钢平台受力计算
钢平台受力计算
一、钢平台结构形式
平台纵向长27.8m，横向宽21.85m，结构自下而上分别为：钢管桩（纵4.1m×横5.0m布置，横纵设剪刀撑联结），Ⅰ45型工字钢纵梁（原为单根，建议改用双拼），Ⅰ25型工字钢横梁（间距原来为60cm，建议改用45cm），平台面为Ⅰ16型工字钢（间距30cm）和8mm厚钢板。
二、沿横向行进时(最不利工况)
㈠、Ⅰ25型工字钢横梁验算
1、上部恒载（按4.1m宽度计）
⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN
⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN
⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN
2、活载
⑴、60t混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
图1
3、内力计算
⑴、混凝土罐车：
满载时重为60t（即600 kN），按简支计算，其最不利荷载分布入
图2及图3所示：
图2
图3
工况二：
剪力：
工况一：AB 跨对A 点取矩得 Q B1=60×2.8/5=33.6 kN BC 跨对C 点取矩得 Q B2=270 kN
从而有Q B =270+33.6=303.6 kN
工况二：AB 、BC 跨对A 、C 点取矩得 Q B1= Q B2=270×4.3/5=232.2 kN
AB 跨对A 点取矩得 Q B3=60×0.3/5=3.6 kN
从而有Q B =232.2×2+3.6=468 kN
故Q max =468 kN
跨中弯矩：M max =270×1.8=486kN ×m
挠度：f max =Pal 2（3-4a 2/ l 2）/（24EI ）
=270×1.8×52×（3-1.82/52）×103/（24×2.1×9×5020）
=13.2mm<5000/250=20mm
⑵、恒载
按等跨简支梁计算：
q=8.86kn/m
图4
q=（12.874+14.289+17.145）/5=8.86kn/m
从而有
剪力：Q max=8.86×5/2=22.15 kN（支点处）
弯矩：M max=8.86×52/8=27.7kN×m（跨中）
挠度：f max=5×8.86×54×103/（384×2×9×5020）=0.8mm
⑶、恒载+混凝土罐车组合
M max=1.1×27.7+1.4×486=711 kN×m，
Q max=1.1×22.15+1.4×468=680kn，从而有
σ=711×103/（9×402）=197n/mm2<215 n/mm2(满足)
τ=680×2.307×104/（9×5020×8）=43.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f=1.1×0.8+1.4×13.2=19.4mm<5000/250=20mm(满足)
㈡、Ⅰ45型工字钢纵梁验算
依据工况二考虑荷载传递（最不利）
Q G=(12.874+14.289+17.145+3.3)/4.1=11.6kn/m
（Q G=(12.874+14.289+17.145+6.593)/4.1=12.5kn/m）
Q Q=468/4.1=115kn/m（近似等效为均布荷载）
从而
q=1.1×11.6+1.4×115=174kn/m
（q=1.1×12.5+1.4×115=175kn/m）
（175kn/m）
图5
剪力：Q=174×4.1/2=356.7kn（Q=175×4.1/2=358.75kn）
弯矩：M=174×4.12/8=366kn×m（M=175×4.12/8=368kn×m），故有
σ=366×103/1430=256n/mm2>215 n/mm2(不满足)
建议改为双拼Ⅰ45型工字钢
σ=368×103/（1430×2）=129n/mm2>215 n/mm2(满足)
τ=358.75×3.371×104/（11.5×32240×2）
=16.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f=5×175×4.14×103/（384×2×2×32240）
=5.0mm<4100/250=16.4mm(满足)
三、沿纵向行进时（经验算均满足）
㈠、Ⅰ45型工字钢横梁验算
1、上部恒载（按5.0m宽度计）
⑴、8mm厚钢板：4.1×5×0.008×7.85×10/1000=12.874kN
⑵、Ⅰ16型工字钢：17×4.1×20.5×10/1000=14.289 kN ⑶、Ⅰ25型工字钢：9×5×38.1×10/1000=17.145 kN ⑷、Ⅰ45型工字钢：4×4.1×80.4×10/1000=13.2 kN
2、 活载
⑴、60t 混凝土罐车（荷载形式如图1所示）；⑵、人群荷载不计。
图1
3、 内力计算
⑴、混凝土罐车： 满载时重为60t （即600 kN ），按简支计算，其最不利荷载分布入图2及图3所示：
图2
图3
工况二：
剪力：
工况一：AB跨对A点取矩得 Q B1=60×1.45/5=21.22 kN
BC跨对C点取矩得 Q B2=270 kN
从而有Q B=270+21.22=291.22 kN
工况二：AB、BC跨对A、C点取矩得 Q B1= Q B2=270×3.4/4.1=224 kN
从而有Q B=224×2=448 kN
故Q max=448 kN
跨中弯矩：M max=270×1.35=365kN×m
挠度：f max=Pal2（3-4a2/ l2）/（24EI）
=270×1.35×4.12×（3-4×1.352/4.12）×103/（24×
2.1×4×32240）=2.5mm
⑵、恒载
按等跨简支梁计算：
q=14.0kn/m
图4
q=（12.874+14.289+17.145+13.2）/4.1=14.0kn/m
从而有
剪力：Q max=14.0×4.1/2=28.7 kN（支点处）
弯矩：M max=14.0×4.12/8=29.5kN×m（跨中）
挠度：f max=5×14.0×4.14×103/（384×2×4×32240）=0.2mm
⑶、恒载+混凝土罐车组合
M max=1.1×29.5+1.4×365=543.45 kN×m，
Q max=1.1×28.7+1.4×448=658.77kn，从而有
σ=543.45×103/（4×1430）=95n/mm2<215 n/mm2(满足)
τ=658.77×3.371×104/（4×32240×11.5）=15.0 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f=1.1×0.2+1.4×2.5=3.8mm<5000/250=20mm(满足)
㈡、Ⅰ25型工字钢纵梁验算
计算跨径l=5.0m，采用Ⅰ25型工字钢
E=2×105n/mm2，I=5020cm4，W=402cm3，Sx=2.307×105mm2
荷载分布如图：P=180kn，q=10.5kn/m,分布宽度为1.8m
图5
剪力：Q=99.45kn
弯矩：M=180×5/4+10.5×1.82/8=230 kN×m,故有
σ=230×103/（9*402）=64n/mm2<215 n/mm2(满足)
τ=99.45×2.307×104/（9×5020×8）
=6.4 n/mm2<125 n/mm2(满足)
