立柱、横梁(集中荷载)计算
桥架计算公式
桥架计算公式1. 桥架的基本结构桥架由横梁、立柱和支撑构件组成，形成一个稳定的支撑框架。
横梁横跨在立柱上，支撑构件用于加强整个桥架的稳定性。
不同的工程项目和需求会有不同的桥架结构，但基本原理相同。
桥架计算公式主要用于确定桥架的尺寸和荷载能力。
以下是一些常用的桥架计算公式：- 横梁的荷载能力计算公式：荷载能力 = 断面积× 抗弯强度其中，断面积是横梁横截面的面积，抗弯强度是横梁材料的抗弯性能。
- 立柱的荷载能力计算公式：荷载能力 = 断面积× 抗压强度立柱的断面积是立柱横截面的面积，抗压强度是立柱材料的抗压性能。
- 支撑构件的荷载能力计算公式：荷载能力 = 断面积× 抗弯强度支撑构件的断面积是支撑构件横截面的面积，抗弯强度是支撑构件材料的抗弯性能。
这些计算公式可以根据具体的工程需求进行调整和应用，以确保桥架的安全承载能力。
3. 桥架计算公式的应用案例下面以一个通信基站的桥架设计为例，说明桥架计算公式的应用。
假设通信基站的桥架需要承载一定数量的电缆和设备，根据工程要求，需要确定桥架的尺寸和材料。
根据电缆和设备的重量、长度和数量，计算出桥架所需的总荷载能力。
然后，根据桥架的设计寿命和安全系数，确定合适的抗弯强度和抗压强度。
接下来，根据已知的荷载能力和材料性能，可以使用桥架计算公式计算出横梁、立柱和支撑构件的尺寸。
根据计算结果，可以选择合适的材料和型号，并进行具体的设计和施工。
在桥架的安装过程中，还需要考虑结构的连接方式、支撑点的布置和桥架的防腐措施等因素，以确保桥架的稳定性和可靠性。
4. 桥架计算公式的局限性需要注意的是，桥架计算公式只是一种理论模型，实际工程中还需要考虑其他因素，如风荷载、温度变化和地震荷载等。
因此，在实际桥架设计中，需要综合考虑多个因素，并进行合理的安全系数设计，以确保桥架的安全可靠。
桥架计算公式是桥架设计中重要的工具，通过合理应用计算公式，可以确定桥架的尺寸、材料和荷载能力，从而确保桥架的安全可靠。
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算20200430002
施工临时钢管桩承载力及钢管桩（柱）长度计算本文档主要计算桥梁工程临时钢管立柱（桩）的承载力和入土深度，根据支座反力求出钢管桩受力后计算稳定承载力和局部稳定性，根据相关规范要求、荷载以及地质参数计算钢管柱（桩）抗力并以表格形式计算土深度。
计算思路清晰，表格简便实用。
一、钢管立柱选择钢管柱采用直径609mm、壁厚16mm的轧制无缝钢管，截面特性如下：钢管立柱根据所承受荷载、外露长度、入土深度以及钢材材质等因素计算确定长度。
二、钢管立柱承受荷载根据钢管桩钢横梁上传来荷载得到钢管立柱荷载表：1轴和6轴传来支座反力2轴和5轴传来支座反力3轴和4轴支座反力因前述简化荷载，故每个轴取最大支座反力确定荷载钢管立柱荷载表（KN）三、钢管立柱整体稳定承载计算1、长细比验算钢管考虑到计算长度：钢管钢管立柱最大外露长度为 2.4m，按照二端铰接确定计算长=L=2.4m。
度L回转半径：ix=20.973cm查《钢结构设计规范》，轴心受压构件允许长细比[λ]=150，/ ix=100/20.973=11.45＜[150]，满足要求。
钢管立柱长细比：λx= L2、稳定承载力计算查《钢结构设计规范》a类截面轴心受压构件稳定系数ψ=0.993稳定承载力N=ψ*f*A=0.993*205*1000*298.074/10000=6067KN钢管立柱最大竖向压力N=3735KN ＜稳定承载力5873KN ，稳定承载力满足要求。
四、钢管柱局部稳定性验算钢管桩外径与壁厚比Dg/t=60.9/1.6=38.1＜允许值100*235/f yg =100*235/205=114.6，局部稳定性满足要求。
五、钢管柱入土深度计算1、钢管桩单桩竖向承载力（1）根据《建筑桩基技术规范》：钢管桩单桩竖向承载力Q uk =Q sk +Q p k=u∑q sik *L i +λp q pk *A p 本工程为开口桩径，且h b /d≥5，因此λp 取0.8（2）单桩竖向承载力特征值R a =Q uk /K ，根据规范安全系数取K 取2，因此Q uk =2R a（3）在轴心竖向力作用下N k ≤R a ，设计时取N k =R a ，因此Q uk =2R a =2N k ，设计时候按照《钢管立柱荷载表》荷载乘以2确定钢管桩单桩竖向承载力，并据此确定入土深度。
架桥机计算书
一．ik设计规范及参考文献（一）重机设计规范（GB3811-83）（二）钢结构设计规范（GBJ17-88）（三）公路桥涵施工规范（041-89）（四）公路桥涵设计规范（JTJ021-89）二.（一）.梁重12纵向走行横梁（1号车）：Q7=7.5+7.3=14.8t 纵向走行横梁（2号车）：Q8=7.5+7.3=14.8t 梁增重系数取：1.1活载冲击系数取：1.2不均匀系数取：1.1（二）．水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：q1=19kg/m2b.非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压;q22(2.三.起，1P1P2P3P4P5P7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，P7=ΣCKnqAi=1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.58m处M抗=43.31×15+14.8×（22+1.5）+14.8×27.5+14.6×22=1725.65t.mM倾=5.6×32+45.44×16+10.05×5.58=962.319t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=1725.65/(962.319×1.1)=1.63>1.3<可)(二)架桥机横向倾覆稳定性计算1.检算P1P1P2数取1.6=1.6P3数取P3=2×1.39×1.6×19×0.8×0.46×4=124.4kg=0.1244tP4为架桥机起重小车重量P4=7.5×2+100×1.1=125tP5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载，作用在支点以上8.113m处，P5=1.39×1.6×19×（3×2×2+2×30）=3042.432kg=3.042t图2所示A点为倾覆支点，对A点取矩：M倾=P2×3.8+P3×5.179+P4×1.435+P5×8.113=13.53×3.8+0.1244×5.179+125×1.435+3.042×8.113=256.11t·mM抗=P1×4.8=132.55×4.8=636.24t·m架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数n中已经四.(一)荷载取值：桁架及桥面系均部荷载1.29t/节×1.1=1.42t/节(单边)，荷载（100+7.5×2）×1.2=138.0t。
货架立柱横梁重量计算公式
货架立柱横梁重量计算公式一、货架立柱横梁重量计算公式的基本原理。
货架立柱和横梁的重量是由材料的密度、截面积和长度等参数决定的。
在计算货架立柱横梁的重量时，可以使用以下的基本原理和公式：1. 立柱横梁的重量 = 材料密度×截面积×长度。
其中，材料密度是指货架立柱和横梁所采用材料的密度，通常以千克/立方米或克/立方厘米为单位；截面积是指货架立柱和横梁的横截面积，通常以平方米或平方厘米为单位；长度是指货架立柱和横梁的长度，通常以米或厘米为单位。
2. 货架的承重能力 = 立柱横梁的重量×安全系数。
其中，安全系数是指货架设计中考虑到的安全因素，通常取1.5-2.0之间的数值。
通过以上的公式和原理，可以计算出货架立柱横梁的重量，并据此评估货架的承重能力，以便选择合适的货架类型和规格。
二、货架立柱横梁重量计算公式的具体应用。
在实际应用中，货架立柱横梁的重量计算需要考虑到具体的材料和规格参数。
以下是一些常见的货架立柱横梁材料和计算公式的具体应用示例：1. 钢质货架立柱横梁的重量计算。
钢质货架立柱横梁是常见的货架材料之一，其重量计算公式如下：立柱横梁的重量 = 钢材密度×截面积×长度。
其中，钢材密度通常为7850千克/立方米；截面积和长度可以根据具体的货架规格进行测量和计算。
2. 铝合金货架立柱横梁的重量计算。
铝合金货架立柱横梁是轻型货架的常用材料，其重量计算公式如下：立柱横梁的重量 = 铝合金密度×截面积×长度。
其中，铝合金密度通常为2700千克/立方米；截面积和长度可以根据具体的货架规格进行测量和计算。
3. 其他材料货架立柱横梁的重量计算。
除了钢质和铝合金，货架立柱横梁还可以采用木材、塑料等材料。
对于这些材料，其重量计算公式也可以根据具体的材料密度、截面积和长度进行计算。
通过以上的具体应用示例，读者可以了解到货架立柱横梁重量计算公式在实际应用中的具体计算方法和步骤。
立柱稳定性计算
涂装线室体立柱计算书
1.根据室体宽度与立柱高度，结合表1，计算出受压柱长度系数μ
横梁长度（单位m）L=
横梁惯性矩J横梁=
立柱高度H=
立柱惯性矩J立柱=
K=(J横梁/L)/(J立柱/H)=#DIV/0!
表1
当横梁与柱铰接时，取K=0
2.根据欧拉公式，计算出柱子临界压力P
弹性模量E= 2.1E+11
长度系数μ=
P=(3.1415926*3.1415926*E*J立柱)/(μ*μ*H*H)=#DIV/0!
3.取稳定安全系数为5，算出允许压力（牛顿）=#DIV/0!
