34工字钢截面验算计算程序
工字钢、圆管及贝雷梁强度及挠度验算
工字钢强度及挠度验算 一、有关工字钢计算公式 1、一孔梁计算
2、两孔梁计算
注：1．在均布荷载作用下：M ＝表中系数×ql 2
；V ＝表中系数×ql ；EI
w 100ql 表中系数4⨯= 3、三孔梁计算
注：1．在均布荷载作用下：M ＝表中系数×ql 2；V ＝表中系数×ql ；EI
w 100ql 表中系数4
⨯=
二、工字钢强度及挠度验算 1、工字钢截面特性参数 W x —截面抵抗矩(cm3) I x —截面惯性矩(cm4) 2、强度验算
σ=M/W （N/mm2）
计算结果与f=215 N/mm2 (钢材强度设计值)比较
3、挠度验算
F max=挠度公式计算
与L/400比较
钢材的弹性模量E=206×103
圆管稳定性验算
1、查圆管截面特性表
查的圆管的回转半径ix及截面面积A
2、确定圆管长度L
3、计算圆管长细比λ=L/ix
4、查《钢结构设计规范》表C—2,确定圆管折减系数ψ
5、钢材容许应力[σ]=180MPa(轴向力)
6、圆管稳定条件
σ=F/A＜ψ[σ]
贝雷梁受力计算1、321贝雷梁特性
321贝雷梁弹性模量E=2.1×105 MPa
单排单层(不加强)A=5.1×103
mm
2
，
单排单层(加强)A=10.2×103 mm
2
[σ]=210MPa
挠度计算式为
计算值要小于L/400。
工字钢截面选择验算计算书
一、①号工字钢截面选择
1、荷载及内力计算： 作用于①号工字钢上的荷载 P 为： 1 P=（ ×624.68+610.13）÷8÷0.9=128.1KN 2 1 1 跨中最大弯矩为：Mmax= pl = × 128.1 × 1.5 =48.04KN.m 4 4 最大剪力为：Qmax=P=128.1KN 2、初选截面 工字钢所需的截面抵抗矩为：
＜1.3×145 MPa 支座处总剪力值：QX=128.1+1.5×0.4201=128.73KN
τ
QX × S X max= IX ×S
=
128.73 × 10 3 6 =60.07×10 Pa=60.07Mpa 0.2143 × 0.01
＜1.3×853 128.1 × 10 3 × 1.5 3 f= = =0.813×10-3m=0.813mm 5 −5 6 48 EI X 48 × 2.1 × 10 × 5.278 × 10 × 10 ＜ 刚度满足要求,可以选用 I25b 工字钢
l 1500 = =2.5mm 600 600
二、②号工字钢截面选择
1、荷载及内力计算 作用于②号工字钢上的荷载 P 为： 1 1 P= ×（ ×624.68+610.13）÷8÷0.8=72.07KN 2 2 最大剪力为:Qmax=P=72.07KN 2、初选截面 选用 I20b 工字钢
IX=2502cm4 SX=146.1cm3
IX =17.1cm SX
d=9.0mm
τ
QX × S X max= IX ×d
=
72.07 × 10 3 8 =0.47×10 Pa=47MPa＜1.3×85 MPa −2 −3 17.1 × 10 × 9.0 × 10
手工计算钢筋步骤及方法
手工计算钢筋步骤及方法步骤一：确定结构荷载和强度等级在进行钢筋计算之前，首先需要确定结构荷载，包括活载、恒载、风荷载、地震荷载等。
根据结构的设计要求和使用环境，确定适当的强度等级，如C25、C30等混凝土强度等级。
步骤二：确定截面尺寸和配筋率根据结构的设计要求和荷载计算结果，确定截面的有效宽度和高度。
根据混凝土的强度等级，选择合适的配筋率。