f1=Pl3/(48EI)=180*53*103/(9*48*2.1*5020)=5.0mm
f2=qcl3(8-4r2+r3)/(384EI)
=10.5*1.8*53*(8-4*0.362+0.363)*103/(384*2.1*9*5020) =0.5mm
故有 f=5+0.5=5.5mm<5000/250=20mm(满足)
弯矩剪力支反力计算例题
第三章 目的要求：熟练掌握静定梁和静定刚架的内力计算和内力图的绘制方法，熟练掌握绘制弯矩图的叠加法及内力图的形状特征，掌握绘制弯矩图的技巧。掌握多跨静定梁的几何组成特点和受力特点。能恰当选取隔离体和平衡方程计算静定结构的内力。 重点：截面法、微分关系的应用、简支梁叠加法。 难点：简支梁叠加法，绘制弯矩图的技巧 §3-1 单跨静定梁 1．反力 常见的单跨静定梁有简支梁、伸臂梁和悬臂梁三种，如图3-1(a)、(b)、(c)所示，其支座反力都只有三个，可取全 图3-１ 2．内力 截面法是将结构沿所求内力的截面截开，取截面任一侧的部分为隔离体，由平衡条件计算截面内力的一种基本方法。 （1 轴力以拉力为正；剪力以绕隔离体有顺时 针转动趋势者为正；弯矩以使梁的下侧纤维受 拉者为正，如图3-2(b) （2）梁的内力与截面一侧外力的关系图3-2 1) 轴力的数值等于截面一侧的所有外力(包括荷载和反力)沿截面法线方向的投影代数和。 2) 剪力的数值等于截面一侧所有外力沿截面方向的投影代数和。 3) 弯矩的数值等于截面一侧所有外力对截面形心的力矩代数和。 3．利用微分关系作内力图 表示结构上各截面内力数值的图形称为内力图。内力图常用平行于杆轴线的坐标表示截面位置(此坐标轴常称为基线)，而用垂直于杆轴线的坐标(亦称竖标)表示内力的数值而绘出的。弯矩图要画在杆件的受拉侧，不标注正负号；剪力图和轴力图将正值的竖标绘在基线的上方，同时要标注正负号。绘内力图的基本方法是先写出内力方程，即以变量x表示任意截面的位置并由截面法写出所求内力与x之间的函数关系式，然后由方程作图。但通常采用的 （1）荷载与内力之间的微分关系
钢结构平台设计计算书
钢结构平台设计计算书 Prepared on 22 November 2020
哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书 姓名：田英鹏 学1 指导教师：钱宏亮 二零一五年七月 土木工程系
钢结构平台设计计算书 一、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标 高为 +，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺 板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ?=，钢材密度 33kg/mm 1085.7?=ρ。 （2）荷载计算 平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =
6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K = 恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。 均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值： 235.174.1122.146.0q m kN k =?+?= （3）强度计算 花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为： （4）挠度计算 取520.110, 2.0610/E N mm β==? 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 （1）型号及尺寸选择 选用钢板尺寸680?—，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm ，每焊150mm 长 度后跳开50mm 。此连接构造满足铺板与加 劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T 形截面，铺板计算宽度为15t=180mm ，跨度为。 （2）荷载计算 加劲肋自重: m kN 003768.05.7866.008.0=?? 均布荷载标准值： m kN k 51.7003768.06.05.12q =+?= 均布荷载设计值： m kN d 455.1003768.02.16.035.17q =?+?= （3）内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值
钢结构计算题-答案完整
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L= 250mm厚度t=10mm。 根据公式f t w移项得： l w t N l w t f t w (250 2 10) 10 185 425500N 425.5kN 【变化】若有引弧板，问N ? 解：上题中l w取实际长度250,得N 462.5kN 解：端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f w2 0.7 6 300 1.22 160 491904N 侧焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w4 0.7 6 (200 6) 160 521472N 最大承载力N 491904 521472 1013376N 1013.4kN 【变化】若取消端焊缝，问N ? 解：上题中令N30 , l w1200 2 6,得N 弘505.344 kN 2t，即250-2*10mm。 300mm 长 6mm。求最大承载力N 钢材米用Q 235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准, 2 185N /mm。试求连接所能承受的最大拉力N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度l w取实际长度减去 【练习2】两截面为450 14mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽度 410mm中间留空10mm),厚度8mm 钢材Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w160N / mm2，静态荷载，h f