对于A3钢制成的压杆，只有长细比大于等于100时，才能使用欧拉公式
对于A3钢制成的压杆，长细比小于极值100时，按照直线公式长细比最小为61.6
小于61.6的按照强度计算
长细比即柔度λ=μL/i
λ=60-80的时候能较好的利用柱子断面，较为经济
对于主要受力柱 λ=120-150
对于轻型操作走台或者走道的立柱 λ=150-200
小为61.6。
满堂支架受力计算
一、横杆和钢管架受力计算1、标准截面处受力计算（90c m ×60cm 间距处）1）荷载箱梁自重：q=ρgh=2.6×10×0.5＝13.0KN/㎡(钢筋砼密度按ρ=2.6*103kg/m 3，g=10N/KG,h 为砼厚度)施工荷载和风载：10KN/㎡总荷载：Q=13.0+10=23.0KN/㎡2）顺向条木受力计算（10cm ×10cm ）大横杆间距为90cm ，顺向条木间距为30cm ，故单根单跨顺向条木受力23.0×0.3＝6.9KN/m按最不利因素计算即顺向条木（10cm ×10cm ）以简支计算最大弯矩为：m KN ql M ⋅==69.0812max 弯曲强度：Mpa Mpa bh M W M 1114.41.069.06max 632max <=⨯===σ（落叶松木容许弯应力） 最大挠度：mm EI ql f 8.01.0)12/1(1090003849.0109.65384546434max=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==<900/400＝2.2mm3）横向10cm*10cm 条木计算横向条木以5跨连续计算，即每根条木至少长3.0米，小横杆间距0.6m 。
横向条木受到集中荷载为：P=0.6×23.0×0.3＝4.14KN/m最大弯矩为：弯曲强度： Mpa Mpa W M 1126.41.071.063max <=⨯==σ 最大挠度：mm EI Pl f 1.01.0)12/1(1090001006.01014.4764.1100764.146433max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=<600/400=1.54) 支架受力模板自重：0.43KN /㎡支架顶承受重力为：23.0KN/㎡+0.43KN/㎡=23.43KN/㎡N1＝0.9×0.6×23.43＝12.65KN支架高度以7米计算：则支架自重：P=7×0.0384+6×0.9×0.0384=0.48KN支架最大荷载为N=12.65+0.48=13.13立杆长细比7678.151200==λ，查表得φ＝0.676 [N]=KN N A 1.7171071215489676.0][==⨯⨯=σφ>N 查表得外径48mm 壁厚3.5mm 钢管在步距120mm 时，容许荷载[N]=33.1KN>N 。
立柱与横梁的连接设计
玻璃幕墙：立柱与横梁的连接设计来源网络发布于2012/7/2 9:15:23 评论(0)有2115人阅读立柱与横梁的连接设计是幕墙设计中的一个难点。
这是因为抵抗风荷载要求的是个“牢”字，而吸收地震作用和温差产生的热应力则要求个“活”字。
设计时只有把这两个看似矛盾要求统一起来，才有可能是好的结构。
而玻璃对横梁又是偏心压力，容易造成横梁偏转，这又是一个立柱与横梁设计中很棘手的问题。
所以尽管立柱与横梁的连接的方法种类繁多，但好的设计很少。
比较典型的结构有以下几种：横竖插接式、角码胀浮式、角码插接式、通槽螺栓式、双向锁紧式等。
（1）.横竖插接式横竖插接式以某公司的140系列幕墙为代表。
这套140系列幕墙结构设计很合理，性能优越，能够独步幕墙界十余年决不是偶然的。
即便是一些知名大企业现有的构件式幕墙结构，也很少在理念上能够超越他。
横竖插接，顾名思义，是将横梁插入立柱的预留槽内（如图11中1所示），其特点和安装方法如下：①横梁所受的正负风荷载均直接传递给了夹持横梁的立柱，而横梁角码和与立柱连接的螺钉连接组合只承受玻璃板块和横梁的重力（如图11中A-A和2所示）。
对螺纹连接威胁最大的就是像风荷载这样一直存在、时时变化的交变荷载。
在长期的交变荷载作用下，如无防脱措施，螺纹连接早晚是要失效的。
而这种立柱夹持横梁的结构因螺纹连接不承受风荷载，所以其安全性、可靠性和抵御风荷载的能力非常好。
②横梁承受玻璃的偏心压力后定会产生扭矩，为使横梁能够有效的抵抗该扭矩，不产生偏转，必须注意以下两个方面：一，横梁与立柱的连接处有足够的强度来对横梁限位；二，横梁本身有足够的抗扭截面模量。
这种立柱夹持横梁的结构，横梁与立柱的接触比较充分，立柱和横梁的强度很好，在横梁与立柱接触的局部产生的变形微乎其微，横梁角码也不承担扭矩，这样可有效避免横梁整体偏转。
而且其横梁的闭腔结构的抗扭截面模量远远大于开腔横梁，抵抗扭转的能力也很好。
③横梁与立柱之间有较大的间隙，可以吸收温差产生的热胀冷缩。
龙门架计算(35M)
龙门架计算书（35mT 梁龙门架）本龙门架横梁为6排双加强贝雷片组成，门架脚架由两根格构柱组成，门架采用两台电机驱动自行式移动系统。
对本门架进行如下简化计算，横梁拟用简支梁进行计算，脚架按受压格构柱进行计算，斜撑起稳定作用不作受力计算。
一、门架横梁计算 1、荷载计算横梁自重：m kg q /10272424654=÷= 天平及滑轮自重：kg P 9801= 35mT 梁自重（一半）：kg P 545602= 23（1l P M ==4111l P M =4122ql M =8123M =∑m kg M ⋅=⨯=5808983872655.1max(2)((V V P V =⎢⎣⎡=⎢⎣⎡=V 1max =46342840235706cm W =⨯⨯=考虑6排贝雷片荷载不均匀系数为0.922max 1507428409.010580898kw M =⨯⨯==σ剪力较小完全满足要求,计算略。
5、上弦杆受压局部稳定验算一片双加强贝雷上弦受压压力为kg N 76797248.251507=⨯⨯= 422067548.2526.3962cm I x =⨯⨯+⨯=296.50248.25cm A =⨯=()296.501.452.16.254I y =⨯++⨯=cm A I r xx 37.696.502067===cm AI r y y 80.596.501712===贝雷片横向每3.0M 设一支撑架，所以取cm lox cmloy 75300==x y y x x r loy r lox λλλ>======7.518.53008.1137.675由794.07.51==ϕλ查表得稳定系数y[]2/2450189896.50794.076797cm kg kg A N =<=⨯==σϕσ 横梁上弦压杆稳定符合要求 龙门架跨度23m 小于20×1.2=24m 6、横梁挠度计算取集中荷载作用于跨中进行计算 单片贝雷片惯性矩 4250500cm I = 弹性模量 26/101.2cm kg E ⨯=6片双加强贝雷惯性矩 4610006.325050012cm E ⨯=⨯= 按简支梁进行计算：（1）在集中力作用下（P 1+P 2）挠度cm EI Pl f 23.2101.2210503.148230055540486633=⨯⨯⨯⨯⨯⨯== （2）在均匀自重荷载作用下挠度以上挠度合计cm EI ql f 59.010503.1101.2384230027.105384566442=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==cm f f f 82.259.023.221=+=+=12V 1=M M M max Ⅰ25自重弯矩略横梁轴力 kg V N 724491.80cos 4585191.80cos 1=︒⨯=︒⋅= 最大剪力 kg Q 30183905526191.80sin 45851=⨯-︒⨯= 3、强度计算 ⑴弯应力222max /2100/16918.8021013582cm kg cm kg W M w <=⨯==σ⑵剪应力22/1250/7558.025230183cm kg cm kg d h Q <=⨯⨯=⋅≈τ⑶正应力2/7551.4827244cm kg A N N =⨯==σ 门架脚架横梁符合要求 ㈡脚架计算门架的脚架所受压力 N=45851kg 1．强度计算22/2100/1303797.8445851cm kg cm kg A N <=⨯==σ 符合要求2．整体稳定验算1'44⨯+I =I =I A x y x .8496.394⨯+⨯=I x 46148cm x =I取cm loy lox 750==79.846148⨯===A I i i xy x 572.13750====x y x i lox λλ 4402=⋅+==λλx A x x oy ox 根据ox λ818.0=ϕ 22/2100/159479.84818.045851cm kg f cm kg A N =<=⨯⨯==ϕσ整体稳定符合要求。
架桥机计算书
一．ik设计规范及参考文献（一）重机设计规范（GB3811-83）（二）钢结构设计规范（GBJ17-88）（三）公路桥涵施工规范（041-89）（四）公路桥涵设计规范（JTJ021-89）（五）石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》（六）梁体按30米箱梁100吨计。
二.架桥机设计荷载（一）.垂直荷载梁重:Q1=100t天车重：Q2=（含卷扬机）吊梁天车横梁重：Q3=(含纵向走行)主梁、桁架及桥面系均部荷载：q=节(单边)×= t/节(单边)0号支腿总重: Q4=1号承重梁总重：Q5=2号承重梁总重：Q6=纵向走行横梁（1号车）：Q7=+=纵向走行横梁（2号车）：Q8=+=梁增重系数取：活载冲击系数取：不均匀系数取：（二）．水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：q1=19kg/m2b. 非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压;q2=66kg/m2(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》)2.运行惯性力：Ф=三.架桥机倾覆稳定性计算（一）架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架桥P5= P6= （天车、起重小车自重）P7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，P7=ΣCKnqAi=××66×+++++++×=10053kg=作用在轨面以上处M抗=×15+×（22+）+×+×22=倾=×32+×16+×=架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=×=> <可)(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时，最不利位置在1号天车位置，检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处，计算简图如图图2P1为架桥机自重（不含起重车），作用在两支点中心P1=++×2+×2= tP2为导梁承受的风荷载，作用点在支点以上处，导梁迎风面积按实体面积计，导梁形状系数取。