对于框架结构，一般采用0.75%~2%的配筋率；对于板、墙等单个构件，一般采用0.1%~0.5%的配筋率。
步骤三：计算抗弯承载力和配筋面积根据截面尺寸和荷载计算结果，利用弯矩和截面抗弯承载力的公式，计算截面的抗弯承载力。
然后，根据结构的设计要求，计算最小配筋率、最小配筋面积和最大配筋面积。
步骤四：确定钢筋直径和间距根据计算得到的最小配筋面积和最大配筋面积，结合实际施工条件和加工工艺要求，选择合适的钢筋直径和间距。
一般来说，可以根据截面的几何形状和受拉、受压区域的不同，采用不同的钢筋直径和间距。
步骤五：计算钢筋的长度根据截面的几何形状和布置方式，计算钢筋的长度。
为了保证钢筋的质量和施工的准确性，一般采用标准长度的钢筋，并适当预留余量以便于连接和固定。
步骤六：绘制配筋图和制定施工方案根据钢筋计算结果，绘制详细的配筋图和示意图。
在绘图过程中，应尽量减少钢筋的交叉和重叠，并保证钢筋的连续性和一致性。
同时，为了方便施工和检查，应按照一定的规则和格式标注钢筋的编号、直径和间距等信息。
步骤七：进行验算和调整完成所有的钢筋计算和绘图工作后，应对计算结果进行验算。
根据验算结果，检查和调整钢筋的数量、直径和布置方式，确保满足结构设计要求和施工安全。
手工计算钢筋的方法主要是通过数学公式和设计规范进行计算，在计算过程中需要严格遵守设计规范的要求和限制。
同时，需要考虑施工的实际条件和加工的可行性，调整计算结果以满足实际施工要求。
在计算过程中，需要做好记录和归档工作，对计算结果的准确性和可操作性进行验证和评估。
工字钢的面积矩计算公式
工字钢的面积矩计算公式
工字钢是一种常见的构造材料，由于其尺寸和形状的特殊性，计
算其面积矩的方法与普通的钢材略有不同。
工字钢的面积矩计算公式为：Ix=1/12bh3+2A(d/2+h/2)2 ，其中b 表示上翼缘的宽度，h表示工字钢的截面高度，A表示工字钢横截面的
面积，d表示材料距离上翼缘的距离。
需要注意的是，在工字钢的计算中，横截面的面积需要先根据上
翼缘的宽度b和下翼缘的宽度c以及截面高度h计算出来。
公式为：
A=h(b+c)/2。
接下来，我们来看一下如何应用工字钢的面积矩计算公式进行实
际计算。
首先，根据实际情况，确定工字钢的参数。
例如，假设工字钢的
上翼缘宽度b为20 cm，下翼缘宽度c为30 cm，截面高度h为40 cm，距离上翼缘的距离d为30 cm。
根据公式，先计算出工字钢的横截面积A：A=40(20+30)/2=800平
方厘米。
然后，代入面积矩的公式进行计算，有：
Ix=1/12×20×40³+2×800×(30/2+40/2)²=2568333.33平方毫米。
通过以上计算可知，该工字钢的面积矩为2568333.33平方毫米。
这个结果对于进行结构分析和设计具有重要的指导意义。
总之，工字钢的面积矩是一个重要的结构参数，需要根据实际情况进行精细计算。
在实际应用中，需要注意公式的细节和计算方式，确保计算结果的准确性和可靠性。
希望本文对读者在工字钢的使用和设计方面有一些帮助。
工字钢计算方法
工字钢计算方法
工字钢的计算方法通常包括以下步骤:
1. 计算工字钢的截面面积：工字钢的截面面积可以通过计算其横截面积和纵截面积来确定。
横截面积为上下两横截面的面积之和，纵截面积为工字钢的颈部和腰部的面积之和。
2. 计算工字钢的抗剪强度：抗剪强度是工字钢的重要指标之一，通常通过计算其截面的抗剪强度来确定。
计算方法通常是通过求解弯曲问题来确定抗剪强度。
3. 计算工字钢的跨度和高度：工字钢的跨度和高度通常是根据其用途和设计要求来确定的。
计算方法通常是根据经验或其他相关数据来确定。