【练习3】钢材为Q 235,手工焊，焊条为E43, f f 160N/mm"，静态荷载。双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，h f 6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度 均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N —｝心｝\2LI25x8 解： 端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f" 2 0.7 6 125 1.22 160 204960N 肢背焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w20.7 6 (2506) 160327936N 根据N1 N3 k1N —3 2 1N31204960 得: N(N13)(3279360 960 )614880N K120.72【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令N3614.88kN N ? 0，l w1 250 2 6，得N 456.96kN 【练习4】钢材为Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w 已知F 120kN，求焊脚尺寸h f (焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 2 160N / mm，静态荷载。 2h f ) 解：设焊脚尺寸为h f，焊缝有效厚度为h e 0.7h f 将偏心力移 到焊缝形心处，等效为剪力V= F及弯矩在剪力作用下： 3 120 10 342.9 M=Fe h e l w 在弯矩作用下: M M f W f , 2 0.7h f 250 120 103150 2 h f 1234 2 (N / mm ) IK W f 1 代入基本公式 h f 2 (N /mm ) 得: (1234 )2 (342.9)2 (1.22h f)( h f) 1068 160 h f 可以解得：h f6.68mm，取h f h f mi n 1.5 14 5.6mm h f 【变化】上题条件如改为已知h 7 mm。 h 12 f max 14.4mm，可以。 f 8mm，试求该连接能承受的最大荷载N 12
简支梁设计计算
第四章 简支梁（板）桥设计计算 第一节 简支梁（板）桥主梁内力计算 对于简支梁桥的一片主梁，知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用，就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力（弯矩M 和剪力Q ），有了截面内力，就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。 对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁（板）桥，通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力，跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化，弯矩可假设按二次抛物线规律变化，以简支梁的一个支点为坐标原点，其弯矩变化规律即为： )(42max x l x l M M x -= （4-1） 式中：x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值； m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值； l —主梁的计算跨径。 对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。 一 永久作用效应计算 钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用，往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60～90%），桥梁的跨径愈大，永久作用所占的比重也愈大。因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。如果在设计之初通过一些近似途径（经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等）估算桥梁的永久作用，则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。 在计算永久作用效应时，为简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。 对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。 对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。在此情况下，也要将永久作用分成两个阶段（即先期永久作用和后期永久作用）来进行计算。在特殊情况下，永久作用可能还要分成更多的阶段来计算。 得到永久作用集度值g 之后，就可按材料力学公式计算出梁内各截面的弯矩M 和剪力Q 。当永久作用分阶段计算时，应按各阶段的永久作用集度值g i 来计算主梁内力，以便进行内力或应力组合。 下面通过一个计算实例来说明永久作用效应的计算方法。 例4-1：计算图4-1 所示标准跨径为20m 、由5片主梁组成的装配式钢筋混凝土简支梁桥主梁的永久作用效应，已知每侧的栏杆及人行道构件的永久作用为m kN /5。 图4-1 装配式钢筋混凝土简支梁桥一般构造图（单位：cm ）
钢结构平台计算书
钢结构平台 设计说明书 设计： 校核： 太原市久鼎机械制造有限公司 二零一四年十月
目录 1．设计资料.......................................................................... . (3) 2．结构形式.......................................................................... . (3) 3．材料选择.......................................................................... (3) 4．铺板设计.......................................................................... . (3) 5．加劲肋设计.......................................................................... (5) 6．平台梁.......................................................................... .. (6) 次梁设计.......................................................................... (6) 主梁设 计 ......................................................................... .................... .. (7) 7．柱设计.......................................................................... .. (9) 8. 柱间支撑设置..........................................................................
