钢支撑(钢管)结构计算
钢支撑(钢管)结构计算
1000.00 63.97 10000 10000 1.0 4 29807.43 4305986.88 47.7 47.7 47.7
验算 d/t ≤ 100*(235/fy) 刚度验算 Max[λ x,λ y]<[λ ] 验算 N/A+M/γ W ≤ f
满足 满欧拉临界力NEx=π 2EA/(1.1*λ 2 2 2 2 1/2 2 x' )-[(α 2+α 3λ x'+λ x' ) -4λ x' ] }/2λ x' 系数ψ x=1-α 1λ x'2 =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） .8N/NEx) (N/mm2) (1-0.8N/NEx) ≤ φ f
基本参数 钢管外径d (mm) 管壁厚度t (mm) 钢材抗压强度设计值f (N/mm2) 钢材屈服强度值fy (N/mm2) 钢材弹性模量E (N/mm2) 自重w（kN/m） 609 16.0 215 235 206000.00 2.34
钢管内径d1=d-2t (mm) 577 4 4 4 1311173005.04 截面惯性矩I=π *(d -d1 )/64 (mm ) 1/2 209.73 截面回转半径i=(I/A) (mm) 塑性发展系数γ 1.15 Me（偏心矩） 10 M（计入偏心矩） 63.96875 M0（未计入偏心矩）(=1/8 x w l2)（kNm） 53.96875 局部稳定性验算 验算 d/t ≤ 100*(235/ 径厚比 刚度验算 构件容许长细比[λ ] 150 强度验算 46.47 N/A+M/γ W (N/mm2) 稳定性验算 ⒈弯矩平面内 1/2 0.513 λ x'=(fy/E) *λ x/π 系数α 1 0.650 系数α 3 0.300 当λ x'＞0.215时，稳定系数ψ x={(α 2+α 3λ x'+λ x'2)-[(α 2+α 3λ x'+λ x'2)2-4λ x'2]1 当λ x'≤0.215时，稳定系数ψ x=1-α 1λ x'2 局部稳定系数φ =1 （d/t≤60时）；φ =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) (N/mm2) 验算 N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) ≤ φ f ⒉弯矩平面外 不需验算 λ y'=(fy/E)1/2*λ y/π 当λ y'〉0.215时，稳定系数ψ y={(α 2+α 3λ y'+λ y'2)-[(α 2+α 3λ y'+λ y'2)2-4λ y'2]1 当λ y'≤0.215时，稳定系数ψ y=1-α 1λ y'2 ψy 1.15 验算 N/ψ yA+0.7Mx/W ≤ φ f
钢支撑计算
撑验算
壁厚：t= 12 mm
计算模型示意图
计算长度：L 0= 轴力设计值：P = 3.08 2933.75 m kN kN/m kN
均布荷载设计值(恒载)：g = 2.09 施工荷载设计值(活载)：Q = 5.04
满足 满足
进行下一步 进行下一步
不满足
重新计算
稳定性验算即可。
0.014627255
强度验算
N /A +M /γ xW nx= 207.89 ≤ 215 长细比：λ x= 平面内稳定性系数:φ x= 22.44 0.962 1.00 57329.72
平面内稳定 性验算
等效弯矩系数：β mx= 欧拉临界力：N Ex=π
2
EA /λ x2
kN
N /(A*φ x)+β mx M /(γ xW nx(1-0.8N /N Ex)= 216.20 MPa ＞ 215 MPa 钢管支撑为轴对称截面，在边界条件相同情形下，不需要进行平面外稳定性验算即可。
圆钢管支撑验算
钢管规格 支撑材料 直径:φ = Q235 截面积：A = 钢管属性 惯性矩：I z= 回转半径：i z= 抵抗矩：W nx= 塑性发展系数：γ x= 自重均布荷载：g k= 结构重要性系数：γ 0= 计算参数 轴力分项系数：γ s= 长度折算系数：μ 平面内支撑长度：L = 轴力标准值：P k= 荷载 均布荷载标准值(恒载)：g k= 施工荷载标准值(活载)：Q k= 平面弯矩设计值 内力计算 M =γ 0*（QL /4+gL 2/8） 轴力设计值 N =γ 0*P 400 215 0.014627 0.000276 0.137244 0.001378 1.05 1.15 1 1.25 0.7 4.40 2347 1.74 3.6 10.60 2933.75 MPa MPa ≤[λ]=150 m kN kN/m kN kN.m kN kN/m mm MPa m2 m4 m m3
钢支撑(钢管)强度及稳定性验算
b类 0.965 6.1E+04 0.936 1.0000 176.46 满足
+α3λy'+λy'2)2-4λy'2]1/2}/2λy'2 α1λy'2 N/ψyA+0.7Mx/W (N/mm2) f
4601.00 53.61 6300 6300 1.0 4 29807.43 4305986.88 30.0 30.0 30.0