4. 计算工字钢的重量：工字钢的重量可以通过计算其截面面积和跨度来确定。
通常情况下，工字钢的重量与钢材的密度和跨度成正比。
以上是计算工字钢的一些基本步骤，具体的计算方法可以根据具体情况进行调整。
需要注意的是，工字钢的计算需要考虑到许多因素，如材料性能、设计要求、施工条件等，需要根据实际情况进行适当调整。
工字钢截面验算
工字钢截面验算过程
计算简图：
计算跨度：l=8.39米，计算均布荷载q=26.23KN/m（荷载考虑了砼自重、钢筋自重、模板自重，未考虑活载，竖向荷载有一部分被墩柱分担，此处未略去，此算法荷载偏大，但验算过程总体偏于安全，故此法适用）。
1、梁跨中最大弯矩为：Mmax=0.125*ql2=230.70 KN/m；
弯矩图如下图所示：
支座处最大剪力设计值为：Vmax=1/2*ql=110.03KN；剪力图如下：
2、初选截面
梁所需的截面抵抗军为：
W=Mmax/[σw]=230.70/145*103=15.9*10-4m3=15.9*105mm3；
查型钢表可知，选用I45a，Ix=3.2241*108mm4，Wx=14.33*105mm3
Ix/Sx=385mm，tw=11.5mm
梁的自重此处为简易计算可略去；
3、截面验算
弯矩正应力为：
σ=Mx/Wx=160.99MPa<1.3*145MPa （临时结构，取1.3的容许应力增大系数）
支座处剪应力为：
τ=Q*Sx/Ix*tw=24.99MPa<1.3*85 MPa
4、梁的跨中挠度验算
f=5ql4/384EIx=22.84mm>l/600=13.98mm
结论：通过以上验算得之弯矩正应力和支座处剪应力满足要求，而跨中挠度过大，所以刚度不满足要求，对应现场实际情况需采取加固措施或者换大一号的型钢。
工字钢截面优化设计中理论重量与承重能力的综合考虑
工字钢截面优化设计中理论重量与承重能力的综合考虑工字钢截面优化设计是针对工字钢的断面形状和尺寸进行合理设计和优化，以满足其在结构工程中的承载能力要求。
在进行截面优化设计时，理论重量与承重能力是两个关键考虑因素。
本文将综合考虑理论重量和承重能力，探讨工字钢截面优化设计的相关原理和方法。
一、理论重量的计算工字钢截面的理论重量是指在理想情况下，根据截面尺寸和材料的密度计算得出的重量。
具体计算方法如下：1. 确定截面尺寸：根据工程设计要求和荷载情况，确定工字钢截面的高度、宽度和腰板厚度等尺寸参数。
2. 计算截面面积：根据截面尺寸计算工字钢截面的面积，即腰板面积加上两个翼缘面积。
3. 确定材料密度：根据工字钢所采用的材料种类，确定其密度。
4. 计算理论重量：根据工字钢截面的面积和材料密度，计算出工字钢的理论重量。
二、承重能力的考虑工字钢的承重能力是指工字钢在结构工程中所能承受的荷载大小。
承重能力的计算需要综合考虑截面的几何特性和材料的力学性能。
以下是一种常用的工字钢截面承重能力计算方法：1. 弯曲承载力：根据工字钢截面的几何特性和材料的力学性能，计算得出其弯曲承载力。
工字钢的弯曲承载力与其截面形状、尺寸、材料强度等相关。
2. 压缩承载力：根据工字钢截面的几何特性和材料的力学性能，计算得出其压缩承载力。
工字钢的压缩承载力取决于截面形状和尺寸，以及材料的强度和稳定性。
3. 拉伸承载力：根据工字钢截面的几何特性和材料的力学性能，计算得出其拉伸承载力。
工字钢的拉伸承载力与材料的强度和断裂性能相关。
4. 剪切承载力：根据工字钢截面的几何特性和材料的力学性能，计算得出其剪切承载力。
工字钢的剪切承载力主要取决于腰板的剪切应力和材料的剪切强度。
三、综合考虑理论重量与承重能力在工字钢截面优化设计中，需要综合考虑理论重量和承重能力的因素。