第四章简支梁设计计算
第四章 简支梁（板）桥设计计算 第一节 简支梁（板）桥主梁内力计算 对于简支梁桥的一片主梁，知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用，就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力（弯矩M 和剪力Q ），有了截面内力，就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。 对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁（板）桥，通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力，跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化，弯矩可假设按二次抛物线规律变化，以简支梁的一个支点为坐标原点，其弯矩变化规律即为： )(42 max x l x l M M x -= （4-1） 式中：x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值； m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值； l —主梁的计算跨径。 对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。 一 永久作用效应计算 钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用，往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60～90%），桥梁的跨径愈大，永久作用所占的比重也愈大。因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。如果在设计之初通过一些近似途径（经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等）估算桥梁的永久作用，则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。 在计算永久作用效应时，为简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。 对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。 对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。在此情况下，也要将永久作用分成两个阶段（即先期永久作用和后期永久作用）来进行计算。在特殊情况下，永久作用可能还要分成更多的阶段来计算。 得到永久作用集度值g 之后，就可按材料力学公式计算出梁内各截面的弯矩M 和剪力Q 。当永久作用分阶段计算时，应按各阶段的永久作用集度值g i 来计算主梁内力，以便进行内力或应力组合。 下面通过一个计算实例来说明永久作用效应的计算方法。
压型钢板计算手册
本软件针对压型钢板、铝合金板进行截面承载力、挠度、施工荷载及排水能力进行验算。在计算过程中，压型板按受弯构件考虑，主要遵循GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中关于压型钢板计算的条文规定、GB 50429-2007 《铝合金结构设计规范》中关于铝合金压型板相关的计算条文规定及《冷弯薄壁型钢结构设计手册》中关于屋面排水计算的相关条文。压型板截面计算过程中，考虑到其实际的受力情况，所以选择了在一个波距范围内进行验算。因为无论是屋面板、墙面板或者是楼承板其实际作用过程中，均是多块板横向搭接成为整体，所以选择其中一个波距来进行计算更贴近于压型板实际工作状态下的受力情况。压型板根据《建筑结构静力计算手册》计算各验算点的弯矩及剪力情况。 压型板的计算过程主要包含以下几个方面：毛截面惯性矩的计算、加劲肋是否有效的判别、腹板剪应力承载能力计算、支座处腹板局部受压承载力验算、跨中位置最大正负弯矩和剪力作用下截面承载力验算、支座位置最大负正弯矩和支座反力下截面承载力验算、最大正负挠度验算、屋面板排水能力验算。上述承载力验算过程中均包含该种情况下该位置的有效截面宽度的验算。 计算采用的组合情况如下： 1.2恒+1.4活； 1.0恒-1.4负风吸； 1.2恒+1.4正风压； 1.2恒+1.4活+0.84正风压； 1.0恒+1.4活-0.84负风吸； 1.2恒+0.98活+1.4正风压； 1.0恒+0.98活-1.4负风吸； 1.2恒+1.0施工（屋面板）； 1.2恒+1.4活载（楼面均布施工荷载）（楼承板）； 1.2恒+1.4施工（楼面集中施工荷载）（楼承板）。 一：压型钢板 一）板材力学参数的确定 对于规范中已给出抗拉、抗剪强度设计值的材料牌号，我们按规范中数值采用，如Q235、Q345等。对现今压型板常用的冷轧板牌号如G300、G550等，规范没有给出明确的抗拉、抗剪强度设计值，厂家在供货的时候仅提供材料的屈服强度为300 N/mm2、550 N/mm2，所以我们根据《冷弯薄壁型钢结构技 术规范》4.1.4条规定，取抗力分项系数，计算其抗拉强度设计值，抗剪强度设计值按抗拉强度设计值除以计。 二）截面惯性矩的计算 软件根据截面几何形状，通过线积分的方法求得截面的惯性矩。在计算过程中忽略了腹板上的一些加劲措施，但上下翼缘的加劲肋是考虑在其中的，其计算结果经过测试满足实际计算要求。用户也可以通过AutoCAD对需计算的板型直接查询面域特性得到截面惯性矩，并可与软件计算所得相比较。 三）上下翼缘加劲肋是否有效的判别 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》7.1.4条，受压翼缘纵向加劲肋的规定： 因我们计算过程中取中间一个有效波距进行计算，所以无需考虑边加劲肋的作用效果，仅考虑中间加劲肋的判别。 针对中间加劲肋：
钢结构计算公式.docx
