钢结构梁柱的计算实例
钢结构 梁 柱的计算实例
钢结构梁柱的计算实例
钢结构:梁.柱的计算实例
拉弯构件和压弯构件
例6-1某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图6-8所
示。
承受的荷载设计值为N=880kN，跨中横向集中力为F=180kN.构件长度L=10m，材料为Q235B ·F 钢。
试校核截面的强度、刚度和稳定性是否满足要求。
例7-1跨度为27m 的钢屋盖，屋面为波形石棉瓦，钢檩条。
屋架支于钢筋混凝土柱上（混凝土标号
C20，柱间距6m ，有中级工作制桥式吊车。
建筑地点为长沙。
（1）屋架形式和材质选择；（2）屋盖支撑布置；（3）屋架杆件截面选择；（4）确定屋架杆件填板数量；（5）屋架杆件端部焊缝计算；（6）画屋架主要节点示意图。
上图为屋盖支撑布置图。
PKPM钢结构计算实例
某车间计算实例房屋概况：南北朝向，为一幢单层双跨排架结构建筑物，建筑面积约1460.00m2，建造于2008年。
共计8间，开间除两端为5.40m外其余均为6.00m，跨度为16.00+16.00m。
上部结构由砼柱、钢梁承重，屋盖采用C型钢檩条（175×70×25×2.5@1450mm），彩钢瓦屋面，砖砌围护墙。
3～4轴、8～9轴屋面各设6道水平支撑，水平支撑间设刚性杆；A、B、C轴柱顶钢梁间各设1道刚性水平通长系杆；檩条与钢梁间隔根设隅撑，檩条间设置直拉条/斜拉条；B～C轴设有一台5.0吨吊车。
排架立面示意图结构平面图结构验算：一、新建工程→钢结构→门式刚架→门式钢架二维设计（或新建工程→钢结构→框排架→pk交互输入与优化计算）2、网络生成→快速建模→门式刚架3、柱、梁布置1、截面定义→增加→选取截面类型→输入截面参数注：1、对于钢构件则需要区分轴压对Y截面分类（具体参考钢结构设计规范表5.1.2-1）；4、计算长度（平面外、平面内）注：1、平面内计算长度系统默认；2、平面外计算长度（柱：取柱间支撑的高度。
梁：取水平支撑或隅撑的间距）。
五、铰接构件注：1、对于节点处由螺栓连接＜6颗螺栓时设铰接点；2、对于钢/砼构件连接处设铰接点。
6、恒载输入→梁间恒载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式：屋面恒载*（梁左侧开间的一半+梁右侧开间的一半）。
7、活载输入→梁间活载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式同梁间恒载；3、屋面荷载取值：不上人屋面取0.5（荷载规范）；若水平投影面积大于60m2则屋面活荷载可取不小于0.3（门规）；以上荷载取值与屋面雪荷载取值相比取大值。
八、左、右风输入→自动布置注：1、砼排架柱、轻钢屋面结构可参照（门规）；2、地面粗糙度、风压参考（荷载规范）。
九、吊车荷载注：1、在吊车数据库选取吊车类型、跨度、吨位相同或相近的吊车数据。
钢结构梁柱章节计算题分解课件
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详细描述：在钢结构梁柱设计中，稳定性和抗震性能是两个重要的问题 。解决这些问题可以确保梁柱在承受荷载和地震作用时能够保持稳定，
避免发生失稳或破坏。在解决这些问题时，应考虑以下几点
1. 进行详细的结构分析，确定梁柱的应力分布、变形情况以及稳定性指 标。
梁柱的稳定性和抗震性能问题及解决方案
2. 根据结构分析结果，采取有效的稳定性加强措施，如增加支撑、加强连接等。
梁柱的节点设计及优化
2. 确保节点连接的可靠性，采 取有效的连接措施，如焊接、 螺栓连接等。
3. 考虑节点的可施工性，尽量 采用易于加工和安装的节点形 式。
4. 对于大型梁柱节点，应进行 详细的力学分析，确保节点的 承载能力和稳定性满足要求。
梁柱的稳定性和抗震性能问题及解决方案
总结词：解决梁柱的稳定性问题和抗震性能问题，确保结构安全可靠。
梁柱的节点设计及优化
详细描述：梁柱节点的设计及优化是钢结构设计中的 重要环节。节点设计应确保传力路径清晰、连接可靠 ，同时还应考虑施工方便、经济合理等因素。在节点 设计及优化时，应考虑以下几点
总结词：合理设计梁柱节点，确保传力路径清晰、连 接可靠。
1. 根据梁柱的受力特点和连接要求，选择合适的节点 形式和连接方式。
钢柱
分为实腹柱和格构柱，具有承载 力高、自重轻、安装方便等特点 。