30m架桥机计算书
一．设计规范及参考文献（一）重机设计规范（GB3811-83）（二）钢结构设计规范（GBJ17-88）（三）公路桥涵施工规范（041-89）（四）公路桥涵设计规范（JTJ021-89）（五）石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》（六）梁体按30米箱梁100吨计。
二.架桥机设计荷载（一）.垂直荷载梁重:Q1=100t天车重：Q2=7.5t（含卷扬机）吊梁天车横梁重：Q3=7.3t(含纵向走行)主梁、桁架及桥面系均部荷载：q=1.29t/节(单边)1.29×1.1=1.42 t/节(单边) 0号支腿总重: Q4=5.6t1号承重梁总重：Q5=14.6t2号承重梁总重：Q6=14.6t纵向走行横梁（1号车）：Q7=7.5+7.3=14.8t纵向走行横梁（2号车）：Q8=7.5+7.3=14.8t梁增重系数取：1.1活载冲击系数取：1.2不均匀系数取：1.1（二）．水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力，风压为7级风的最大风压：q1=19kg/m2b. 非工作计算状态风压，设计为11级的最大风压;q2=66kg/m2(以上数据参照石家庄铁道学院《GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书》)2.运行惯性力：Ф=1.1三.架桥机倾覆稳定性计算（一）架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段，该工况下架桥机的支柱已经翻起，1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重，计算简图P4=14.6t (2#承重横梁自重)P5= P6=14.8t （天车、起重小车自重）P7为风荷载，按11级风的最大风压下的横向风荷载，所有迎风面均按实体计算，P7=ΣCKnqAi=1.2×1.39×66×(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+0.7+0.8+1.5)×12.9=10053kg=10.05t作用在轨面以上5.58m处M抗=43.31×15+14.8×（22+1.5）+14.8×27.5+14.6×22=1725.65t.mM倾=5.6×32+45.44×16+10.05×5.58=962.319t.m架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=1725.65/(962.319×1.1)=1.63>1.3 <可)(二) 架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时，最不利位置在1号天车位置，检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处，计算简图如图图2P1为架桥机自重（不含起重车），作用在两支点中心P1=43.31+45.44+7.3×2+14.6×2=132.55 tP2为导梁承受的风荷载，作用点在支点以上3.8m处，导梁迎风面积按实体面积计，导梁形状系数取1.6。
5.3铝合金横梁计算
第三章、铝合金横梁计算一、计算说明幕墙横梁选用（6063A-T5）铝型材，根据建筑结构特点，每根幕墙横梁简支在立柱上，双向受力，属于双弯构件，须对横梁进行强度和挠度校核，横梁的计算长度B=2000 mm 。
受力最不利的横梁承受竖直方向荷载高度h=2170 mm 。
承受水平方向三角形荷载高度h 1=1000 mm ，梯形荷载高度h 2=320 mm 。
横梁受力形式及计算简图如下。
二、荷载计算1、横梁承受的竖直方向面荷载标准值 G GK =0.45 KN/m 2设计值 G G =0.54 KN/m 22、横梁承受的水平方向面荷载标准值 qK =1.61 KN/m 2设计值 q=2.24 KN/m 2 3、横梁承受的竖直方向线荷载标准值 G K 线=G GK ·h=0.45×2.17=0.977 KN/m设计值 G 线=G G ·h=0.54×2.21=1.172 KN/m4、横梁承受的水平方向线荷载标准值 q K 线1=q K ·h 1=1.61×1.0=1.61 KN/mq K 线2=q K ·h 2=1.61×0.32=0.515 KN/m设计值 q 线1=q·h 1=2.24×1.0=2.24 KN/mq 线2=q·h 2=2.24×0.32=0.717 KN/m5、横梁承受的竖直方向最大弯矩M X =82B G 线=80.2779.02⨯=0.489 KN·m 6、横梁承受的竖直方向最大剪力V X =2BG 线=20.2779.0⨯=0.977 KN 7、横梁承受的水平方向最大弯矩M Y1：水平方向三角形荷载产生的弯矩M Y1=1221B q 线 =120.224.22⨯ =0.747 KN·mM Y2：水平方向梯形荷载产生的弯矩M Y2=])(43[242222Bh B q -线 =])0020032(43[240.2771.022-⨯ =0.282 KN·mM Y ：水平方向的最大弯矩M Y =M Y1+M Y2=0.747+0.282=1.029 KN·m8、横梁承受的水平方向最大剪力V Y1：水平方向三角形荷载产生的剪力V Y1=41Bq 线=40.224.2⨯=1.12 KN V Y2：水平方向梯形荷载产生的剪力V Y2=)1(222Bh B q -线=)00020321(20.2717.0-⨯=0.602 KN V Y ：水平方向最大剪力V Y =V Y1+V Y2=1.12+0.602=1.722 KN三、横梁截面参数横梁截面积 A=1043.4 mm 2中性轴惯性矩(X 轴) I X =289455 mm 4中性轴到最外缘距离(X 轴) Y Xmax =36.39 mmX 轴抵抗矩 W X =7953.92 mm 3X 轴面积矩 S X =7245.84 mm 3中性轴惯性矩(Y 轴) I Y =1001400 mm 4中性轴到最外缘距离(Y 轴) Y Ymax =47.09 mmY 轴抵抗矩 W Y =21261.5 mm 3Y 轴面积矩 S Y =14795 mm 3塑性发展系数 υ=1.05四、横梁抗弯强度校核 校核依据：yy x x W M W M γγσ+=≤f a 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.2.4条yy x x W M W M γγσ+= =5.2126105.110029.192.795305.110489.066⨯⨯+⨯⨯ =104.64 N/mm 2＜f a =124.4 N/mm 2横梁抗弯强度符合规范要求。
钢立柱和横梁受力计算公式
钢立柱和横梁受力计算公式钢立柱和横梁是建筑结构中常见的构件，它们承担着重要的受力任务。
在设计和施工过程中，需要对钢立柱和横梁的受力进行计算，以确保结构的安全性和稳定性。
本文将介绍钢立柱和横梁受力计算的公式及其应用。
1. 钢立柱受力计算公式。
钢立柱是建筑结构中承受压力的构件，其受力计算公式可以通过欧拉公式来表示。
欧拉公式是描述长细柱稳定性的经典公式，其表达式为：Pcr = π²EI / L²。
其中，Pcr为柱的临界压力，E为弹性模量，I为截面惯性矩，L为柱的有效长度。
这个公式表明，柱的临界压力与其材料的弹性模量、截面惯性矩和有效长度有关，通过这个公式可以计算出柱的临界压力，从而判断柱的稳定性。
除了欧拉公式外，还可以利用弹性理论来计算钢立柱的受力。
根据弹性理论，钢立柱在受到外部压力作用时会发生弹性变形，其变形量与受力大小成正比。
因此，可以通过材料的本构关系和截面的受力分布来计算柱的受力情况。
2. 钢横梁受力计算公式。
钢横梁是建筑结构中承受弯曲和剪切力的构件，其受力计算公式包括弯曲强度和剪切强度的计算。
对于弯曲强度的计算，可以利用梁的弯矩和截面惯性矩来进行计算。
弯矩可以通过外部载荷和梁的几何形状来确定，而截面惯性矩则与梁的截面形状和尺寸有关。
通过这两个参数的计算，可以得到梁的弯曲应力，从而判断梁的弯曲强度是否满足设计要求。
对于剪切强度的计算，可以利用梁的剪力和截面的剪切面积来进行计算。
剪力可以通过外部载荷和梁的几何形状来确定，而剪切面积则与梁的截面形状和尺寸有关。
通过这两个参数的计算，可以得到梁的剪切应力，从而判断梁的剪切强度是否满足设计要求。
3. 应用。
钢立柱和横梁的受力计算公式在建筑结构设计和施工中具有重要的应用价值。
通过这些公式，可以对钢立柱和横梁的受力情况进行准确的计算和分析，从而确保结构的安全性和稳定性。
在实际工程中，工程师可以根据建筑的结构形式和受力情况，选择合适的受力计算公式，并结合计算结果进行结构设计和施工。
[解读]4.2立柱与横梁的连接设计
![[解读]4.2立柱与横梁的连接设计](https://img.taocdn.com/s3/m/56e9d3c251e2524de518964bcf84b9d529ea2c5e.png)
2.立柱与横梁的连接设计立柱与横梁的连接设计是幕墙设计中的一个难点。
这是因为抵抗风荷载要求的是个“牢”字，而吸收地震作用和温差产生的热应力则要求个“活”字。
设计时只有把这两个看似矛盾要求统一起来，才有可能是好的结构。
而玻璃对横梁又是偏心压力，容易造成横梁偏转，这又是一个立柱与横梁设计中很棘手的问题。
所以尽管立柱与横梁的连接的方法种类繁多，但好的设计很少。
比较典型的结构有以下几种：横竖插接式、角码胀浮式、角码插接式、通槽螺栓式、双向锁紧式等。
(1).横竖插接式横竖插接式以某公司的140系列幕墙为代表。
这套140系列幕墙结构设计很合理，性能优越，能够独步幕墙界十余年决不是偶然的。
即便是一些知名大企业现有的构件式幕墙结构，也很少在理念上能够超越他。
横竖插接，顾名思义，是将横梁插入立柱的预留槽内(如图11中1所示)，其特点和安装方法如下：图11①横梁所受的正负风荷载均直接传递给了夹持横梁的立柱,而横梁角码和与立柱连接的螺钉连接组合只承受玻璃板块和横梁的重力(如图11中A-A和2所示)。