螺栓或铆钉的最大、最小允许距离表2-90 注：1. d0为螺栓或铆钉的孔径，t为外层较薄板件的厚度。 2 ?钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。 常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值见表2-91。 常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值表表2-91
-I JK=O32 Λiy =0.28? w =0.18 I I=O.18 ?+? ∕χ=10.21A ?=≈0.2l??=0.185Λ "0-2 M ι20.21b iχ=0,45Λ?=0.24? J y S y IH).25tf ?=0,3S? Iy =0.44? ?=0.41Λ ?-0.12fr ∕χ=0.28λ ?=024? Jχ=0.42? ? =0.226?≡0.44Λ?~0.32A Pl ?-0J0Λ —r ? =^0.306 L.-√ h-0.l95Λ ∣χ=0.32A Jy -0.20ΔJX=O29Λ ? =O 456 ■J h =O .20片~j?=0 21h ?=0.29Λ ?→29? r*=0 29h ? =0.5Ofc -0.54? h =OJOh h =0.2150 ?=O.38Λ ? -0.60? -B?-___J□ φ=7?R.30λ ?-0.!7fe ?=0,40A ?≡021fe A =0.43 A i j=0 24b ?≡0.4θ? iχ =0?2ι4ft?p ?=0.4l ?flp ________ ?=0.44? ι=0.35? ■?≡045A ? =0- 235? ?=0 43h A=O 43? h=O39A ?≡O20? f—∣<=0.38Λ 王于」42防 h=0.32? ?=0 58? <χ=O.32 ? 6 =0.40? {≡- P ? ∕χ=0.365λ ?=0.275? s td E h=035A ?*0.56? IX =039Λ iy≈0 29b -C 戸 y Γ -U "1 J 厂 -I=Y _ ■ ■ ■ y π L ≡ ^?≡=0.39Λ 「?=0一 530 强度和稳定性计算表表2-93 ^=O 50? b≡Q39f>
混凝土结构计算例题
单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算例题 1．钢筋混凝土简支梁,计算跨度l =5.4m ，承受均布荷载，恒载标准值g k =10kN/m ，活载标准值q k =16kN/m ，恒载和活载的分项系数分别为γG =1.2，γQ =1.4。试确定该梁截面尺寸，并求抗弯所需的纵向受拉钢筋A s 。 解：⑴选用材料 混凝土C30，2c N/mm 3.14=f ，2t N/mm 43.1=f ； HRB400 钢筋，2y N/mm 360=f ，518.0b =ξ ⑵确定截面尺寸 mm 675~450540081~12181~121=??? ? ??=??? ??=l h ，取mm 500=h mm 250~16750021~3121~31=??? ? ??=??? ??=h b ，取mm 200=b ⑶内力计算 荷载设计值 kN/m 4.34164.1102.1k Q k G =?+?=+=q g q γγ 跨中弯矩设计值 m kN 4.1254.54.348 18122?=??==ql M ⑷配筋计算 布置一排受拉钢筋，取mm 40s =a ，则m m 46040500s 0=-=-=a h h 将已知值代入 ??? ? ?-=20c 1x h bx f M α，得??? ??-??=?24602003.140.1104.1256x x 整理为 0876929202=+-x x 解得m m 238460518.0m m 1080b =?=<=h x ξ，满足适筋梁要求 由基本公式，得2y c 1s mm 858360 1082003.140.1=???==f bx f A α 002.000179.0360 43.145.045.0y t <=?=f f Θ， 002.0min =∴ρ
贝雷片-潮白新河钢栈桥及钢平台计算说明书
贝雷片-潮白新河钢栈桥及钢平台计算说明书
津汉高速公路工程1标段 潮白新河钢栈桥（贝雷架）计算说明书 工程名称：津汉高速公路工程1标段 编制单位：津汉高速公路工程1标段项目经理部 编制人： 技术负责人： 审批单位： 审批人： 中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部 2011年12月27日
中交一航局津汉高速公路工程1标段项目经理部潮白新河特大桥钢栈桥计算说明书 目录 1、设计方案 (2) 2、施工方案 (2) 3、注意事项 (3) 4、栈桥检算 (3) 4.1、贝雷片纵梁检算 (5) 4.1.1、荷载计算： (5) 4.1.2、抗弯计算 (6) 4.1.3、抗剪计算 (6) 4.1.4、挠度计算 (6) 4.2、工字钢横梁检算 (7) 4.2.1、抗弯计算 (7) 4.2.2、抗剪计算 (7) 4.2.3、挠度计算 (7) 4.3、钢管桩检算 (7) 4.3.1、钢管桩承载能力检算 (7) 4.3.2、钢管桩摩擦力检算 (8) 4.3.3、钢管桩检算 (9) 1
1、设计方案 潮白新河为一级河道，主要功能为排洪、泄涝、供两岸工农业用水。据天津市宁车沽闸管理所工作人员介绍，当潮白新河水位达到2.9m时即开闸泄洪，以防止周围农田鱼塘等受灾害。综合考虑河道内现有水文地质情况及实际排洪、施工需要，根据现场地形，在潮白新河特大桥主河道范围内修筑钢栈桥便道。在15#～16#墩之间预留航道，设计栈桥长180m，顶宽6m，钢管桩顶高程2.5m，栈桥顶面高程3.77m。河滩部分采用山皮土便道连接钢栈桥与堤岸，便道宽6m。施工期间做好汛期施工工作，并注意加强对便道、栈桥的维修及保养。 全桥分为17跨，共设16个墩。桥梁跨度为第一跨和最后一跨为8m，从第二跨到第十六跨均为9m。桥宽6米，平台宽8米。 主栈桥两侧基础采用混凝土扩大基础，中间均采用钢管桩，钢管桩规格为直径600毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设三根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。 