梁柱的计算模型及假定
01
02
03
简支梁
采用静力平衡条件，计算 跨中弯矩和支座反力。
连续梁
采用挠曲线方程，计算各 跨内力和支座反力。
悬臂梁
采用静力平衡条件，计算 悬臂端弯矩和固定端反力 。
梁柱的受力分析
弯曲变形
由于荷载作用产生弯矩， 导致梁柱轴线上产生弯曲 变形。
变截面刚架梁柱的强度计算
变截面刚架构件设计
受压屈曲
刚架梁、柱的强度计算
（2）腹板的有效高度he的计算： 当腹板全部受压时： 有效高度
he he1 he2
he1 2he /(5 ) he2 he he1
he --腹板受压区有效高度;
hw --腹板的高度;
2 ---截面边缘的应力比值 1
第 7 讲 变截面刚架梁、柱的强度
构件截面设计
变截面柱在刚架平面内的计算长度： (1) 查表法(适用于柱脚铰接的门式刚架)：
引进放大系数 的原因：当框架趋于侧移或有初始侧倾时，不仅框架
柱上的荷载Pfi对框架起倾覆作用，摇摆柱上的荷载Pli也同样起倾覆作用。
这就是说，框架边柱除承受自身荷载的不稳定效应外，还要加上中间摇摆
tw — 腹板厚度；
f
’ v
—
腹板屈曲后钢材的抗剪强度设计值。
第2章 轻型门式刚架结构设计
国家级精品课程—钢结构设计
第 7 讲 变截面刚架梁、柱的强度
变截面刚架构件设计
刚架梁、柱的强度计算
（2）抗剪承载力 1）弹性设计方法 ② 梁腹板加劲肋的配置 梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转 折处设置横向加劲肋。
当 0.5Vd V Vd 时
M M f
Me M f
1
V 0.5Vd
2
1
折减系数
Vd
hwtw
f
' v
考虑腹板屈曲后抗剪承载力设计值
当截面为双轴对称时: M f Af hw t f
第2章 轻型门式刚架结构设计
国家级精品课程—钢结构设计
钢结构计算表
梁中钢板
-400*20 -12 -300*20 t=12 t=10 t=6 t=12 t=22 t=12
100
H800*12*400 *20*300*20
-400*20
-12
-300*20
t=12
t=10
t=6
Q345B
（四）
DCL与牛腿连接 板（中跨）
120
梁中间拼接板
t=10
吊车梁底钢板
吊车梁底钢板 （设置柱下间 支撑）
Kg/m2 2041.7536
64
64
109.9
Kg/m2 704.977728
64
64
109.9
Kg/m3 3939.097344
64
64
125.6
Kg/m2 1041.77664
4.2 中轴柱中节点 32
牛腿钢板
t=10
牛腿钢板
t=16
牛腿钢板
t=16
牛腿钢板
t=14
牛腿钢板
t=14
牛腿钢板
-360*360*16
0.075
4
0.08*0.0 8*6
0.038
4
1.09*0.5 5
0.5995
4
0.1
0.100
4
4
141.3
Kg/m2 228.906
4
94.2
Kg/m2
64.056
4
94.2
Kg/m2
28.26
4
157
Kg/m2 24.1152
4
196.25
Kg/m2 470.6075
4
17.24
Kg/m
6.896
总重量
钢柱计算书
钢柱计算书工程名: 钢柱计算************ PK11.EXE *****************日期: 5/27/2015时间:17:34:00设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002); 结果输出---- 总信息----结构类型: 单层钢结构厂房设计规范: 按《钢结构设计规范》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 2柱数: 1梁数: 0支座约束数: 1标准截面总数: 1活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重都不计算恒载作用下柱的轴向变形: 不考虑梁柱自重计算增大系数: 1.05基础计算信息: 不计算基础梁刚度增大系数: 0.