对螺纹连接威胁最大的就是像风荷载这样一直存在、时时变化的交变荷载。
在长期的交变荷载作用下，如无防脱措施，螺纹连接早晚是要失效的。
而这种立柱夹持横梁的结构因螺纹连接不承受风荷载，所以其安全性、可靠性和抵御风荷载的能力非常好。
②横梁承受玻璃的偏心压力后定会产生扭矩，为使横梁能够有效的抵抗该扭矩，不产生偏转，必须注意以下两个方面：一，横梁与立柱的连接处有足够的强度来对横梁限位；二，横梁本身有足够的抗扭截面模量。
这种立柱夹持横梁的结构，横梁与立柱的接触比较充分，立柱和横梁的强度很好，在横梁与立柱接触的局部产生的变形微乎其微，横梁角码也不承担扭矩，这样可有效避免横梁整体偏转。
而且其横梁的闭腔结构的抗扭截面模量远远大于开腔横梁，抵抗扭转的能力也很好。
③横梁与立柱之间有较大的间隙，可以吸收温差产生的热胀冷缩。
因横梁与横梁角码之间的摩擦力很小，故其很难产生摩擦噪音。
横梁计算
2.4. 幕墙横梁计算2.4.1. 幕墙横梁基本计算参数H1:横梁上幕墙分格高: 1.950 mH2:横梁下幕墙分格高: 1.950 mB:幕墙分格宽: 1.650 mA上 =B^2/4 (三角形分布)=1.650^2/4 = 0.681 m^2A下 =B^2/4 (三角形分布)=1.650^2/4 = 0.681 m^2A=A上+A下=0.681+0.681 = 1.361 m^22.4.2. 荷载计算:2.4.2.1. 风荷载计算:W k:作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m^2)W:作用在幕墙上的风荷载设计值 (kN/m^2)W0:基本风压，按全国基本风压图取为: 0.75 kN/m^2βgz:阵风系数，由GB50009-2001表7.5.1得1.78μz:风压高度变化系数，由GB50009-2001表7.2.1得1.00μs1:风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)，取为: 大面处 转角处 μs1(1) =1.0μs1(10) =0.8×μs1(1)=0.8×1.0 = 0.80按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001:横梁从属面积: 1.0m^2 < A=1.361m^2 ≤ 10.0m^2，故μs1(A) =μs1(1) +[μs1(10)-μs1(1)]×logA=1.0+[0.8-1.0]×Log1.361 = 0.97μs1 =0.97+0.2 = 1.17γw:风荷载作用分项系数: 1.4W k=βgz×μz×μs1×W0 (GB50009-2001)=1.78×1.00×1.17×0.75 = 1.566 kN/m^2W=γw×W k=1.4×1.566 = 2.193 kN/m^22.4.2.2. 自重荷载计算:G AK:幕墙构件(包括面板和龙骨)的平均自重标准值: 0.400 kN/m^2G A:幕墙构件(包括面板和龙骨)的平均自重设计值 (kN/m^2)γG:自重荷载作用分项系数: 1.2G A =γG×G AK=1.2×0.400 = 0.480 kN/m^22.4.2.3. 地震荷载计算:q EAK:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(kN/m^2)q EA:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2)β:动力放大系数，取 5.0α:水平地震影响系数最大值，本工程抗震设防烈度：6 度，取 0.04γ E :地震作用分项系数: 1.3q EAK =β×α×G AK=5.0×0.04×0.400=0.080 kN/m^2q EA =1.3×0.080 = 0.104 kN/m^22.4.2.4. 垂直幕墙面的荷载组合计算:q k:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载标准值(kN/m^2)q:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载设计值(kN/m^2)荷载采用 S W+0.5×S E 组合:q k =W k+0.5×q EAk=1.566+0.5×0.080 = 1.606 kN/m^2q=W+0.5×q EA=2.193+0.5×0.104 = 2.245 kN/m^22.4.3. 横梁计算:2.4.3.1. 弯矩计算:幕墙横梁按简支梁力学模型进行设计计算：(1). 横梁在自重荷载作用下的弯矩计算:q G:横梁所受自重荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (矩形分布)q G=G A×H1=0.480 × 1.950 = 0.936 kN/mM x:自重荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M x=q G×B2/8=0.936×1.650^2/8 = 0.319 kN.m(2). 横梁在水平组合荷载作用下的弯矩计算:q.L-1:横梁所受上部水平组合荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (三角形分布) q.L-2:横梁所受下部水平组合荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (三角形分布) q.L-1=q×B/2=2.245×1.650/2 = 1.852 kN/mq.L-2=q×B/2=2.245×1.650/2 = 1.852 kN/mM y-1:上部水平组合荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M y-2:下部水平组合荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M y:水平组合荷载作用下横梁总弯矩 (kN.m)a1=0.825 m α1= a1 / B =0.500a2=0.825 m α2= a2 / B =0.500M y-1=q.L-1×B^2×(3-4α1^2)/24=1.852×1.650^2×(3-4×0.500^2)/24 = 0.420 kN.mM y-2=q.L-2×B^2×(3-4α2^2)/24=1.852×1.650^2×(3-4×0.500^2)/24 = 0.420 kN.mM y=M y-1 + M y-2=0.420 + 0.420 = 0.840 kN.m2.4.3.2. 选用横梁型材的截面特性:此处横梁选用: Q235b 冷成型钢横梁f:型材强度设计值：205.0 N/mm^2E:型材弹性模量：206000 N/mm^2I x:X 轴惯性矩: 500538 mm^4I y:Y 轴惯性矩: 350998 mm^4w x:X 轴抵抗矩: 13298 mm^3w y:Y 轴抵抗矩: 10202 mm^3A:型材截面积: 776 mm^2t:型材计算校核处壁厚: 2.5 mmS x:型材 X 轴截面面积矩: 8621 mm^3S y:型材 Y 轴截面面积矩: 7548 mm^3γ:塑性发展系数：1.05横梁最大挠度 Umax，小于其计算跨度的 1/2502.4.3.3. 幕墙横梁的强度计算:校核依据: M x/γ/w x+M y/γ/w y ≤ｆ (JGJ102-2003 6.2.4)M x:自重荷载作用下横梁弯矩：0.319 kN.mM y:水平组合荷载作用下横梁弯矩：0.840 kN.mσ:横梁计算强度 (N/mm^2)σ=M x×10^6/γ/wx + M y×10^6/γ/w y=0.319×10^6/1.05/13298 + 0.840×10^6/1.05/10202=101.256 N/mm^2101.256 N/mm^2 < 205.0 N/mm^2横梁强度可以满足2.4.3.4. 幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据: Q×S/I/t ≤ｆv (JGJ102-2003 6.2.5) f v:型材强度设计值：120.0 N/mm^2Q y:自重荷载作用下横梁的剪力设计值：Q y=q G×B/2=0.936×1.650/2 = 0.772 kNQ x:水平组合荷载作用下横梁的剪力设计值：Q x-1=q.L-1×B×(1-α1)/2=1.852×1.650×(1-0.500)/2 = 0.764 kNQ x-2=q.L-2×B×(1-α2)/2=1.852×1.650×(1-0.500)/2 = 0.764 kNQ x=Q x-1 + Q x-2=0.764 + 0.764 = 1.528 kNt x:横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度：5 mmt y:横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度：5 mmτ:横梁剪应力 (N/mm^2)τy=Q y×10^3×S x/I x/t x=0.772×10^3×8621/500538/5 = 2.660 N/mm^22.660 N/mm^2 < 120.0 N/mm^2τx=Q x×10^3×S y/I y/t y=1.528×10^3×7548/350998/5 = 6.571 N/mm^26.571 N/mm^2 < 120.0 N/mm^22.4.3.5. 幕墙横梁的刚度计算:校核依据: Umax ≤ B/250 (JGJ102-2003 6.2.7-2)U ≤ 20 mm (招标文件要求)B/250 = 1.650×1000/250 = 6.6 mmU x:横梁自重作用下最大挠度 ( mm )q G.k:横梁所受自重荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (矩形分布)q G.k=G Ak×H1=0.400 × 1.950 = 0.780 kN/mU x=5×q G.k×B^4×10^12/(384×E×I x)=5×0.780×1.650^4×10^12/(384×206000×500538)=0.7 mm0.7 mm < 6.6 mm0.7 mm < 20.0 mmU y:横梁水平风荷载作用下最大挠度 ( mm )W k.L-1:横梁所受上部水平风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (三角形分布) W k.L-2:横梁所受下部水平风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (三角形分布) W k.L-1=Wk×B/2=1.566×1.650/2 = 1.292 kN/mW k.L-2=Wk×B/2=1.566×1.650/2 = 1.292 kN/mU y-1=W k.L-1×B^4×(25/8-5×α1^2+2×α1^4)×10^12/(240×E×I y)=1.10 mmU y-2=W k.L-2×B^4×(25/8-5×α2^2+2×α2^4)×10^4/(240×E×I y)=1.10 mmU y =U y-1+U y-2=1.10+1.10 = 2.2 mm2.2 mm < 6.6 mm2.2 mm < 20.0 mm2.5. 