副栈桥两侧基础采用混凝土扩大基，中间均采用钢管桩，钢管桩规格为直径600 毫米、壁厚8毫米、长21米的钢管。每个墩设四根钢管桩作为基础。钢管桩顶采用三根45工字钢作为横梁。 栈桥上部结构采用10排贝雷片作为纵梁，分为5组，用45厘米连接片进行连接，两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接，以增强栈桥的整体稳定性。钢平台上部结构采用10排贝雷片作为纵梁，分为5组，用45厘米连接片进行连接，两侧纵梁之间采用90厘米连接片进行连接，以增强平台的整体稳定性。 桥面系满铺20cm的方木，桥面两侧设防护栏杆。 2 施工方案 （1）施工准备 使用50吨汽车吊装器材，同时在岸上拼装贝雷片，精确计算测量桥台及钢管桩的位置。（2）基础施工 陆地部分采用50吨吊车和10吨震动锤打设，水中墩部分通过测量定位安装导向架，
钢结构计算题-答案完整
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准， 2/185mm N f w t =。试求连接所能承受的最大拉力?=N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。 根据公式 w t w f t l N
【变化】若取消端焊缝，问?=N 解：上题中令03=N ，622001?-=w l ,得kN N N 344.5051==
钢结构平台设计计算书
哈尔滨工业大学（威海）土木工程 钢结构课程设计计算书 姓名：田英鹏 学1 指导教师：钱宏亮 二零一五年七月 土木工程系
钢结构平台设计计算书 、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18X 9m2（平台板无开洞），台顶面标高为+4.000m,平台上均布荷载标准值为12kN/mf,设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm次梁跨度6000mm次梁间距1500mm铺 板宽600mm长度1500mm铺板下设加劲肋，间距600mm共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用6mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43型焊条，钢材弹性模量E 2.06 105N/mm 2，钢材密度 7.85 103kg/mm3。 （2）荷载计算 平台均布活荷载标准值：q LK12 kN m2
6mn厚花纹钢板自重：q D I K 0.46 kN m2 恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为 1.3。 均布荷载标准值：q k0.46 1212kN m2 均布何载设计值：q k0.46 1.212 1.4 17.35kN m2 (3)强度计算 花纹钢板ba 1500 600 2.5 2.0，取0.100，平台板单位宽度最大 弯矩设计值为： (4)挠度计算 取0.110,E 2.06 105N /mm2 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 (1)型号及尺寸选择 选用钢板尺寸一80 6，钢材为Q235加劲肋与铺板采用单面角焊缝， 焊角尺寸6mm每焊150mn长度后跳开50mm此连接构造满足铺板与加劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T形截面，铺板计算宽度为15t=180mm跨度为1.5m。 (2)荷载计算 加劲肋自重：0.08 0.66 78.5 0.003768kN m 均布荷载标准值：q k12.5 0.6 0.003768 7.51kN m 均布荷载设计值：q d17.35 0.6 1.2 0.03768 10.455kN. m (3)内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值
斜截面承载力计算例题
斜截面承载力计算例题
1．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C30，箍筋为热轧HPB300级钢筋，纵筋为325的HRB335级钢筋（f y =300 N/mm 2），支座处截面的剪力最大值为180kN 。 求：箍筋和弯起钢筋的数量。 解：486.1250 465 , 4650<====b h mm h h w w 属厚腹梁，混凝土强度等级为C30，故βc =1 N V N bh f c c 18000075.4155934652503.14125.025.0max 0=>=????=β截面 符合要求。 （2）验算是否需要计算配置箍筋 ), 180000(25.11636646525043.17.07.0max 0N V N bh f t =<=???= 故需要进行配箍计算。 （3）只配箍筋而不用弯起钢筋 01 07.0h s nA f bh f V sv yv t ?? += 则 mm mm s nA sv /507.021 = 若选用Φ8@180 ，实有 可以）(507.0559.0180 3 .5021>=?=s nA sv 配箍率%224.0180 2503 .5021=??== bs nA sv sv ρ 最小配箍率)(%127.0270 43 .124.024 .0min 可以sv yv t sv f f ρρ <=?==
2．钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图5－27 ，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C30，箍筋为热轧HPB300级钢筋，纵筋为225和222的HRB400级钢筋。 求：只配箍筋 解：
钢结构计算题解答