验算 d/t ≤ 100*(235/fy) 刚度验算 Max[λx,λy]<[λ] 验算 N/A+M/γW ≤ f
满足 满足 满足
构件所属的截面类型 系数α2 欧拉临界力NEx=π2EA/(1.1*λx2 )(KN) +α3λx'+λx'2)2-4λx'2]1/2}/2λx'2 α1λx'2 =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） ) (N/mm2) Ex) ≤ φf
基本参数 钢管外径d (mm) 管壁厚度t (mm) 2 钢材抗压强度设计值f (N/mm ) 钢材屈服强度值fy (N/mm2) 2 钢材弹性模量E (N/mm ) 自重w（kN/m） 609 16.0 215 235 206000.00 2.34
钢管内径d1=d-2t (mm) 577 4 4 4 1311173005.04 截面惯性矩I=π*(d -d1 )/64 (mm ) 1/2 209.73 截面回转半径i=(I/A) (mm) 塑性发展系数γ 1.15 Me（偏心矩） 28.9863 M（计入偏心矩） 53.61162188 M0（未计入偏心矩）(=1/8 x w l2)（kNm） 24.62532188 局部稳定性验算 径厚比 刚度验算 构件容许长细比[λ] 150 强度验算 165.18 N/A+M/γW (N/mm2) 稳定性验算 ⒈弯矩平面内 0.323 λx'=(fy/E)1/2*λx/π 系数α1 0.650 系数α3 0.300 当λx'＞0.215时，稳定系数ψx={(α2+α3λx'+λx'2)-[(α2+ 当λx'≤0.215时，稳定系数ψx=1-α 局部稳定系数φ=1 （d/t≤60时）；φ=1.64-0.23*(d/t) N/ψxA+βmMx/γW(1-0.8N/NEx) (N/mm 验算 N/ψxA+βmMx/γW(1-0.8N/NEx ⒉弯矩平面外 不需验算 λy'=(fy/E)1/2*λy/π 当λy'〉0.215时，稳定系数ψy={(α2+α3λy'+λy'2)-[(α2+ 当λy'≤0.215时，稳定系数ψy=1-α ψy 1.15 验算 N/ψyA+0.7Mx/W ≤ φf
钢管支撑强度及稳定性验算
钢支撑N=2750KN，L水平向=L竖向＝20.9m钢支撑强度及整体稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003 5.2）：一、计算参数分项系数γs＝ 1.375初始偏心距e0=0.001*L=0.04m支撑面均布荷载q0=0.7Kpa支撑最大轴力标准值Nk=2692KN初始弯矩M0k＝75.7381KN-m由自重及支撑面均布荷载引起的弯最大弯矩Mk=M0k＋Nk*e0=183.4181KN-m稳定系数φ=0.851弯矩作用平面内的轴压构件稳定系截面塑性发展系数γ= 1.15钢管截面钢管外径D=0.609m钢管内径d=0.577m支撑实际长度L=14.8m截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.004307m3弯矩作用平面内对较大受压纤维的截面惯性矩I=π(D4-d4)/64=0.001311m4截面回转半径i=√(D2+d2)/4=0.209733m截面积A=π*(D2-d2)/4=0.029807m2参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)=11063.97KN OR Nex=π2*EI/[1.1*(μ*L)2]=弹性模量E= 2.06E+08Kpa Q235钢杆件计算长度修正系数μ=1构件长细比λ=L/i=70.56575等效弯矩系数βmx=1无端弯矩但有横向荷载作用二、钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=175.0974Mpa< [f]=215 Mpa，满足要求其中M=γs*Mk三、钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=145.8569Mpaf2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=69.52489Mpaf=f1+f2=215.3818Mpa< [f]=215 Mpa，满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=145.8569其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy＝0.851根据L=11m计算。
钢管支撑强度及稳定性验算