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85钢柱计算长度系数计算方法: 有侧移钢结构阶形柱的计算长度折减系数: 0.000钢结构受拉柱容许长细比: 200钢结构受压柱容许长细比: 200钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 0钢梁(活)容许挠跨比: l / 0柱顶容许水平位移/柱高: l / 0地震作用计算: 不考虑地震作用宽行输出柱、梁控制组合内力与配筋---- 节点坐标----节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y( 1) 0.00 7.00 ( 2) 0.00 0.00---- 柱关联号--------柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ( 1) 2 1---- 梁关联号----梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ---- 柱上下节点偏心----节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值( 1) 0.00 ( 2) 0.00---- 标准截面信息----1、标准截面类型( 1) 77, 1, 377,12.0 热轧无缝圆钢管---- 柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度( 1) 1 2 0---- 梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度2、标准截面特性截面号Xc Yc Ix Iy A1 0.18850 0.18850 0.22940E-03 0.22940E-03 0.13760E-01截面号ix iy W1x W2x W1y W2y1 0.12912E+00 0.12912E+00 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02荷载效应组合计算...----- 荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-------------------------------------------------------------------------------------钢柱 1截面类型= 77; 布置角度= 0; 计算长度：Lx= 14.23, Ly= 6.50; 长细比：λx= 110.2,λy= 50.3构件长度= 7.00; 计算长度系数: Ux= 2.03 Uy= 0.93抗震等级: 不考虑抗震无缝圆钢管：D= 377, T= 12.00轴压截面分类:X轴:a类, Y轴:a类构件钢号：Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003强度计算最大应力对应组合号: 1, M= 191.24, N= 60.00, M= 0.00, N= -60.00强度计算最大应力(N/mm*mm) = 190.01强度计算最大应力比= 0.884平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 168.61平面内稳定计算最大应力比= 0.784平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 114.77平面外稳定计算最大应力比= 0.534容许圆管外径与壁厚之比[D/T] = 100.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00圆管外径与壁厚之比D/T= 31.42 < [D/T]= 100.00压杆,平面内长细比λ= 110. ≤[λ]= 200压杆,平面外长细比λ= 50. ≤[λ]= 200构件重量(Kg)= 756.12--------------------------------------------------------------------------------风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:节点( 1), 水平位移dx= 35.410(mm) = H / 198.风载作用下柱顶最大水平位移: H/ 198< 柱顶位移容许值: H/ 0 所有钢柱的总重量(Kg)= 756.钢梁与钢柱重量之和(Kg)= 756.-----PK11 计算结束-----。