Q235 用。由于翼缘处的剪应力很小，假定剪力全部由腹板的竖向焊缝均匀承受，而弯矩由整个T 形焊缝截面承受。分别计算a 点与b 点的弯矩应力、腹板焊缝的剪应力及b 点的折算应力，按照各自应满足的强度条件，可以得到相应情况下焊缝能承受的力F i ，最后，取其最小的F 值即为所求。 1．确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置 ()()()()80 10 102401020160)10115(1010240510201601≈?-+?-+??-+??-= y mm 160802402=-=y mm (2)焊缝计算截面的几何特性 ()6232 31068.22)160115(230101014012 151602301014023010121mm I x ?=-??+??++-??+??= 腹板焊缝计算截面的面积： 230010230=?=w A mm 2 2．确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。 将力F 向焊缝截面形心简化得： F Fe M 160==（KN·mm） F V =（KN ）
查表得：215=w c f N/mm 2，185=w t f N/mm 2，125=w v f N/mm 2 点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤w t f 18552.010 226880101604 31===???==w t x M a f F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN 点b 的压应力M b σ，且要求M b σ≤w c f 215129.110 2268160101604 32===???==w c x M b f F F I My σ N/mm 2 解得：5.190≈F KN 由F V =产生的剪应力V τ，且要求V τ≤w V f 125435.010 23102 3===??=w V V f F F τ N/mm 2 解得：7.290≈F KN 点b 的折算应力，且要求起步大于1.1w t f () ()()w t V M b f F F 1.1435.03129.132 22 2=?+= +τσ 解得：168≈F KN
常见的钢结构计算公式
2-5 钢结构计算 2-5-１钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q34５钢、Q390钢和Ｑ4２0钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／Ｔ70０和《低合金高强度结构钢》GB/Ｔ159１的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Ｑ23５钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q２３5钢和Ｑ３45钢应具有０℃Ｃ冲击韧性的合格保证;对Q3９0钢和Q4２0钢应具有-２0℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q23５钢和Q345钢应具有-2０℃冲击韧性的合格保证；对Ｑ39０钢和Ｑ４20钢应具有－４0℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Ｑ3４5钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Ｑ３９0钢和Q4２0钢应具有－２0℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T53１３的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表２－77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表２-79至表2-８1采用。 钢材的强度设计值（Ｎ／ｍm2) 表2-77
钢板桩支护计算手册
精心整理 支护计算书 一．设计资料 该项目的支护结构非主体结构的一部分；开挖深度为9.7m<10m；在等于开挖深度的水平距离内无临近建筑物。故可以认为该坑的安全等级为二级。重要性系数取γ0=1.0。 地面标高：-0.5m 基础底面标高：-10.2m 开挖深度：9.7m
2.支点力T c1 设支点位于地面以下4m ，即支点处标高为-4,5m 对反弯点处弯矩为0 3．嵌固深度h d 求最小h d ，用软件解如下方程 161.66*(x+5.7)+(29.45*x+41.04)*(x-1.8)*(x-1.8)/6+19.296*(x-1.39)-1.2*(15.19+275.74+4.125)*x-1.2*845.57=0 解得h d =7.500m 五．弯矩计算 119.73kP a
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定按下列规定计算其设计值： 截面弯矩设计值M M ＝1.25γ0M c 式中γ0——重要性系数，取1.0 1. 锚固点弯矩设计值 2. 剪力为0处弯矩设计值（开挖面上方） 设地面到该点距离为2h 3. 剪力为0处弯矩设计值（开挖面下方） 1231231.2.设锚杆锚固长度为10m ，其中点到地面距离为8.31m ，直径为14cm 。 水平分力kN T T c d 49.2425.115.1=?= 若取K=1.50，则 修正为12m 最后确定的锚固段长度为12m 。 3.钢拉杆截面选择 取361φ，则其抗拉强度设计值： 满足要求。 七．围檩受力计算 围檩受到拉锚和钢板桩传来作用力，可按简支梁计算。
选用两排[18的槽钢，333104.2411027.120mm W ?=??= 满足要求。 共需要376m 的[18热轧轻型槽钢。 七．抗倾覆验算 满足要求。
钢结构连接计算书(螺栓)