钢支撑N=2750KN，L水平向=L竖向＝20.9m钢支撑强度及整体稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003 5.2）：一、计算参数分项系数γs＝ 1.375初始偏心距e0=0.001*L=0.04m 支撑面均布荷载q0=0.7Kpa 支撑最大轴力标准值Nk=2692KN初始弯矩M0k＝75.7381KN-m 由自重及支撑面均布荷载引起的弯矩，按简支计；最大弯矩Mk=M0k＋Nk*e0=183.4181KN-m稳定系数φ=0.851弯矩作用平面内的轴压构件稳定系数,a类构件截面塑性发展系数γ= 1.15钢管截面钢管外径D=0.609m钢管内径d=0.577m支撑实际长度L=14.8m截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.004307m3弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量截面惯性矩I=π(D4-d4)/64=0.001311m4截面回转半径i=√(D2+d2)/4=0.209733m 截面积A=π*(D2-d2)/4=0.029807m2参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)=11063.97KN OR Nex=π2*EI/[1. 1*(μ*L)2]=弹性模量E= 2.06E+08Kpa Q235钢杆件计算长度修正系数μ=1构件长细比λ=L/i=70.56575等效弯矩系数βmx=1无端弯矩但有横向荷载作用二、钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=175.0974Mpa <[f]=215 Mpa，满足要求其中M=γs*Mk三、钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=145.8569Mpa f2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=69.52489Mpaf=f1+f2=215.3818Mpa <[f]=215 Mpa，满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=145.8569其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy＝0.851根据L=11m计算。
钢支撑计算明细表-2012-04-20
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
点图一
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
钢支撑节
钢支撑节点图二
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
点图一
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
图册：第四篇第十册第二分册第一部分 图号：BJM14-04-10-02-SS-JG01-015A、016A、017A、028B、附图二~附图五 钢支撑计算明细表—第二～四道
点图一
梁结构设。
Q235钢管支撑强度及稳定性计算
λ (fy/235)1/2= 40.25848
21424.01
′
x
表1 64.00 1319.47 8.14E+05 2.14E+04 1.31 24.84 40.26 295.83 kN mm mm 2 mm 4 mm 3 kN· m mm
========== 中间过程 ==========
= =
Байду номын сангаасEX
==================== 最终结果及结论 ====================
满足强度要求 满足稳定性要求
根据计算出的长细比λ x，查稳定性系数ψ x（《钢规范》129页）
= 钢支撑挠度验算 =
圆周率л = 3.141593 密度 ρ =（kN/m3) 每延米自重 q=(kN) y0=5ql /384EI Ymax=y0/［1-(N/NEX)］ 挠度容许值=L/400
4
78.5 0.10357831 7.88867E-06 9.49315E-06 0.0025
钢管撑的强度及稳定性计算表
========== 输入数据 ==========
外径 D = 壁厚 t = 轴心压力 N = 施工荷载 P = 弹性模量 E = 抗压强度 f = 计算跨度 L = 稳定性系数ψ x = 恒载分项系数γ G= 活载分项系数γ Q= 式5.2.1的压应力σ 1= 式5.2.2的压应力σ 2= 76 6 50 5 210000 235 1.0 0.956 1 1 91.18 101.26 MPa MPa mm mm kN kN Mpa MPa m 内径 d (dd) = 截面面积 A = 惯性距I x = 毛截面抵抗距W nx = 最大弯距M x = 回转半径i x = 长细比λ 欧拉临界力N
钢支撑(钢管)强度及稳定性验算
验算 d/t ≤ 100*(235/fy) 刚度验算 Max[λ x,λ y]<[λ ] 验算 N/A+M/γ W ≤ f
满足 满足 满足