柱钢筋计算示例
根数 24 根数 24
11、纵向钢筋变化处理03G101-1P36
➢3、下层柱钢筋根数比上层多
12、柱变截面处理03G101-1P38
➢ 1、c/hb≤1/6情况（绑扎搭接）
12、柱变截面处理03G101-1P38
➢ 2、c/hb>1/6情况（绑扎搭接）
➢1、上层柱钢筋根数比下层多
多出 三 钢筋 层
方法 公式
纵筋长度＝3层层高+4层非连接区+搭接长度LlE+1.2LaE 3600+750+48*22+1.2*34*22＝6303.6＝6304
根数 2
11、纵向钢筋变化处理03G101-1P36
➢2、上层柱钢筋直径比下层大
11、纵向钢筋变化处理03G101-1P36
9、箍筋长度计算
➢ 4号筋长度1＝(h-保护层*2+2d)+1.9d*2+max(10d,75mm)*2 (勾住主筋) ➢ 4号筋长度2＝(h-保护层*2+4d)+1.9d*2+max(10d,75mm)*2 (勾住主筋和箍筋)
10、箍筋根数计算
➢基础层
➢－1层 (11G101-1P58）
10、箍筋根数计算
➢2、上层柱钢筋直径比下层大
上柱钢筋 直径大于
柱时
三层 一二层
方法 公式 方法 公式
长度＝3层层高+4层非连接区+搭接长度LlE+ 梁高+2层梁下非连接区+搭接长度LlE
3600+750+48*28+700+750+48*28＝8488
钢结构梁柱估算
钢结构梁柱估算文档模板范本：钢结构梁柱估算一、引言在钢结构工程设计过程中，梁柱估算是非常重要的一部份。
本文档旨在提供一个详细的步骤和方法，以匡助工程师正确估算钢结构梁柱的设计参数和成本。
二、设计参数估算2.1 梁柱荷载分析2.1.1 确定梁柱所受的重力荷载和附加荷载利用建造设计图纸和相关规范，确定各个梁柱所受的重力荷载和附加荷载。
重力荷载包括自重、活荷载和雪荷载等，附加荷载包括风荷载、地震荷载等。
2.1.2 确定梁柱所受的水平荷载根据建造设计图纸和相关规范，确定各个梁柱所受的水平荷载，如风荷载、地震荷载等。
2.1.3 确定梁柱所受的温度荷载根据建造设计图纸和相关规范，确定各个梁柱所受的温度荷载，如热荷载、冷荷载等。
2.2 结构参数计算2.2.1 计算梁柱截面尺寸根据设计要求和梁柱所受的荷载，采用合适的结构分析方法计算出梁柱的截面尺寸，包括梁的高度、宽度，柱的截面尺寸等。
2.2.2 计算梁柱的抗弯强度和轴心承载力根据截面尺寸和材料性能，采用适当的计算公式，计算出梁柱的抗弯强度和轴心承载力。
2.2.3 计算梁柱的稳定性根据截面尺寸和材料性能，采用适当的稳定性计算方法，计算出梁柱的稳定性，包括弯曲稳定性、屈曲稳定性等。
三、结构成本估算3.1 材料成本估算3.1.1 确定梁柱所采用的钢材品种和规格根据设计要求和结构参数计算结果，确定梁柱所采用的钢材品种和规格，包括型钢、钢板等。
3.1.2 计算梁柱所需的钢材数量根据截面尺寸和材料性能，计算梁柱所需的钢材数量。
3.1.3 计算梁柱的钢材成本根据钢材的市场价格，计算梁柱的钢材成本。
3.2 加工安装成本估算3.2.1 确定梁柱的加工和创造工艺根据梁柱的形状和规格，确定梁柱的加工和创造工艺，包括切割、焊接等。
3.2.2 计算梁柱的加工和创造成本根据加工操作和人工成本，计算梁柱的加工和创造成本。
3.2.3 计算梁柱的安装成本根据梁柱的尺寸和施工条件，计算梁柱的安装成本，包括吊装、固定等。
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梁的计算例题
拉弯构件和压弯构件
例6-1某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图6-8所示。
承受的荷载设计值为N=880kN，跨中横向集中力为F=180kN.构件长度L=10m，材料为Q235B·F钢。
试校核截面的强度、刚度和稳定性是否满足要求。
钢桁架结构
例7-1跨度为27m的钢屋盖，屋面为波形石棉瓦，钢檩条。
屋架支于钢筋混凝土柱上（混凝土标号C20，柱间距6m，有中级工作制桥式吊车。
建筑地点为长沙。
（1）屋架形式和材质选择；（2）屋盖支撑布置；（3）屋架杆件截面选择；（4）确定屋架杆件填板数量；
（5）屋架杆件端部焊缝计算；（6）画屋架主要节点示意图。
上图为屋盖支撑布置图。