钢结构连接计算书 一、连接件类别： 普通螺栓。 二、普通螺栓连接计算： 1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。 受剪承载力设计值应按下式计算： 式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm； n v──受剪面数目，取 n v = 2.000； f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b=125.000 N/mm2； 计算得：N v b = 2.000×3.1415×22.0002×125.000/4=95033.178 N； 承压承载力设计值应按下式计算： 式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm； ∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t=12.000 mm； f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b=250.000 N/mm2； 计算得：N c b = 22.000×12.000×250.000=66000.000 N； 故: 普通螺栓的承载力设计值取 66000.000 N； 2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：
式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= 21.000 mm； f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b=215.000 N/mm2； 计算得：N t b = 3.1415×21.0002×215.000 / 4 = 74467.527 N； 3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求： 式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= 23.000 kN =23.000×103 N； N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= 35.000 kN =35.000×103 N； [(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[(23.000×103/95033.178)2+(35.000×103/74467.527)2]1/2= 0.529 ≤ 1； N v = 23000.000 N ≤ N c b = 66000.000 N； 所以，普通螺栓承载力验算满足要求！
常见的钢结构计算公式定理
2-5 钢结构计算 2-5-1 钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值（N/mm2）表2-77
课程设计钢结构平台设计
钢结构平台设计 一.设计题目 某车间工作平台 二.设计目的 《钢结构设计原理课程设计》是土木工程专业学生在学习《钢结构设计原理》课程后一个重要的综合实践性教学环节，目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。通过基本的设计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。 三.设计资料 不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。平台上三个有直径1m检修洞口，位置不限。平台顶面标高为6m,平台下净空至少4m,梁柱铰接连接。平台平面内不考虑楼梯设置。 2. 参考资料： 1）钢结构设计教材 2）钢结构设计规范 3）建筑结构荷载规范 4）钢结构设计手册 四.设计内容 1. 确定结构布置方案及结构布置形式 依题意并经综合比较，平台结构平面布置如图所示 2. 平台铺板设计 1.某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸为15*15、活荷载为2 3 kN/m 。 a) c) 主梁 4m 主梁 次梁 次J 梁、 5x 3.6=18 H=
(1) 确定有关尺寸 铺板采用有肋铺板，板格尺寸为1000mm< 1500mm根据结构要求及荷载作用情况，取铺板厚6mm板肋尺寸为6mm< 60mm (2) 验算铺板的承载力和钢度 ①承载力验算计算铺板和钢肋的跨中最大弯矩 铺板自重标准值：q 7850 9.8 6 10 30.462kN / m2 板肋自重标准值：q 7850 9.8 6 60 10 60.0277kN/m 板面活荷载标准值：3kN/m 2 计算铺板跨中最大弯矩，铺板按四边简支平板计算： b/a 1500/1000 1.5 2.0 查表得：10.0812 2 铺板面荷载设计值q 1.2 0.462 1.4 3 4.7 54 kN /m 铺板单位宽度最大弯矩为M x 1qa30.0812 4.754 130.386kN ?m 因为b a,所以M x M y,那么M max M x 计算板肋的跨中最大 其中 2弯矩，可按两端只承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载, 恒荷载标准值为: 0.462 1 0.0277 0.4897kN /m 活荷载标准值为: 3kN /m 加劲肋的跨中最大弯矩为: 1 2 8ql 1(1.2 0.4897 1.4 3) 1.52 1.347kN?m 8 验算铺板和加劲肋的计算强度 铺板截面的最大应力为s 6M max t2h 6 6210 6 0.38664.33MPa 2 215N /mm 加劲肋可考虑铺板30倍厚度的宽度参与截面共同工作，计算截面如图截面 面积 3-2所示。 6 A (90 2 6 60 6) 10 2 1440mm 截面形心轴到铺板的距离：y 180 6 3 60 6 36 11.25mm 180 8 60 6 0.01125m 截面对形心轴x的截面惯性矩： 632 l x 180 180 6 8.25 8 12 加劲肋截面最大应力为曲8 60 12 2 5 24.75 4.0527 10 mm 4 7 4 4.0527 10 m