横梁与立柱连接件计算2.5.1. 横向节点(横梁与角码)2.5.1.1. 载荷计算:N1:连接处水平总力设计值 ( kN )N1=Qx = 1.528 kN2.5.1.2. 连接螺栓计算:f v:不锈钢螺栓连接的抗剪强度计算值: 175.0 N/mm^2N v:剪切面数: 1D1:螺栓公称直径: 6 mmD0:螺栓有效直径: 5.059 mmD vbh:螺栓受剪承载能力计算:D vbh=N v×π×D0^2×f v/4 (GB50017-2003 7.2.1-1)=1×π×5.059^2×175.0/4=3518 NN um:螺栓个数:N um=N1×10^3/N vbh=1.528×10^3/3518 = 0.434取 2 个N cbl:连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:f c b:构件承压强度设计值: 185.0 N/mm^2t:横梁型材校核处最小壁厚: 2.5 mmN cbl=D0×∑t×f c b×N um/1000 (GB50017-2003 7.2.1-3) =5.059×2.5×185.0×2/1000= 4.679 kN4.679 kN > 1.528 kN强度可以满足2.5.2. 竖向节点(角码与立柱)N1:连接处水平总力设计值: 1.528 kNN2:连接处自重总值设计值 (N)N2=Qy = 0.772 kNN:连接处总合力设计值 (N)N =(N1^2+N2^2)^0.5=(1.528^2+0.772^2)^0.5 = 1.712 kN2.5.2.2. 连接螺栓计算:f v:不锈钢螺栓连接的抗剪强度计算值: 175.0 N/mm^2N v:剪切面数: 1D1:螺栓公称直径: 6 mmD0:螺栓有效直径: 5.059 mmD vbh:螺栓受剪承载能力计算:D vbh=N v×π×D0^2×f v/4 (GB50017-2003 7.2.1-1)=1×π×5.059^2×175.0/4=3518 NN um:螺栓个数:N um=N×10^3/N vbh=1.712×10^3/3518 = 0.487取 2 个N cbl:连接部位角码壁抗承压能力计算:f c b:构件承压强度设计值: 185.0 N/mm^2t:连接角码校核处最小壁厚: 5.0 mmN cbl=D0×∑t×f c b×N um/1000(GB50017-2003 7.2.1-3) =5.059×5.0×185.0×2/1000=9.359 kN9.359 kN > 1.712 kN强度可以满足2.5.3. 连接角码计算N1k:连接处水平总力标准值: 1.093 kNN2k:连接处自重总值标准值: 0.644 kNN1:连接处水平总力设计值: 1.528 kNN2:连接处自重总值设计值: 0.772 kN2.5.3.2. 选用连接角码的截面特性:此处连接角码选用: Q235b 热轧钢角码f:型材强度设计值：215.0 N/mm^2E:型材弹性模量：206000 N/mm^2γ:塑性发展系数：1.05b:连接角码宽: 80 mmt:连接角码厚: 5 mmL:连接角码计算长度: 40 mmI x:连接角码自重方向截面惯性矩 (mm^4)I x=b×t^3/12=80×5^3/12 = 833 mm^4I y:连接角码水平方向截面惯性矩 (mm^4)I y=t×b^3/12=5×80^3/12 = 213333 mm^4w x:连接角码自重方向抵抗矩 (mm^3)w x=b×t^2/6=80×5^2/6 = 333 mm^3w y:连接角码水平方向抵抗矩 (mm^3)w y=t×b^2/6=5×80^2/6 = 5333 mm^32.5.3.3. 连接角码强度计算:校核依据: M x/γ/w x+M y/γ/w y ≤ｆM x:自重荷载作用下角码的弯矩 (N.m m)M x=N2×a1( 其中 a1 = L/2 =20 mm )=0.772×20×1000 = 15444 N.mmM y:水平荷载作用下角码的弯矩 (N.m m)M y=N1×a1=1.528×20×1000 = 30556 N.mmσ:连接角码计算强度 (N/mm^2)σ=M x/γ/w x + M y/γ/w y=15444/1.05/333 + 30556/1.05/5333=49.582 N/mm^249.582 N/mm^2 < 215.0 N/mm^2连接角码强度可以满足2.5.3.4. 连接角码刚度计算:校核依据: Umax ≤ 2L/250a1=20 mm b1=20 mmm=1+1.5b1/a1=1+1.5×20/20 = 2.500U max:角码最大挠度U x =N2×a^3×m/(3×E×I x)=0.644×20^3×2.500×10^3/(3×206000×833)=0.02 mmU y =N1×a^3×m/(3×E×I y)=1.093×20^3×2.500×10^3/(3×206000×213333)=0.0002 mmU max=(U x^2+U y^2)^0.5=(0.02^2+0.0002^2)^0.5 = 0.02 mmXX大酒店幕墙工程XXX0.02 mm < 2×40/250 = 0.32 mm连接角码挠度可以满足要求________________________________________________________________________________________________________深圳市三鑫幕墙工程有限公司SANXIN FAÇADE ENGINEERING CO. LTD.120。
桥梁支架计算依据和荷载计算
支架计算依据和荷载计算桥梁施工中不同地支架方式均有成功地案例为后续施工提供良好地借鉴.本文主要对不同地常规支架形式地计算进行介绍，通过对支撑结构地力学分析和理解，才能选用到适合不同工程特点地支架形式，才能对支架体系地薄弱环节进行有效地现场控制，才能对混凝土性能、浇筑高度、浇筑速度等主要指标予以确定和控制，才能保证相同桥型相同支架方式产生相同地效果，避免质量和安全事故.设计计算依据《公路桥涵施工技术规范》，年月《木结构设计规范》，，年月《混凝土结构设计规范》，，年月《钢结构设计规范》，，年月《建筑工程大模板技术规程》，，年月《建筑施工扣件式钢管脚手架安全施工规范》《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》《钢管脚手架扣件》《建筑地基基础设计规范》《建筑结构荷载规范》—《扣件式钢管脚手架计算手册》，王玉龙，年《建筑施工计算手册》，江正荣，年月施工荷载计算及其传递支架选型完成后，其计算地思路和原则应从上至下进行.侧模荷载施工人员及设备荷载标准值.倾倒混凝土时产生地水平荷载标准值：采用泵送混凝土时为；采用溜槽、串筒为；采用容积以下漏斗为；采用容积以下漏斗为.振捣混凝土时对竖向结构模板产生地荷载标准值为.现浇混凝土对模板地侧压力标准值：***** ① * ②——新浇筑砼对模板地最大侧压力（）；——砼地重力密度（），计算时钢筋混凝土取；——新浇筑地初凝时向（），可按实测确定，如缺乏试验资料时可采用（）计算（为砼地温度℃）；——砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面地总高度（）；——外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用地外加剂时取，无外加剂取；——砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于时取，坍落度大于时取；——砼地浇筑速度（）.公式①、②计算结果取二者中地较小值.取较小值地原因分析：对于高度较低地模板来说其侧压力主要取决于浇筑高度，而对于浇注高度较大地情况下按浇注高度计算结果是不真实地，因为墩身混凝土随着时间推移浇筑部位不断上移，底部混凝土凝固对底部侧模地影响逐渐减小，对于墩身浇筑选用较小值是比较符合实际.但是计算取较小值地条件：现场必须对混凝土地坍落度和浇筑速度进行严格控制，其次对初凝时间应现场认真测定.模板荷载分项系数：活载（施工人员、机具，倾倒、振捣混凝土荷载）取，恒载（新浇混凝土对侧模地压力）取.模板荷载效应组合：计算模板承载能力时荷载*活载*，计算模板抗变形能力时荷载*.有效压头高度： .底模荷载施工人员及设备荷载标准值.倾倒混凝土时产生地竖向荷载经验值.振捣混凝土时对水平模板产生地荷载标准值为.模板自重荷载标准值木模为，钢模.钢筋混凝土密度取，尚需*（混凝土胀模系数，建议采用）.根据箱梁断面荷载作如下划分：模板荷载效应组合：恒载*活载*.（活载主要包括：施工人员荷载、施工机具荷载、倾倒混凝土荷载、振捣混凝土荷载.恒载主要包括：混凝土荷载、模板自重荷载）横向分配梁梁底横向分配梁（模板次楞）荷载取值与底模荷载相同. 纵梁纵梁（模板主楞）荷载为横向分配梁（模板次楞）传递地集中荷载.立杆（临时墩）立杆（临时墩）荷载为纵梁（模板主楞）下传集中荷载.由于在模板计算荷载时已考虑了恒载和活载地组合效应，故模板主楞下传至立杆地荷载可直接计算立杆稳定性.也可根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行荷载计算.立杆稳定性荷载组合和分项系数：①*永久荷载*施工均布活荷载；②*永久荷载**（施工均布活荷载风荷载）.永久荷载包括：混凝土荷载、模板荷载、支架荷载.施工均布荷载：施工人员荷载，施工机具荷载，倾倒混凝土荷载、振捣混凝土荷载.风荷载：根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》对水平风荷载标准值进行计算：**.公式中—风压高度变化系数，可查《建筑结构荷载规范》；—风荷载脚手架体型系数，可查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，—基本风压，可查《建筑结构荷载规范》.地基荷载为立杆（临时墩）下传集中荷载.落地支架计算顺序：模板→横梁（分配梁）→纵梁→立杆（临时墩）→地基（桩基）.