理论重量主要关注工字钢在自身重力下的受力情况，而承重能力则关注工字钢在结构工程中所承受的实际荷载情况。
工字钢的抗弯截面模量
工字钢的抗弯截面模量
工字钢是一种常见的建筑材料，主要用于承受水平和竖向负载。
在设计结构时，需要考虑其承受弯曲荷载时的性能，其中包括抗弯截面模量的计算。
抗弯截面模量是指在弯曲作用下，截面内各点的变形程度不尽相同时的比值。
它是衡量截面抵抗弯曲变形的能力的重要指标。
通常用I来表示截面抗弯截面模量。
工字钢的截面可以看作由两个矩形和一对腰板组成。
计算抗弯截面模量时，可以将其截面分成两个矩形和一对等效矩形，分别计算其抗弯截面模量后再进行合并。
下面是计算工字钢抗弯截面模量的步骤。
1. 计算工字钢腰部的抗弯截面模量
工字钢翼缘处的腰板相当于一个等效的矩形，其抗弯截面模量可以使用以下公式计算：
I1= bt^3/12 (b表示矩形宽度，t表示矩形高度)
2. 计算工字钢翼缘的抗弯截面模量
工字钢翼缘的抗弯截面模量可以使用以下公式计算：
I2= 2b(t-d)^3/3 + 2bd^3/3 (d表示翼缘厚度)
3. 计算工字钢等效矩形的抗弯截面模量
将两个矩形的抗弯截面模量相加，得到工字钢等效矩形的抗弯截面模量：
I3= 2I1 + I2
4. 计算工字钢抗弯截面模量
综合考虑所有部分的抗弯截面模量，得到工字钢的总抗弯截面模量：
I= A1y1^2 + A2y2^2 + A3y3^2
其中，A1、A2、A3分别为腰、翼缘、等效矩形的截面面积；y1、y2、y3分别为它们的中心距离。
以上是关于工字钢抗弯截面模量的计算方法，可以有效帮助设计人员
进行结构设计及材料选择的参考。
工字钢验算
6.2.1、I25a 工字钢横向分配梁验算：I25a 工字钢截面参数：截面面积248.51A cm = 单位重量38.08/g kg m =截面惯性矩45017I cm = 截面抵抗矩3401.4W cm =半截面面积矩3230.7S cm = 翼缘平均厚 0.8w t cm =。
选择最不利工况，将荷载换算成88.8t 重车，横向轮距为2m ，履带长度4.6m 。
I25a 布置间距为150cm ，可知3根I25a 直接受力,则每根横梁受力为： P 活=88.8/3=29.6t=296KN恒载:桥面板和横梁自重q 恒=（8.4×15×79+8.4/0.3×15×13.987）÷（10×8.4）=188.4kg/m=1.9KN/m通过结构力学求解器建模：计算得到：弯矩图剪力图最大弯矩为:24.27KNm ，最大剪力为：89.5KN 。
弯曲应力：σ=M/W=24.27×106/401400 =60.5 MPa ＜140 MPa剪应力：τ= V 总/A =89.5×103/4851 =18.5 MPa ＜85 MPa满足规范要求。
6.2.2、I12工字钢纵向分配梁验算：I12a 工字钢截面参数：截面面积218.1A cm = 单位重量14.21/g kg m =截面惯性矩4488I cm = 截面抵抗矩377.4W cm =半截面面积矩344.2S cm = 翼缘平均厚 0.5w t cm =。
选择最不利工况，将荷载换算成88.8t 重车，履带宽度0.8m ，履带长度4.6m 。
I12布置间距问30cm ，可知2根I12直接受力。
I25a 布置间距为150cm ，可知3根I25a 直接受力,则每根横梁受力为：P 活=88.8/（2×2）=22.2t=222KN q 活=222/4.6=48.3KN/m恒载:桥面板和横梁自重q 恒=（15×8.4×79）÷（26×15）=25.5kg/m=0.3KN/m 。
