钢牛腿焊缝计算
钢牛腿计算
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VM=F*e=40.00kN.mV=80kN钢牛腿设计的净截面积An An=bf1*t1+bf2*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)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf1))/An=78.70mm 形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=(y-0.5*t1)*ts*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*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+ts*hw*hw*hw/12+ts*hw*a*a=35235826.1mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=420999.48mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=302962mm3边的正应力σσ=M/ Wn2=132.03N/mm2<215 N/mm2,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=73.17N/mm2<215 N/mm2,满足要求截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t1-y)=331461.76mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=222608.7mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n2=120.68 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(It w)=63.18 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=162.90N/mm2<1.1*215N/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。
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) +
牛腿计算书
钢牛腿计算书现场一片板梁大概荷载为30t ，一片板梁由两个牛腿支撑，因此一个牛腿的荷载约为15t 。
为了适当的控制安全系数，在计算中，牛腿的荷载为20t 。
1. 预埋件的计算。
根据现场条件，预埋件的M=FL=200KN*0.15M=30KN ·m V=200KN 。
预埋件按540X270计算。
板厚取20mm 。
2. ②号板的计算。
及其与预埋件的焊缝计算②号板的M=FL=100KN*0.15M=30KN ·m V=100KN 弯矩验算2352/94102.3.30/21594MM N MM M KN w m MM N f =⨯=≥= 弯矩验算满足 剪力验算24332/40121240012120010015100/120mm N mm mm KN It VS mm N f w v =⨯⨯⨯⨯⨯=≥= 剪力验算满足。
焊缝高度Hf=7mm。
3.③④号板的计算，及其与②号板得焊缝验算。
----- 设计信息-----钢材等级：235梁跨度(m)：0.500梁截面：T 形截面:H*B*Tw*T1=120*200*25*12梁平面外计算长度：0.500强度计算净截面系数：1.000截面塑性发展：考虑构件所属结构类别：单层工业厂房设计内力是否地震作用组合：否梁上荷载作用方式：无荷载作用设计内力：绕X轴弯矩设计值Mx (kN.m)：7.500绕Y轴弯矩设计值My (kN.m)：0.000剪力设计值V (kN)：100.000----- 设计依据-----《钢结构设计规范》（GB 50017-2002）----- 梁构件设计-----1、截面特性计算A =5.1000e-003; Xc =1.0000e-001; Yc =8.2235e-002;Ix =7.2273e-006; Iy =8.1406e-006;ix =3.7645e-002; iy =3.9952e-002;W1x=8.7886e-005; W2x=1.9138e-004;W1y=8.1406e-005; W2y=8.1406e-005;2、梁构件强度验算结果翼缘侧截面塑性发展系数: γx=1.050腹板侧截面塑性发展系数: γx=1.200梁构件强度计算最大应力(N/mm2): 71.115 < f=205.000梁构件强度验算满足。
钢结构牛腿计算
牛腿计算程式工程名称：1. 输入已知条件：输入牛腿材料16Mn输入荷载N43.232Ton输入牛腿截面BH300*220*8*12h300mmbf220mmtw10mmtf12mm 输入e350mm输入d200mm输入h1300mm输入h20mm 2. 抗弯强度检验计算惯性矩I=(bf*h^3-(bf-tw)*(h-2*tf)^3)/12127069920mm^4计算抗弯截面模量W=2*I/h847132.8mm^3计算根部弯矩M=N*e151312000N-mm弯曲应力计算s=M/W178.62N/mm^2s<315OK!2. 抗剪强度检验计算受力处截面高h3=h1+h2*d/(d+e)300.00mm计算惯性矩I1=(bf*h3^3-(bf-tw)*(h3-2*tf)^3)/12127069920mm^4计算静面矩S=bf*tf*(h3-tf)/2+(h3/2-tf)^2*tw/2475380.00mm^3计算最大剪应力t=N*s/(tw*I1)161.73N/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))156.64N/mm^2腹板边缘弯曲应力s1=s*(h-2*tf)/h164.33N/mm^2腹板边缘折算应力s(max)=SQRT(s^2+3*t^2)317.19N/mm^2s<345OK!4. 焊缝计算翼板焊缝所受拉力F=s*tf*bf471547.9N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)7.4mm选用翼板焊缝高度hf18mm腹板焊缝高度hf2=N/(2*0.7*(h-2*tf)*s2) 5.6mm选用腹板焊缝高度hf28mm。
钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)
钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)【范本1】【钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)】【附件】本文档涉及附件：计算过程表、设计图纸等。
【1. 引言】本文档旨在对钢结构中牛腿连接(角焊缝)进行详细计算和设计，确保连接的可靠性和安全性。
通过对连接材料、焊缝尺寸以及计算公式的选择和应用，完成对牛腿连接(角焊缝)的设计。
【2. 相关法律名词及注释】2.1. 钢结构设计规范: 包括钢结构设计的基本要求、计算方法、安装和验收规范等。
2.2. 建筑结构设计规范: 包括建筑结构设计的要求、计算方法、防震设计规定等。
2.3. 焊接规范: 包括焊接过程的要求、焊接人员的资质、焊接材料的使用等。
【3. 材料和焊缝类型】3.1. 材料选择: 根据工程要求和设计规范，选择适合的钢材料进行牛腿连接(角焊缝)的设计。
3.2. 焊缝类型: 根据实际情况和连接的要求，确定焊缝类型，包括角焊缝、对接焊缝等。
【4. 强度计算】4.1. 受力分析: 对牛腿连接受力进行分析，包括拉力、剪力和弯矩等。
4.2. 强度计算: 根据焊接设计规范和力学公式，计算焊缝的强度和承载能力。
4.3. 实用性检查: 对计算结果进行实用性检查，确保计算结果的合理性和可靠性。
【5. 焊接工艺】5.1. 焊缝尺寸: 根据焊接规范和设计要求，确定焊缝的尺寸。
5.2. 焊接方法: 根据结构特点和焊接材料，确定适合的焊接方法。
5.3. 焊接设备: 选择适当的焊接设备和焊接工具进行焊接。
5.4. 焊接过程控制: 控制焊接过程中的温度、焊接速度等参数，确保焊接质量。
【6. 结果分析】6.1. 强度计算结果: 分析强度计算的结果，评估连接的可靠性。
6.2. 焊接质量分析: 对焊接质量进行评估，确保焊缝的质量和可靠性。
【7. 结论】通过对牛腿连接(角焊缝)进行详细计算和设计，可以确保连接的可靠性和安全性。
本文档提供了钢结构计算题的完整解决方案。
【范本2】【钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)】【附件】本文档涉及附件：计算过程表、设计图纸等。
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。
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取he = hf =
he / 0.7
=
≤f f
6.64 mm
>
6.64 mm
9.49 mm
>1.5*√tz=
6.12 mm 5.6 mm
采用 hf =
10 mm
<1.2*tw=
12 mm
Ix =
2*b1*he*
(H/2)^2 + 4*b2*(h/2
)^2 + 2*(he/12) 惯性矩 *h^3
=
(
15200000+ 12723840+ 8859563 )he
*he(mm^4
=
36783403 )
Wx = Ix 抵抗矩 / ymax =
36783403* he / 200 =
*he(mm^3 183917 )
（一）角焊 缝所承受的 外力设计 值:
弯矩 M= F·e =
剪力 V =
（二）角焊 缝有效截面 及几何性 质:
t1= t2= tw=
牛腿焊 缝计算
( e=
450 mm)
180 KN·m
是否为动力
400 KN
荷载:
是
βf =
1.00
12 mm 12 mm 10 mm
tz=
14 mm
h=
376 mm
H=
400 mm
b=
200 mm
b1=b-10= 190 mm
b2=b/2tw/2-5=
90 mm
焊缝计算长 度如上图所 示,设所有 角焊缝的焊 脚尺寸均相 同，焊缝有 效厚度为
he=0.7hf .
由于焊缝有 效厚度与整 个牛腿截面 尺寸相比是 很小的，计 算截面几何 特性时可把 各段焊缝 有效截面看 作为厚度为 he的一些" 直线段"紧 贴在牛腿钢 材的表面. 由此引起的 误差极小， 可略去不计 。
腹板两 侧竖向角 焊缝有效 截面面积:
Aw1 =
（三）牛腿 及钢柱材 质:
焊 条型号:
焊 接方式:
2 * h * he=
*he(mm^2 752 )
235
焊条抗拉强
43
度: fu =
(如用手工
焊时填"y",
y
否填"n")
420 (N/mm^2)
焊缝 强度设计值:
ff =
160 (N/mm^2)
（四）焊缝 强度计算及 焊脚尺寸:
Aw1 =
400000/(7 52*he)=
531.91489 / he
(N/mm^2)
（2）两 竖向角焊缝 上端承受的 弯曲应力.
σf1 = M*y1 / Ix =
( y1=h/2= 188 mm)
920.0 / he
(N/mm^2)
√(σf1/β
f)^2+τf
^2
因此 he =
3. 焊 脚尺寸hf由 腹板上端角 焊缝强度条 件控制,即
1.牛 腿顶面角焊 缝弯曲拉应 力
σf = 因此 he =
180*10^6 /
M / Wx = 183917*he≤
6.12 mm
βf * f f = 1 * 160
2.牛 腿腹板角焊 缝上端应 力,由两部 分（组1成）: 截 面上的两竖 向角焊缝承 受全部剪 力，并假定 为均匀分 布.
τf = V /