托架（牛腿、抱箍）计算顺序：模板→横梁（分配梁）→纵梁→斜撑（牛腿、箍身）→墩柱混凝土.材料及其力学地性能竹(木)胶板木胶板作模板面板时根据《木结构设计规范》规定抗弯强度设计值，弹性模量为*，挠度极限值.由于桥梁施工处于露天环境，根据规范地要求进行调整，*，*** .自重计算时采用密度（）.竹胶板作模板面板时抗弯强度设计值(暂无相关依据,参考其产品介绍)，弹性模量为*，挠度极限值.由于桥梁施工处于露天环境，根据规范地要求进行调整，*，*** .自重计算时采用密度（）.两种板表面几何尺寸*，板厚、、、、、等规格，周转次数控制在次以内.热（冷）轧钢板热轧板硬度低，加工容易，延展性能好.冷轧板硬度和强度高，做钢模面板时加工相对困难，但使用过程不易变形.一般选用厚热轧钢板作为模板面板，根据《钢结构设计规范》规定抗弯强度设计值，抗剪强度，弹性模量为*，挠度极限值.深水钢护筒、钢围堰（套箱）多选用厚度以上热轧钢板.客专（以上跨度地公路）预制箱梁大模板多选用厚度以上冷轧钢板.焊缝抱箍、牛腿、挂蓝以及吊架等临时承重结构焊缝一般需要进行无损探伤检测，对接焊缝必须做无损探伤.焊缝验收等级共三个级别（三级为最低），对接焊缝地焊接等级不能低于二级.焊缝等级检测比较简单对现场施工影响不大，一般使用超声波探伤仪检查.对于临时结构焊缝较多时，现场对焊缝抽查时原则上优先选取受拉部位焊缝.钢模板角焊缝一般情况下无须进行探伤检测.焊缝等级见钢规条，阅读时注意条文解释.根据《钢结构设计规范》规定：抗弯强度设计值，抗剪强度.焊缝计算高度按实际焊缝高度地为计算依据.连接螺栓①普通螺栓：钢材材质.共分、、三级，前两种是精制螺栓，现场使用较少.级为粗制螺栓，钢模板连接基本上为级螺栓，普通螺栓在施工中可重复使用.普通螺栓一般为级、级、级和级.根据《钢结构设计规范》规定：级和级抗拉强度设计值，抗剪强度；级抗拉强度设计值，抗剪强度；级抗拉强度设计值，抗剪强度.②高强螺栓：钢材材质号钢(级)和(级)，为预应力螺栓，必须按要求使用扭矩扳手施加一定地预拉力方可有效.高强螺栓不可重复使用，常用地有，超大规格地高强螺栓性能不稳定，应慎重使用.在普通桥梁中抱箍大多采用高强螺栓，大跨桥梁地临时设备使用比较多见.高强螺栓在使用时分为摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓，设计计算方法上需区别对待.摩擦型以连接板之间出现滑动作为承载能力极限状态，承压型以板层间出现滑动作为正常使用极限状态，而以连接破坏作为承载能力极限状态.高强螺栓分为级和级.根据《钢结构设计规范》规定：承压型高强螺栓级抗拉强度设计值，抗剪强度；级抗拉强度设计值，抗剪强度.模板拉杆根据《混凝土结构设计规范》规定：①(或圆钢) 抗拉强度设计值，弹性模量为*；②(或螺纹钢) 抗拉强度设计值，弹性模量为*.方木作为支架横纵分配梁或模板背楞，根据《木结构设计规范》规定：普通松木地抗弯强度设计值，抗剪强度，弹性模量为*，挠度极限值.由于桥梁施工处于露天环境，根据规范地要求进行调整，*（实际施工中建议不得），*，*** .由于木材种类较多，重要工程特殊结构使用方木时，需参考《木结构设计规范》章节，确定其准确地力学指标.热轧普通型钢热轧型钢材质大多为.热轧型钢在桥梁施工中常用地主要有角钢、槽钢、工钢、钢及钢管等.角钢有等边角钢和不等边角钢之分，等边角钢规格**，不等边角钢规格****,较小角钢一般作为钢模地次肋,稍大角钢可作为底模分配梁或铺设便(栈)桥桥面等.槽钢规格[[，小号槽钢可作为钢模地主肋、底模分配梁、支架剪刀撑或铺设便(栈)桥桥面等，大号槽钢可作为桥梁施工大型临时设备等地主要材料.工钢规格，小号工钢可作为钢模地主肋、底模分配梁或铺设便(栈)桥桥面等，大号工钢可作为桥梁施工大型临时设备等地主要材料.钢用途与工钢相似.（宽翼缘）规格**，（中翼缘）规格**，（窄翼缘）规格**.大钢管主要作为竖向支撑，小钢管可作为支架系杆或立杆.钢管规格Φ*Φ*.热轧型钢作为支架横纵分配梁、立杆、立柱或模板背楞等时根据《钢结构设计规范》规定：①腹板（管壁）厚度小于等于，抗弯强度设计值，抗剪强度，弹性模量为*，挠度极限值.②腹板（管壁）厚度大于小于，抗弯强度设计值，抗剪强度，弹性模量为*，挠度极限值.③钢材密度为，即.自重计算时建议采用地放大系数.地基或临时墩扩大基础（桩基础）跨线施工时落地支架在既有高速公路路面时，路面承载力不大于为宜.一般地土质地基经过换填处理应在，若地基承载力不能满足时，满堂支架可考虑增加立杆数量或进行场地硬化，临时支墩可增加混凝土基座地几何尺寸或采用桩基.未硬化地满堂支架地基应注意临时排水设施通畅.支架地基局部处于坡面位置应提前修成台阶，无法碾压处理时立杆根部垫入方木（板）或钢模等材料，立杆根部适当增加横杆、斜杆数量.落地支架地基处理应重视承台基坑回填地质量.地基处理应满足施工承载力地需要，数据可通过现场实测.混凝土基础或桩基应按局部承压进行计算并满足强度要求，混凝土材料弹性模量：为*; 为*; 为*; 为*.相关建议在支架材料地选择上不主张使用特级钢或截面积较大地钢材；其次支架法浇筑箱梁不主张使用钢模，既浪费材料又增加施工恒载；横（纵）向分配梁为了固定模板可以选择方木外，纵（横）梁尽可能选用周转次数较多地型钢（槽槽，）.型钢拆除后部分可以使用在隧道初支，也可作为便桥地铺板或搭设其他施工平台.在支架设计之前应参考同类桥型、类似地基情况以及地形比较接近地相关成功案例，结合现场实际建立一个或多个初步地支架布置方案，通过后续地检算确定其合理性和可行性.贝雷梁贝雷梁作为桥梁支架、水中栈桥、便桥、施工平台或吊装设备主要地构件，在本章单独进行介绍.国产贝雷梁简介国产贝雷梁其桁节使用锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用型.材料地容许应力按基本应力提高％，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点地％，计算贝雷梁自身构件时采用地容许应力如下：锰钢拉应力、压应力及弯应力为×＝；剪应力为×＝.铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为×＝；剪应力为×＝.贝雷梁主要构件自重：桁架节片，桁架螺栓个，销子个，斜撑根，支撑架副，弦杆螺栓个，加强弦杆支，下弦接头个.单片桁架高，长度.桁架片力学性质弦杆截面面率，弦杆惯矩，弦杆断面率，桁片允许弯矩，弦杆回旋半径，自由长度，长细比，纵向弯曲系数，弦杆纵向容许受压荷载 .也可计算简化成单杆系可采用：＝×，＝，截面积＝×. 桁架片组合成贝雷梁地力学性能单排单层（不加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.单排单层（加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.双排单层（不加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.双排单层（加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.三排单层（不加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.三排单层（加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.双排双层（不加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.双排双层（加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.三排双层（不加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.三排双层（加强型）截面抵抗矩，截面惯性矩.桁架容许内力不加强型：单排单层容许弯矩，容许剪力.双排单层容许弯矩，容许剪力.三排单层容许弯矩，容许剪力.双排双层容许弯矩，容许剪力.三排双层容许弯矩，容许剪力.加强型：单排单层容许弯矩，容许剪力.双排单层容许弯矩，容许剪力.三排单层容许弯矩，容许剪力.双排双层容许弯矩，容许剪力.三排双层容许弯矩，容许剪力.说明：三排单层贝雷地容许弯矩可按单排单层地乘以再乘以不均匀系数；双排双层地可按单排单层地乘以再乘；三排双层地可按单排单层地乘以再乘.。
架桥机计算书
目录一、设计规范及参考文献（一）重机设计规范GB3811-83（二）钢结构设计规范GBJ17-88（三）公路桥涵施工规范041-89（四）公路桥涵设计规范JTJ021-89（五）石家庄铁道学院GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书（六）梁体按30米箱梁100吨计;二.架桥机设计荷载一.垂直荷载梁重:Q=100t1单个天车重：Q2=20t含卷扬机、天车重、天车横梁重主梁、桁架及桥面系均部荷载：q=m×=m前支腿总重: Q3=4t中支腿总重：Q4=2t1号承重梁总重：Q5=34t2号承重梁总重：Q6=34t2号横梁Q7=12t梁增重系数取：活载冲击系数取：不均匀系数取：二．水平荷载1.风荷载a.设计取工作状态最大风力,风压为7级风的最大风压：q1=19kg/m2b. 非工作计算状态风压,设计为11级的最大风压;q2=66kg/m2以上数据参照石家庄铁道学院GFJT-40/300拆装式架桥机设计计算书2.运行惯性力：Ф=三.架桥机倾覆稳定性计算一架桥机纵向稳定性计算架桥机纵向稳定性最不利情况出现在架桥机悬臂前行阶段,该工况下架桥机的支柱已经翻起,1号天车及2号天车退至架桥机尾部作为配重,计算简图见图1单位 m: 图中P1=4t 前支柱自重P2=×22= 导梁后段自重P3=×30= 导梁前段自重P 5= P4=20t 含卷扬机、天车重、天车横梁重P6为风荷载,按11级风的最大风压下的横向风荷载,所有迎风面均按实体计算,P6=ΣCKnqAi =××66×+++++++×=10053kg=作用在轨面以上5.5m处M抗=×11+20×11+4+5+20×11+5 =倾=4×30+×15+×=架桥机纵向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=×=> <可二架桥机横向倾覆稳定性计算1.