钢结构 梁 柱的计算实例
钢结构梁柱估算
钢结构梁柱估算梁的设计：1.型钢梁设计由梁的荷载和支承情况根据内力计算得到梁的最大弯矩，根据选用的型钢材料确定其抗弯强度设计值，由此求得所需要的梁净截面抵抗矩，然后在型钢规格表中选择型钢的型号。
最后对选定的型钢梁截面进行强度、刚度和整体稳定验算。
2.组合梁设计梁的截面选择步骤为：估算梁的高度（一般用经济高度）、确定腹板的厚度和翼缘尺寸，然后验算梁的强度、稳定和刚度。
柱的设计：1.实腹柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定柱的长细比，一般在50―90范围之内，轴力大而长度小时，长细比取小值，反之取大值；（2）根据已假定的长细比，查得轴心受压稳定系数。
然后根据已知轴向力和钢材抗压强度设计值求得所需截面积；（3）求出截面两个主轴方向所需的回转半径（根据已知的两个方向的计算长度和长细比）；（4）由此计算出截面轮廓尺寸的高和宽；（5）通过求得的截面面积和宽以及高，再根据构造要求、钢材规格等条件，选择柱的截面形式和确定实际尺寸；（6）验算实腹柱的截面强度、刚度，整稳和局稳；2.格构柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定长细比，一般在50―90之间；（2）计算柱绕实轴整体稳定，用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。
根据假定的长细比，查稳定系数，最后确定所需的截面面积；（3）计算所需回转半径；（4）算出截面轮廓尺寸宽度和高度；（5）计算虚轴长细比；通过求得的面积、高度和宽度以及考虑到钢材规格及构造要求选择柱的截面形式和确定实际尺寸。
（6）强度、刚度和整稳验算；（7）缀条设计和缀板设计；回转半径就是惯性半径。
定义：任意形状截面的面积为A，则图形对y轴和z轴的惯性半径分别为iy=sqrt(Iy/A),iz=sqrt(Iz/A).特征：惯性半径是对某一坐标轴定义的；惯性半径的量纲为长度的一次方，单位为M；惯性半径的值恒为正。
用处：1,惯性矩Ix,回转半径ix=sqrt（Ix/A),长细比λx=lox/ix,截面验算：局部稳定b/t=(10+0.1λ)sqrt(235/fy);h0/tw=(25+0.5λ)sqrt(235/fy).2,知道了柱子的轴力和计算长度-假定长细比初步估计截面-选定截面计算长细比，回转半径惯性矩等-截面验算。
钢梁与钢柱刚性连接计算(JGJ99-2015应用系列)
钢材抗剪强度设计值： fbv = 170 ⋅ N ⋅ mm− 2
钢材屈服强度：
fyb = 335 ⋅ N ⋅ mm− 2
梁截面特性
tbf
全截面惯性矩：
Ibx = 1.017 × 109 ⋅ mm4
腹板截面惯性矩：
Ibwx = 1.756 × 108 ⋅ mm4
hbw
hb
翼缘截面惯性矩：
Ibfx = 8.413 × 108 ⋅ mm4
hbw := hb − 2tbf = 560 ⋅ mm
钢梁材质：
按JGJ99 − 2015表4.2.1和GB50017 − 2003表3.4.3取值。
梁材料参数程序 钢材抗拉强度设计值： 钢材极限抗拉强度： 端面承压强度设计值：
fsb = 295 ⋅ N ⋅ mm− 2 fub = 470 ⋅ N ⋅ mm− 2 fce = 400 ⋅ N ⋅ mm− 2
接触面抗滑移系数： 传力摩擦面数：
μ = 0.4 nf = 2
高强螺栓预拉力
P = 155 ⋅ kN
螺栓材料抗拉强度最小值： fubt = 1040 ⋅ N ⋅ mm− 2
螺栓极限抗拉强度：
fpbu := fpbt = 500 ⋅ MPa
单个螺栓的抗剪承载力： Nvbp := 0.9nf ⋅ μ ⋅ P = 111.6 ⋅ kN
每排螺栓数： nv := 7 螺栓排数：
nh := 3
螺栓中心距和边距：
s := 70mm
a := 50mm
c := 50mm
螺栓边距 := "满足GB50017-2003中8.3.4条要求" if min(a , c) ≥ 2d0 "不满足GB50017-2003中8.3.4条要求，增加边距或减小螺栓直径" otherwise
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
钢结构框架柱的计算长度
第一章钢结构框架柱的计算长度8.3.1等截面柱，在框架平面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数μ0框架应分为无支撑框架和有支撑框架。
当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶附加考虑假想水平力时，框架柱的计算长度系数可取LO或其他认可的值。
当采用一阶弹性分析方法计算内力时，框架柱的计算长度系数μ应按下列规定确定：1无支撑框架：D框架柱的计算长度系数IJ应按本标准附录E表E.0.2有侧移框架柱的计算长度系数确定，也可按下列简化公式计算:・5K 】K2+4(K+K2)+L52 (1)7.5K1K2+K1+K2«，，「口式中：Ki、K2一分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值，(、K2的修正应按本标准附录E表E.0.2注确定。
2)设有摇摆柱时，摇摆柱自身的计算长度系数应取i.o,框架柱的计算长度系数应乘以放大系数n,n应按下式计算：—h]X(NI/阳) ∕∩O1Q∖LJl+∑(Nf∕R)(8.3.1-2)式中：∑(Nf∕hf)——本层各框架柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和；∑(Nι/hi)——本层各摇摆柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和。