构件所属的截面类型 系数α 2 欧拉临界力NEx=π 2EA/(1.1*λ 2 2 2 2 1/2 2 x' )-[(α 2+α 3λ x'+λ x' ) -4λ x' ] }/2λ x' 系数ψ x=1-α 1λ x'2 =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） .8N/NEx) (N/mm2) (1-0.8N/NEx) ≤ φ f
向钢斜撑计算
支撑轴心压力N (KN) 最大弯矩Mx (KN· m) 计算长度l0x (mm) 计算长度l0y (mm) 等效弯矩系数β m 支撑面集中荷载p（kN） 截面面积A=π *(d2-d12)/4 (mm2) 截面抵抗矩W=2I/d (mm3) 构件长细比λ x=l0x/i 构件长细比λ y=l0y/i l x sqrt(fy/235) 2034.93 41.78 6800 6800 1.0 4 24328.49 2852661.83 39.7 39.7 58.3
2 x
)(KN)
b类 0.965 2.9E+04 0.865 1.0000 1/2 2 y' )-[(α 2+α 3λ y'+λ y' ) -4λ y' ] }/2λ y' 系数ψ y=1-α 1λ y'2 N/ψ yA+0.7Mx/W (N/mm2) Mx/W ≤ φ f
竖向钢斜撑计算
基本参数 钢管外径d (mm) 管壁厚度t (mm) 钢材抗压强度设计值f (N/mm2) 钢材屈服强度值fy (N/mm2) 钢材弹性模量E (N/mm2) 自重w（kN/m） 500 16.0 300 345 206000.00 2.34
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1000.00 63.97 10000 10000 1.0 4 29807.43 4305986.88 47.7 47.7 47.7
验算 d/t ≤ 100*(235/fy) 刚度验算 Max[λ x,λ y]<[λ ] 验算 N/A+M/γ W ≤ f
满足 满足 满足
构件所属的截面类型 系数α 2 欧拉临界力NEx=π 2EA/(1.1*λ 2 2 2 2 1/2 2 x' )-[(α 2+α 3λ x'+λ x' ) -4λ x' ] }/2λ x' 系数ψ x=1-α 1λ x'2 =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） .8N/NEx) (N/mm2) (1-0.8N/NEx) ≤ φ f
支撑轴心压力N (KN) 最大弯矩Mx (KN· m) 计算长度l0x (mm) 计算长度l0y (mm) 等效弯矩系数β m 支撑面集中荷载p（kN） 截面面积A=π *(d2-d12)/4 (mm2) 截面抵抗矩W=2I/d (mm3) 构件长细比λ x=l0x/i 构件长细比λ y=l0y/i l x sqrt(fy/235)
基本参数 钢管外径d (mm) 管壁厚度t (mm) 钢材抗压强度设计值f (N/mm2) 钢材屈服强度值fy (N/mm2) 钢材弹性模量E (N/mm2) 自重w（kN/m） 609 16.0 215 235 206000.00 2.34
钢管内径d1=d-2t (mm) 577 4 4 4 1311173005.04 截面惯性半径i=(I/A) (mm) 塑性发展系数γ 1.15 Me（偏心矩） 10 M（计入偏心矩） 63.96875 M0（未计入偏心矩）(=1/8 x w l2)（kNm） 53.96875 局部稳定性验算 验算 d/t ≤ 100*(235/ 径厚比 刚度验算 构件容许长细比[λ ] 150 强度验算 46.47 N/A+M/γ W (N/mm2) 稳定性验算 ⒈弯矩平面内 1/2 0.513 λ x'=(fy/E) *λ x/π 系数α 1 0.650 系数α 3 0.300 当λ x'＞0.215时，稳定系数ψ x={(α 2+α 3λ x'+λ x'2)-[(α 2+α 3λ x'+λ x'2)2-4λ x'2]1 当λ x'≤0.215时，稳定系数ψ x=1-α 1λ x'2 局部稳定系数φ =1 （d/t≤60时）；φ =1.64-0.23*(d/t)1/4 （d/t>60时） N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) (N/mm2) 验算 N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) ≤ φ f ⒉弯矩平面外 不需验算 λ y'=(fy/E)1/2*λ y/π 当λ y'〉0.215时，稳定系数ψ y={(α 2+α 3λ y'+λ y'2)-[(α 2+α 3λ y'+λ y'2)2-4λ y'2]1 当λ y'≤0.215时，稳定系数ψ y=1-α 1λ y'2 ψy 1.15 验算 N/ψ yA+0.7Mx/W ≤ φ f
2 x
)(KN)
b类 0.965 2.4E+04 0.867 1.0000 52.07 满足
*λ y/π 2 2 2 2 1/2 2 y' )-[(α 2+α 3λ y'+λ y' ) -4λ y' ] }/2λ y' 系数ψ y=1-α 1λ y'2 N/ψ yA+0.7Mx/W (N/mm2) Mx/W ≤ φ f