正常工作状态下稳定性计算架桥机横向倾覆稳定性最不利情况发生在架边梁就位时,最不利位置在1号天车位置,检算时可偏于安全的将整个架桥机荷载全部简化到该处,计算简图如图P1为架桥机自重不含起重车,作用在两支点中心其中天车横梁重6tP1=+×2+12×2+6×2= tP2为导梁承受的风荷载,作用点在支点以上3.8m处,导梁迎风面积按实体面积计,导梁形状系数取;A=1+η11+η2ФA 其中：η1= η2=A=1+1+×62×=320.15m2风荷载P2=CkhεA=××19×=13528kg=P3为天车导梁承受的风荷载,作用点在支点以上 5.5m处,迎风面积按实体计算,导梁形状系数取;P3=2×××19×××4=124.4kg=P4为架桥机起重小车重量P4=20×2+100×=150tP5为架桥机起重小车及梁体所受的风荷载,作用在支点以上7.2m处,P5=××19×3×2×2+2×30=3042.432kg = t图2所示A点为倾覆支点,对 A点取矩：M倾=P2×+P3×+P4×+P5×=×+×+150×+×= t·mM抗= P1×2=×2=·m架桥机工作条件横向抗倾覆安全系数n=M抗/M倾=149×=> <可2.非工作条件下稳定性计算架桥机悬臂前行时自重荷载全部由车体承担,在横向风荷载作用下,其稳定性见图3;与图2相比,架桥机在提的梁为倾覆作用时,架桥机有N=的横向抗倾系数,而图3中已经没有提梁,故此不用计算而得出结论它的抗倾系数满足要求;结论：架桥机稳定性符合规范要求四.结构分析一、荷载取值：桁架及桥面系均部荷载节×=节单边,荷载100+20×2×=;其余荷载取值见前;纵向走行天车轮距为2m ,当天车居于天车横梁跨中时,单片空载轮压集中力为20+6/4=,负荷轮压集中力为6+168/4=,架边梁时轮压集中力为重边：6/4+168/2=,轻边6/4=.吊梁小车轮压集中力168/4=42t轮距1.6m;二、分析计算：根据以上荷载值,按桁架进行分析,计算过程由有限元分析程序SAP 93来完成;工况取:1架桥机前移,21号天车提梁,32号天车提梁,41号天车至跨中、5中梁就位,6边梁就位6种工况进行计算,计算得前悬臂端最大挠度852.6mm,考虑到桁架空多,加的系数,×=937.86mm,待架孔导梁跨中最大挠度71mm,考虑到桁架空多,加的系数,71×=78mm,天车横梁跨中最大挠度28mm.导梁结构图见图4各杆件在工况1,5,6的杆件内力见附加图各工况的轴重见图5杆见最大内力汇总表注：受拉为+,受压为-6种工况各支点最大反力单边如下：单位：吨五.架桥机1号、2号车横梁检算架桥机1号、2号车横梁设计采用16Mn钢,顶板厚度为12mm,底板厚度为12mm,用160×168×两根工字钢做支撑,截面形式如图6;截面特性如下：查工字钢表有S=146.45cm2,I=68512.5cm4A=×2×100+12×406×2=3903 mm2I=×104×2+12×406× 560+6 2×2=-3m计算图示如下图7单位 m:架桥机在吊边梁对位时由导梁传到横梁的最大压力为.1.应力计算两导梁中心距L=5.1m悬臂长度L=1m,最大集中荷载P=横梁支点弯矩：M=×1=·m则翼缘板应力：腹板最大应力：局部压应力Lz=22×4+12+25×2=162mm换算应力：2.1整体稳定性b==253.5mmh/b=584/=<6l/b=11600/=〈65故不必计算其整体稳定性见钢结构设计手册P28 ; 2局部稳定性计算翼缘板局部稳定b 0/t=12= < b/t=33 <可〉b/t=12=< b /t= 〈可〉腹板局部稳定：不需设加劲板;为安全起见,在直接受力处加了厚10mm的内加劲肋和厚16mm的外加劲肋,同时,其他位置布置间距为1m的,厚10mm的内加劲肋;由于焊缝按一级焊缝质量验收,其强度与钢板相同,故在此不检算而其强度认为其强度足够;经计算联结处强度满足要求;六.架桥机0号立柱横梁计算1.设计说明和基本依据架桥机前支柱由支柱横梁和立柱组成,立柱共计4根,在工作状态下,仅考虑外侧2根立柱承受竖向荷载,内侧2根只起横向稳定作用;前支腿最大荷载发生在架桥机吊梁就位时,端构架竖杆内力为由电算分析,此时由导梁传向横梁的荷载为P=.2. 立柱横梁承载力检算 1应力检算支柱横梁采用箱形断面,如图8;设计采用16Mn 钢板,顶板和底板厚度为14mm,腹板厚10mm; 特性如下：I=×╳ ×/12=0.000664m 4导梁支点悬出立柱中心位置0.85 m,则 M=×=·m 翼缘应力：MPa MPa m t IM y 210][56.209/16025000664.023.0469.602=<==⨯==σσ 〈可〉腹板剪应力： 局部压应力l z =120×2+10×2+2×14=528mm 换算应力：MPa MPa 230][1.17.23658.63356.20932222=≈=⨯+=+='στσσ〈可〉焊缝强度与钢板等强,可不必进行计算; 3. 1整体稳定性 b 0=200-10-10=180h/b 0=460/180=<6l/b 0=11600/180=<65故可不必进行整体稳定性验算 见钢结构设计手册P28 ;2局部稳定性计算 翼缘板局部稳定：b 0/t=180/14=< b 0/t=33 可 b/t=90/14=<b/t= 可 腹板局部稳定故不需设加劲板,为安全起见,在直接受力处加了厚10mm 的内加劲肋和厚16mm 的外加劲肋,同时,其他位置布置间距为1m 的,厚10mm 的内加劲肋;由于焊缝按一级焊缝质量验收,其强度与钢板相同,故在此不检算而其强度认为其强度足够;经计算联结处强度满足要求;七、1号车横梁及0号柱横梁挠度计算由于横梁刚性较大,可不计自重产生的挠度 计算图示如下图10：1. 1号车横梁挠度计算： m=1m l=5.1m EI=×108 当P 1=P 2= λ=m/l=1/=m EI lm P f fc d 382421011.41098.86)1042.023(6.911093.71)23(6-+⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+⨯==λ当P 1=P 2=时,可以把C 点的P1分解开,P1=P1’+P2有 P1’=f d =m ×θB =1×=×10-3m fc=+=4.272mm fd=+=2.957mm有悬臂挠引起的导梁上口轨距变化最大d 计算如下 1=d1/+.245 d1=10.656 mm 1=d2/+.245 d2=7.38 mm 故 d=d1+d2=+=18.03 mm 2. 0号车横梁挠度计算： m=0.65m l=10.3m EI=×108 当P 1=P 2= λ=m/l==mEI lm P f fc d 382421066.710328.16)0631.023(3.1065.01089.44)23(6-⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+⨯==λ当P 1= P 2=时, 可以把C 点的P1分解开,P1=P1’+P2有 P1’=f d =m ×θB =065×=0.00286 m fc=+=9.279mm fd=+=6.041mm有悬臂挠引起的导梁上口轨距变化最大d 计算如下 1=d1/+.245 d1=23.19 mm 1=d2/+.245 d2=35.62mm 故 d=d1+d2=58.81mm综上计算,天车咬合总间距为58.81mm,100-70×2=60mm 可八.150型分配梁：1号车处截面形式如上图11：单位mm最大弯矩：m t pl M ⋅=⨯==443.3545.1514.944 支点反力：：R=2= t弯曲应力：MPa MPa Pa I My 21046.711046.711092.92.010443.35644<=⨯=⨯⨯⨯==-σ 腹板最大剪应力：MPaMPa pa I QS 140][94.331094.33016.021092.9)19.002.06.0(10257.47644max =<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-τδτ局部压应力 l z =600+2×20=640mm 换算应力：MPa MPa 231][1.153.9294.3346.7132222=<=+=+='στσσ 可九、0号柱承载力检算立柱采用Φ219mm 无缝钢管,壁厚12mm 内管Φ192mm,壁厚13mm,一侧立柱由两根组成,中间用Φ60×5mm 钢管作为连接;1. 若按两根钢管同受力,其截面形式如右图12所示,其失稳方向为绕y 轴失稳加’为以内钢管为准;图12截面特性： 图13 按一端固结,一端铰接计算 长细比150][4.340733.06.37.0=<=⨯==λλy r ul 长细比150][71.3906345.06.37.0'=<=⨯==λλy r ul 由长细比,可按a 类构件查表钢结构设计手册594页,取安全系数n=2,得应力折减系数分别为Φ=,Φ=应力MPa MPa A N 210][6.950156.09538.01014.7124=<=⨯⨯⨯==σφσ 〈可〉 应力MPa MPa A N 210][047.1030146.094187.01014.712'4=<=⨯⨯⨯==σφσ 〈可〉 2. 只考虑外侧单根受力,内侧一根作为一种约束,则应力：图见13 按一端固结,一端铰接计算 长细比150][7.390635.06.37.0=<=⨯==λλy r ul 由长细比,可按a 类构件查表钢结构设计手册594页,取安全系数n=2,得应力折减系数分别为Φ=应力MPa MPa A N 210][93.2060073.09419.01014.7124=<=⨯⨯⨯==σφσ 可 十、起吊系统检算1. 起升系统检算起升卷样机5t,8轮100t 滑车组,Φ24.5mm 钢丝绳走16;起升荷载Q=实际净吊重为40t,滑车组效率：72.0)96.01(16)96.01(96.01)1(116=-⨯-⨯=--⋅=ηηηηn E n 所需牵引力：t t n P E 5965.472.0162.57<=⨯==ηϑ 〈可〉 选用公称抗拉强度为1700MPa 的钢丝绳,查表得其破段拉应力为,考虑钢丝间受力不均和内力的存在,按折减;安全系数n=×6×=〉6 〈可〉2. 吊两千斤绳验算选用6×37丝φ36.5mm ,10股公称抗拉强度为1700MPa 的钢丝绳,查表得其破段拉应力为,考虑钢丝间受力不均和内力的存在,按折减;安全系数n=×10×=〉10 〈可〉十一 .架桥机导梁整体稳定性计算导梁的整体稳定性计算可近似为一实体钢梁;导梁在0号支柱、1号腿2号腿处有横向支撑或横向联结,故不必在此处检算导梁纵体稳定1．