3)当有侧移框架同层各柱的N/1不相同时，柱计算长度系数宜按式(831-3)计算；当框架附有摇摆柱时，框架柱的计算长度系数宜按式(8.3.1-5)确定；当根据式(8.3.1-3)或式(8.3.1-5)计算而得的μ"J∖于1.0时,应取μl=L-=√FWN El∙=π2EI i∕h^_小后—L2Σ(N,√叫)+Σ(N/G内―√M ---------- κ---------(8.3.1-3)(8. 3.1-4)(8. 3.1-5)式中：N i ——第i 根柱轴心压力设计值(N);N ∈i —第i 根柱的欧拉临界力(N);hi —第i 根柱高度(mm);K ——框架层侧移刚度，即产生层间单位侧移所需的力(N/mm);Ni i ——第j 根摇摆柱轴心压力设计值(N);h j ——第j 根摇摆柱的高度(mm)。
柱钢筋计算示例范文
柱钢筋计算示例范文假设我们需要计算一个圆形柱的钢筋。
该圆形柱的高度为3米，直径为600毫米，柱顶荷载为500千牛，柱底荷载为200千牛。
柱的混凝土强度等级为C30，钢筋的抗拉强度等级为HRB400。
下面是柱钢筋计算的具体步骤：第一步：计算柱的截面面积和周长。
柱的截面面积可通过以下公式计算：A=π*r²。
其中，r为柱的半径，为300毫米。
因此，柱的截面面积为：A=3.14*(0.3)²=0.2827平方米。
柱的周长可通过以下公式计算：P=2*π*r。
因此，柱的周长为：P=2*3.14*0.3=1.884米。
第二步：计算柱的抗弯强度。
柱的抗弯强度可通过以下公式计算：M=(N*e*h)/1000。
其中，M为柱的抗弯强度，N为荷载，e为偏心距，h为柱的高度。
偏心距可通过以下公式计算：e=(H+h/2)/2、其中，H为柱顶荷载，h为柱底荷载。
因此，偏心距为：e=(500+200/2)/2=450毫米。
将相关数值代入公式中可得到柱的抗弯强度：M=(700*0.450*3000)/1000=945千牛·米。
第三步：根据混凝土配筋率确定钢筋面积。
第四步：计算钢筋的间距。
第五步：计算柱的配筋率和配筋面积。
第六步：根据抗弯强度确定钢筋面积。
以上就是柱钢筋计算的一个具体示例。
通过这个示例，我们了解了柱钢筋计算的步骤和方法。
在实际设计过程中，还需要考虑钢筋的布置形式、连接方式等因素。
希望这个示例能对大家的柱钢筋计算工作有所帮助。
钢结构计算书范例
摘要本工程为三层钢框架超市设计，长64.00m，宽30.00m，层高为4.5m，建筑高度为14.4m，建筑面积5760.00m2，综合运用所学专业知识，进行了钢结构建筑设计和结构设计。
主体采用钢框架结构，钢筋混凝土现浇楼板。
首先确定结构方案并进行荷载统计、梁柱截面选择及刚度验算，计算恒载、活载作用下的框架内力，然后计算风载、地震作用下的框架内力，经内力组合后得出构件的最不利组合内力，最后进行梁、柱截面验算、节点设计、楼板、楼板配筋计算，绘制施工图。
计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法；在荷载组合时。
考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用满布荷载法；框架节点设计采用栓焊混合的连接方式。
关键词：建筑设计；钢框架；内力分析；节点设计ABSTRACTBased on the professional knowledge for learned，the building was designed. The works include two parts: architecture design and structure design.This project is commercial building of 3-floors，steel structure，which is located in Xi An. It is 64.00m long, 30.00m wide. The height of story are 4.5m and5m. The height of the whole building is 14.4m.The total area is 5760.00m2.Architecture design tries hard for simple and clear，which has the ages feels and assort with surroundings environment.Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure. Firstly，the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads. Secondly，the inner forces of the frame under the wind load and earthquake load，the dead load，and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces，the most dangerous forces can be got，and then the steel beam，steel column，the frame connections and reinforce concrete floor can be designed. After these，the drawing can be made. In the progress of inter force analysis，the vertical forces are calculated by the layer-wise method，and the horizontal forces are calculated by the D method. In the process of the live load calculation，full load is used. Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame，and independent foundation under column was adopted.Key Words:architecture design; steel frame; internal force analysis; connection design目录前言 (1)第１章建筑设计 (2)1.1设计任务和设计要求 (2)1.1.1设计任务 (2)1.1.2设计要求 (2)1.2建筑物所处的自然条件 (2)1.2.1气象条件 (2)1.2.2地形、地质及地震烈度 (2)1.2.3水文 (3)1.3建筑物功能与特点 (3)1.3.1平面设计 (3)1.3.2立面设计 (3)1.3.3防火 (3)第2章结构设计 (4)2.1结构方案选型及布置 (4)2.1.1柱网布置 (4)2.1.2结构形式选择 (4)2.1.3楼板形式选择 (4)2.2荷载计算 (4)2.2.1恒荷载标准值 (5)2.2.2活荷载标准值 (5)2.2.3风压标准值 (5)2.2.4雪荷载标准值 (6)2.2.5地震作用 (6)2.3竖向荷载计算 (6)2.3.1屋面恒荷载 (6)2.3.2楼面恒荷载 (6)2.3.3屋面活荷载 (7)2.3.4楼面活荷载 (7)2.4风荷载计算 (8)2.5内力分析 (9)2.5.1截面初选 (9)2.6内力计算 (12)2.6.1竖向荷载标准值作用下 (12)2.6.2风荷载作用下的内力计算 (18)2.7水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算 (20)2.7.1墙自重 (20)2.7.2梁，柱重力荷载标准值汇总 (21)2.7.3集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi (22)2.7.4水平地震作用下框架内力合侧移的计算 (22)2.7.5水平地震作用下框架内力计算 (25)2.8内力组合 (28)2.9结构构件验算 (33)2.9.1框架柱的验算 (33)2.9.2框架梁的验算 (37)2.10框架连接设计 (39)2.10.1主梁与中柱Z-1的连接： (39)2.10.2次梁与主梁的铰接连接 (40)2.11柱脚设计 (42)2.11.1中柱柱脚的设计 (42)2.11.2边柱柱脚的设计 (44)2.12楼板计算 (47)总结 (49)参考文献 (50)致谢词 (51)前言本次毕业设计是大学教育培养目标实现的重要步骤，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教学成果的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。
建筑钢结构工程技术 6.5.2框架柱在框架平面外计算长度
0 框架柱计算长度计算实例
0 框架柱计算长度计算实例
0 框架柱计算长度计算实例
0 框架柱计算长度计算实例
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建筑钢结构工程技术 6.5.2框架 柱在框架平面外计算长度
框架柱在框架 平面外计算长度
框架柱在框架平面外的计算长度取决于支撑构件的布置形式，
框架在平面外的支撑点由支撑体系提供，支撑点应能阻止柱沿
厂房的纵向发生侧移，柱在平面外的计算长度即取决于支撑点
间的距பைடு நூலகம்。
0 框架柱计算长度计算实例
如图所示为一有侧移的双层框架， 各柱及横梁线刚度图中均已给出， 试求出各柱在框架平面内的计算长 度系数。
钢结构设计实例含计算过程
钢结构设计实例含计算过程钢结构是一种广泛应用于建筑和桥梁等工程领域的结构材料，它具有高强度、轻质、可塑性好等优点。
本文将以一个钢结构设计实例为例，详细介绍钢结构设计的计算过程。
假设我们要设计一座有限高度的钢制屋顶结构，屋顶形状为一个深度为5米，宽度为10米的矩形。
屋顶的高度为2米，屋顶材料选择高强度钢。
第一步：确定荷载在进行钢结构设计之前，首先要确定各种荷载。
对于屋顶结构来说，有以下几种荷载需要考虑：1.死荷载：包括屋顶自身重量和可能的附加物重量。
假设屋顶材料厚度为0.1米，密度为7850千克/立方米，则单个屋顶板的重量为：屋顶板重量=宽度*深度*厚度*密度=10*5*0.1*7850=3925千克假设附加物重量为500千克，则总的死荷载为4425千克。
2.活荷载：考虑到可能的雪、风等荷载，我们假设活荷载为500千克。
3.风荷载：由于屋顶暴露在室外，需要考虑风的荷载。
根据当地的设计规范，假设风压为0.5千牛/平方米，则风荷载为：风荷载=风压*屋顶面积=0.5*(10*5)=25千牛第二步：确定结构类型和构件在确定了荷载之后，我们需要选择合适的结构类型和构件来满足设计要求。
考虑到屋顶的形状和荷载情况，我们选择采用钢柱和梁来支撑屋顶。
钢柱的截面形状选择为矩形，梁的截面形状选择为I型钢梁。
第三步：计算构件尺寸根据荷载和构件材料的强度等参数，我们可以计算出构件的尺寸。
假设钢材的屈服强度为300兆帕，安全系数取1.5，则钢柱和梁的截面尺寸计算如下：1.钢柱截面尺寸计算：首先计算柱子所承受的最大压力荷载。
假设柱子的高度为2米，柱子自身重量忽略不计，则柱子的面积为：柱子面积=死荷载/(钢材强度*安全系数)=4425/(300*1.5)=9.83平方米选择合适的矩形截面，假设柱子宽度为0.2米，则柱子的高度为：柱子高度=柱子面积/柱子宽度=9.83/0.2=49.15米选择合适的矩形截面尺寸，例如宽度为200毫米，高度为500毫米。
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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。