工字钢的抗弯截面系数
工字钢是一种常用的钢材，广泛应用于建筑结构中，抗弯截面系数是评估其抗弯强度
的重要参数。
工字钢的抗弯截面系数可以通过计算得到，计算方法如下：
1. 确定工字钢的截面形状和尺寸，包括截面宽度、高度、翼缘厚度和腰板厚度等参数。
2. 根据截面形状和尺寸，计算工字钢截面的惯性矩和截面面积，其中惯性矩用于衡量
截面抗弯刚度，面积用于衡量截面的大小。
3. 计算工字钢的抗弯截面系数，其公式为：
W = I / (ymax)
其中，W为工字钢的抗弯截面系数，I为工字钢截面的惯性矩，ymax为工字钢截面最
大弯曲应变点的距离截面重心的距离，即材料的最大伸长区域。
需要注意的是，工字钢的抗弯截面系数与其材料强度和截面尺寸等因素密切相关，在
进行计算时需要具体分析具体情况，以确保计算结果的有效性和精度。
此外，计算结
果只能用于评估工字钢材料的强度和稳定性，并不能代表其在实际应力状态和加载情
况下的表现。
钢板桩验算验算
钢围堰计算书 14.1.1计算参数根据设计图纸提供的参数，最高水位为+2.67m ，河床标高为-2.0m ，土层地质为淤泥质亚粘土。
相关计算参数如下：①土容量γ=16KN/m3 ②等代内摩擦角取10° ③2(45)0.7042Ka tg ϕ=-=2(45) 1.4202P K tg ϕ=+=单拼、双拼、三拼工字钢惯性矩：411600Icm =x 单421160023200I Icm ==⨯=x 双x 单2，4331160034800I I cm ==⨯=x 三x 单4502Icm =y 单22413.2)(502()73.556)74122I I x A cm =+=⨯+⨯=y 双y 单2(2 2242502(13.2)73.55626368I I x A cm =+⨯=⨯+⨯=y 三x 单33 单拼、双拼、三拼工字钢惯性半径：12.6icm=x 单12.6i cm ===x 双12.6i cm===x 三 2.61icm=y 单7.1i cm ===y 双10.9i cm ===y 三14.1.2 支撑位置反力计算由于钢板桩一半承受水压力，另外一半承受土压力。
所以分别计算两种情况下两道支撑位置的反力。
① 水中钢板桩两道支撑位置的反力计算图示如下：所以+0.1m 位置处水压力为：23KN/m ；+2.8+2.4-3.3-1.3+1.5第一道支撑第二道支撑-2.857KN/m252KN/m223KN/m29KN/m237KN/m2+0.1-4.367KN/m2-2.8m 位置处水压力为：52 KN/m 。
第一道支撑位置处反力： 1123 2.326.45/2R KN m=⨯⨯=第二道支撑位置处反力：21(5223) 2.9108.75/2R KN m =⨯+⨯=② 岸侧钢板桩两道支撑位置的反力 计算图示如下：土压力计算按照下面公式进行计算：Ea HKaγ= 316/KN m γ=H 为计算面与土顶面的高度，单位m+2.8+2.7-3.3-1.3+1.5第一道支撑第二道支撑-2.367.58KN/m2+0.1-4.378.84KN/m22(45)0.7042Ka tg ϕ=-=所以+0.1m 位置处土压力为：2160.704 2.629.28/KN m ⨯⨯=-2.8m 位置处土压力为：2160.704 5.561.95/KN m ⨯⨯=所以第一道支撑位置处反力为：129.28 2.638.01/2KN m⨯⨯= 第二道支撑位置处反力为：1(61.9529.28) 2.9132.28/2KN m ⨯+⨯=③支撑位置反力的确定：根据以上的计算，从偏于安全的角度计算，按照所有钢板桩全部承受土压力进行计算。