导梁跨中主弦杆截面形式见下图14：单位：cm A=╳8=656cm 2Ix=656×1002=6560000cm 4 Iy=656×502=1640000cm 2Wx=Ix/y=5660000/100+=58311.11cm 3 Wy=Iy/x=1640000/50+=26240cm 3 λx=l 0/rx=3200/100=32 λy=l 0/ry=3200/50=64查表Q235b 类构件得：φx=, φy = 竖向荷载在跨中产生的最大弯矩： Mx=R ×16-q ×162/2=×16××162/2=·m横向风力产生在导梁跨中最大弯矩：按7级风压检算W 0=19kg/m 2 W=K 1K 2K 3K 4W 0=1××××19=9.12kg/m 计算原理：Mx,My ——绕强轴和弱轴作用的最大弯矩. Wx,Wy ——按受压边缘确定的强轴和弱轴的抵抗矩 ф——绕强轴弯曲所确定的整体稳定系数 f ——允许抗压强度值横向风力作用在导梁上引起的跨中弯矩,这里近似按简支梁计算导梁跨中风力弯矩My=2×××322/8×10-3=·mMPa f MPa yWy My xWx Mx 170][35.10726240786.010611.58311929.01076.56544=<=⨯⨯+⨯⨯=Φ+Φ2．当架桥机前行时,B 点截面及截面特性同上有：Wx=58311.11cm 3 Wy=26240cm 3 φx=, φy = 竖向最大弯矩Mx=ql 2/2=×322/2+32×=横向最大弯矩取7级风压My=ql 2/2=2×10-3×××322/2=十二.导梁天车走道梁计算考虑导梁上弦杆杰间不能承受轮压集中荷载,故钢枕16b 工字钢, σ=215MPa,W=141cm3间距取1.0m,均置于节点上,钢轨采用P,允许弯应力σ=400MPa, W=287.2cm3钢50轨受弯按按简支梁计算,最大轮压为P=,行走轮压1．钢轨=pl/4=1××4= t·mMmaxσ=×104/=<σ=400 满足规范要求;2．工字钢行走时：M= pl/4=1××4= t·mσ=×104/141=<σ=215×=可1米一根工字钢不能少;3．架梁时由于轮压增加,在架梁时轮下工字钢按0.5米一根放置十三.吊梁天车横梁计算一受力计算架桥机天车横梁设计采用16Mn钢,顶板厚度为20mm,底板厚度为20mm截面形式如图15; Array截面特性如下：A=20×2×460+16×800-40=30560 mm2I=20×460×4002×2=╳10-3m4架桥机在架梁全过程中弯矩最大为活载在跨中,应力计算横梁支点弯矩：M=×2×4=·m 则翼缘板应力： 腹板最大应力： 局部压应力 l z =460+20×2=500mm 换算应力：二.天车横梁稳定性计算1．横梁整体稳定性计算见图17 1.惯性力产生的倾覆力矩P=QV/gt Q 为自重, V 为行车速度,V=3.0m/ming 为重力加速度 ,取10m/S 2, t 为刹车时间, t=2s ① 小车产生的惯性力矩Q 1=10t h 1=1.85m M 惯1=m t ⋅=⨯⨯⨯⨯04625.06021085.1310② 横梁惯性力矩Q 2= h 2=1.1m M 惯2=m t ⋅=⨯⨯⨯⨯0176.0602101.134.6③混凝土梁体产生的惯性力矩Q 3=80×=88t h3=3.05mM惯3=mt⋅=⨯⨯⨯⨯671.06021005.3388M惯= M惯1+ M惯2+ M惯3=m2.风力产生的倾覆力矩按7级风力计算,q=19kg/m2=m2,迎风面积均按实体计算;P风=ΣCKnqAi, c=, K=①小车风力产生的力矩P1=×××2×2=M1=×=②横梁风力产生的力矩P2=××××=M2=×=③混凝土纵向风力产生的力矩P3=××××=M3=×=M风= M1+ M2+ M3=M倾= M风+ M惯=3.梁体自重产生的抗倾覆力矩小车自重：W1=10t, 横梁自重：W2=混凝土自重：W3=80×=88t抗倾覆力矩为 d=1.0m,轮间距为2.0mW= W1+ W2+W3/2=10++88/2=则 M稳=×= 4.抗倾覆安全系数n= M稳/ M倾==〉〈可〉因此,横梁整体满足稳定性要求; 2．横梁单个稳定性计算见图15和16由于工字钢两端有连接,计算长细比时按0.46米,外加的系数以考虑工字钢两端有连接×=<20 可一．1,2横梁连接处计算1．讨论最大受力当P1=P2= t 时 MA = QA=0当P1= t P2= t 时有RX = t RY= tMA = QA= t 偏安全有MAMAX = 假定QAMAX= t2．构造要求：2×=<200 mm可×=<140 mm可3×=<304 mm可3.销子受弯：+32+40×2=173<5×90=450 mm可以不考虑销子受弯而认为强度满足要求;4．MAMAX 和QAMAX的共同作用计算简图见右图中销子为φ90mm,中心距为304mm：有MAMAX=QAMAX= t 则T=MAMAX/== tQ= QAMAX/2=2= t销子的面积S=××902=6361.7 mm2(1)T的作用下：t=T/S=×104/= MPa<500MPa(2) Q 的作用下：q=Q/S=×104/= MPA<500MPa(3) 合力的作用MPaMPa550][1.110.38196.47393.37132222=〈=⨯+=+=σστσ5．连接钢板1． 从上图中1的位置破坏架’为内侧的钢板：S=200×+32×2=18600 mm 2 S ’=200×40×2=16000mm 2 t=T/S=×104/18600= Mpa < 210MPa t’=T/S=×104/16000= Mpa < 210 MPa 满足要求; 21-1截面上破坏：I=12×2×406×560+6=×10mm =×10m满足要求; 3.Q 的作用S=×2××2=11704.4mm 2 τ=Q/S=×10000/=<140MPa 4.合力作用MPa MPa 231][1.163.11213.52332.6732222=〈=⨯+=+=σστσ1二.0横梁连接处计算1． 讨论最大受力图见下页由前面讨论知,有M AMAX =×= Q AMAX = t2．构造要求： 2×=141<200 mm 可×=≈100 mm 可 3×=<260 mm 可3.销子受弯：10+32+40×2=164<5×70=350 mm可以不考虑销子受弯而认为强度满足要求;4．MAMAX 和 QAMAX的共同作用计算简图见右图中销子为φ70mm,中心距为260mm：有MAMAX = QAMAX= t 则T=MAMAX/== tQ= QAMAX/2=2= t 销子的面积S=××702=3848.45 mm2 T的作用下：t=T/S=×104/= MPa<500MPaQ的作用下：q=Q/S=×104/= MPA<500Mpa合力的作用MPa MPa 550][1.164.31422.68361.29132222=〈=⨯+=+=σστσ5．连接钢板1． 从上图中1的位置破坏架’为内侧的钢板：S=200×10+32×2=16800 mm 2S ’=200×40×2=16000mm 2t=T/S=×104/16800= Mpa < 210MPat’=T/S=×104/16000= Mpa < 210 MPa满足要求;21-1截面上破坏：I=14×2×380×230-72=×108mm 4=×10-4m 4满足要求;3.Q 的作用S=×2×10×2=6380mm 24.合力作用。
交通标志结构计算书
交通标志结构计算书1设计资料1.1板面数据1)标志板A数据板面形状：矩形，宽度W=3.3(m)，高度h=2.2(m)，净空H=5.5(m)标志板材料：LF2-M铝。
单位面积重量：8.10(kg/m A2)2)附着板A数据板面形状：圆形，直径D=1.2(m)，净空H=6.0(m)标志板材料：LF2-M铝。
单位面积重量：8.10(kg/mA2)1.2横梁数据横梁的总长度：5.48(m)，外径：152(mm)，壁厚：8(mm)，横梁数目：2,间距：1.45(m)1.3立柱数据立柱的总高度：8.2(m)，立柱外径：377(mm)，立柱壁厚：10(mm)2计算简图见Dwg图纸3荷载计算3.1永久荷载1)标志版重量计算标志板 A 重量：G1=A* p *g=7.26 X 8.10 X 9.80=576.299(N)附着板 A 重量：G1=A* p *g=1.131 X 8.10 X 9.80=89.777(N)式中：A----标志板面积p —标志板单位面积重量g----重力加速度，取 9.80(m/sA2)则标志板总重量：Gb=X Gi=666.075(N)2)横梁重量计算横梁数目2，总长度为 5.48(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：28.839(kg/m)横梁总重量： Gh=L* p *g*n=5.48 X 28.839 X 9.80 X 2=3096.698(N)式中：L----横梁的总长度p ----横梁单位长度重量g----重力加速度，取 9.80(m/sA2)3)立柱重量计算立柱总长度为8.20(m)，使用材料：奥氏体不锈钢无缝钢管，单位长度重量：91.874(kg/m) 立柱重量：Gp=L* p *g=8.20 X 91.874 X 9.80=7382.995(N)式中：L----立柱的总长度p——立柱单位长度重量g----重力加速度，取 9.80(m/sA2)4)上部结构总重量计算由标志上部永久荷载计算系数 1.10,则上部结构总重量：G=K*(Gb+Gh+Gp)=1.10 X (666.075+3096.698+7382.995)=12260.345(N)3.2风荷载1)标志板所受风荷载标志板 A: Fwb仁丫0* Y Q*[(1/2* p *C*V A2)*A1]=1.0 X 1.4 X [(0.5 X 1.2258 X 1.2 X 25.547人2)X 7.26]=4878.826(N)附着板 A: Fwb2= Y 0* 丫 Q*[(1/2* p *C*VA2)*A2]=1.0 X 1.4 X [(0.5 X 1.2258 X 1.2 X 25.547人2)X 1.131]=760.031(N)式中：丫 0----结构重要性系数，取 1.0丫 Q----可变荷载分项系数，取1.4p ----空气密度，一般取 1.2258(N*SA2*mA-4)C----标志板的风力系数，取值 1.20V----风速，此处风速为 25.547(m/sA2)g----重力加速度，取 9.80(m/sA2)2)横梁所迎风面所受风荷载：Fwh=Y 0* 丫 Q*2 P *C*VA2)*W*H]=1.0 X 1.4 X [(0.5 X 1.2258 X 0.80 X 25.547人2) X 0.152 X 1.711]=116.54 9(N)式中：C----立柱的风力系数，圆管型取值0.80W----横梁迎风面宽度，即横梁的外径H----横梁迎风面长度，应扣除被标志板遮挡部分3)立柱迎风面所受风荷载：Fwp=Y 0* 丫 P *C*VA2)*W*H]=1.0 X 1.4 X [(0.5 X).8(22X8?5>547A2) X 0.377 X 7.00]=1182.29 8(N) 式中：C----立柱的风力系数，圆管型立柱取值0.80W----立柱迎风面宽度，即立柱的外径H----立柱迎风面高度4横梁的设计计算由于两根横梁材料、规格相同，根据基本假设，可认为每根横梁所受的荷载为总荷载的一半。