807648.030085.085.03.1975.9330043.085.05.809mm A =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= 安全系数34.152.1807612266>===S A A n ，满足要求。
钢牛腿节点计算word版
钢牛腿与钢柱连接计算一、钢牛腿与GZ1连接节点计算：牛腿计算简图如附图九示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X207.3KN+1.2X(77.9kg/m+43kg/m)X6=300KNF=1.4x7.65KN=10.7KN其中：207.3KN 为吊车传来的坚向荷载，77.9kg/m 为吊车梁自重，43kg/m 为吊车轨道重（下同）。
7.65KN 为吊车横向水平荷载。
则作用于牛腿根部的弯矩为：M=Pe+Fe=300x0.35m+10.71x0.6m=111.4KN ·m剪力V=P=300KN 计算时假定弯矩由牛腿翼级承担，剪力由牛腿腹板承担。
强度验算：22226/185/798476300/315/3.7425012500104.111mm N f mm N A V mm N f mm N hA M v w f =<=⨯===<=⨯⨯⨯==τσ经计算，牛腿根部满足强度要求！牛腿与钢柱连接焊缝计算：牛腿上下翼缘与柱的连接采用开坡口的全熔焊缝，可视为与钢板等强，故该处焊缝满足强度要求！牛腿腹板与柱的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板，其计算长度为L w =500-12x2-10=466mm 则：223/200/464662107.0103007.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ焊缝强度满足要求！在牛腿高度范围内柱腹板的折算应力在算主刚架时已考虑，可不需验算。
牛腿处柱腹板设置的加劲肋与柱腹板和翼缘的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板。
焊缝的计算长度：在腹板处：Lw=500-12x2-30x2-10=406mm ；在翼缘处：Lw=125-4-30-10=81mm 。
（其中30为加劲肋切角尺寸）。
其所承担的水平力为:H=111.4/0.5=223则：223/200/204064107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强223/200/98814107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝计算：牛腿加劲肋与牛腿腹板连接处采用双面角焊缝（h f =10mm ），其计算长度为：Lw=317-12x2-30x2-10=223mm223/200/362234107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ 牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝满足强度要求！经计算，牛腿处连接节点安全！二、钢牛腿与GZ2连接节点计算：牛腿计算简图如附图十所示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X435.1KN+1.2X(137.4kg/m+50kg/m)X6m=623KNF=1.4x17.03KN=23.8KN其中：435.1KN 为吊车传来的坚向荷载，137.4kg/m 为吊车梁自重，50kg/m 为吊车轨道重。
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一、计算资料（灰色为修改内容）
牛腿尺寸（单位：mm）
上翼缘宽bf1300上翼缘厚
t110腹板宽ts8
下翼缘宽bf2200下翼缘厚
t210腹板高度hw180
荷载
竖向压力设
计值F=80kN
柱边与竖向
压力距离e=0.5m 材料钢材为Q235-B
焊条为E43
焊接形式手工焊
焊缝质量三级
角焊缝焊角
尺寸
hf(mm)=10牛腿
翼缘和柱
的连接采
用对接焊
缝（坡口
焊）
连接，腹
板和柱的
连接采用
角焊缝连
接。
二、牛腿
强度的计
算
作用于牛
腿根部的
弯炬M和
剪力V
M=F*e=40.00kN.m
V=80kN
钢牛腿设计
的净截面
积An An=bf1*t1+b
f2*t2+ts*hw
=6440mm2
上翼缘板
中心至截
面形心轴
处的距离
y y=(ts*hw*0.
5*(hw+t1)+b
f2*tf2*(hw+
0.5*tf1))/An
=78.70mm 形心轴以
上面积对
形心轴的
面积矩S
S=(y-
0.5*t1)*ts*0.
5*(y-
0.5*t1)+t1*b
f1*y=257811.1531mm3净截面的
惯性矩In
腹板中心距与y的距离a=(0.5*hw+0 .5*t1-y)
In=t1*bf1
*y*y+t2*
bf2*y*y+t
s*hw*hw
*hw/12+t
s*hw*a*a
=35235826.1mm4
净截面的
上、下抵
抗矩Wn1
、Wn2
Wn1=In/(y+0
.5*t1)=420999.48mm3
Wn2=In/(hw
+t1+0.5*t2-
y)=302962mm3
边的正应力σ
σ=M/ Wn2=132.03N/mm2<2
15 N/mm2,满足要求
截面形心轴处的剪应力τ
τ
=VS/(Itw)=73.17N/mm2<2
15 N/mm2,满足要求
截面腹板
下端抵抗
矩W’n2
W’
n2=In/(hw+0
.5*t1-y)=331461.76mm3
下翼缘对
形心轴的
面积矩S1
S1=t2*bf2*(
hw+0.5*t1+0
.5*t2-y)=222608.7mm3腹板下端
的正应力
σ1
σ1= M/W’n2=120.68 N/mm2
腹板下端
的剪应力
τ1
τ
=VS1/(It w)=63.18 N/mm2
腹板下端
的折算应
力
√(σ12+3τ
12)=162.90
N/mm2<1
.1*215
N/mm2
,满足要
求
三、 牛腿与柱的连接焊缝计算：
于牛腿翼
缘竖向刚
度较差，
一般不考
虑承担剪
力。
同时
为了与牛
腿工字形
截面
的传力方
式一致，
可假定弯
矩由牛腿
翼缘与柱
的连接焊
缝承担，
剪力由牛
腿腹板与
柱
的连接焊
缝承担。
翼缘采用
对接焊
缝，其受
力为：
H=M/ho=222.22kN 上翼缘焊
缝应力
为：
σ
f=H/(t1*bf
1)=74.07N/mm2
<fWt=185
N/mm2
,满足要
求
下翼缘焊缝应力为：
σ
f=H/(t2*bf
2)=111.11N/mm2
<fWc=215
N/mm2
,满足要
求
两条角焊缝，承受
剪力V，
角焊缝焊
角尺寸为hf，角焊
缝应力:
τ
f=V/(2*0.7
*hf*(hw-
20))=35.71N/mm2
<fWf=160N/
mm2
,满足要
求
若承受动力荷载，需注意焊缝形式以及强度指标。