钢结构计算表格-钢牛腿设计
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-429188117.3mm^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。
钢牛腿设计
钢牛腿设计
一、钢结构部分设计软件（工字型截面和钢牛腿受力计算）
二、牛腿荷载值计算（竖向压力计算值KN）
1、吊车（大车自重）/2＝t
2、吊车（小车自重）x1＝t
3、吊车最大起重量x1= t
4、吊车梁及梁上附件：
每延长m重量x最大榀间距＝t
5、轨道重量：
每延长m重量x最大榀间距＝t
以上5项相加之和x1.4系数/0.098t = (竖向压力值)KN
三、牛腿几何尺寸确定原则：
1、牛腿翼缘板，宽度和厚度：
取相邻两钢柱的翼缘板较小的宽度和厚度数值。
2、牛腿腹板厚度：
取相邻两钢柱的腹板较小的厚度数值。
3、牛腿竖向劲板和柱横向加劲板的厚度和宽度：
厚度取牛腿翼缘板厚，宽度取（牛腿宽－牛腿腹板厚度）/2
四、钢牛腿受力计算界面
1、牛腿信息输入：写入翼缘板宽度，厚度
腹板宽度，厚度
腹板高度可以假定一个数值。
2、荷载：
1）填入计算好的竖向压力设计值（）KN
20.65m.
3、
出现判断情况界面
4、调整腹板高度达到经济，安全合理的数值。
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。
钢牛腿节点计算word版
钢牛腿与钢柱连接计算一、钢牛腿与GZ1连接节点计算：牛腿计算简图如附图九示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X207.3KN+1.2X(77.9kg/m+43kg/m)X6=300KNF=1.4x7.65KN=10.7KN其中：207.3KN 为吊车传来的坚向荷载，77.9kg/m 为吊车梁自重，43kg/m 为吊车轨道重（下同）。
7.65KN 为吊车横向水平荷载。
则作用于牛腿根部的弯矩为：M=Pe+Fe=300x0.35m+10.71x0.6m=111.4KN ·m剪力V=P=300KN 计算时假定弯矩由牛腿翼级承担，剪力由牛腿腹板承担。
强度验算：22226/185/798476300/315/3.7425012500104.111mm N f mm N A V mm N f mm N hA M v w f =<=⨯===<=⨯⨯⨯==τσ经计算，牛腿根部满足强度要求！牛腿与钢柱连接焊缝计算：牛腿上下翼缘与柱的连接采用开坡口的全熔焊缝，可视为与钢板等强，故该处焊缝满足强度要求！牛腿腹板与柱的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板，其计算长度为L w =500-12x2-10=466mm 则：223/200/464662107.0103007.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ焊缝强度满足要求！在牛腿高度范围内柱腹板的折算应力在算主刚架时已考虑，可不需验算。
牛腿处柱腹板设置的加劲肋与柱腹板和翼缘的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板。
焊缝的计算长度：在腹板处：Lw=500-12x2-30x2-10=406mm ；在翼缘处：Lw=125-4-30-10=81mm 。
（其中30为加劲肋切角尺寸）。
其所承担的水平力为:H=111.4/0.5=223则：223/200/204064107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强223/200/98814107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝计算：牛腿加劲肋与牛腿腹板连接处采用双面角焊缝（h f =10mm ），其计算长度为：Lw=317-12x2-30x2-10=223mm223/200/362234107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ 牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝满足强度要求！经计算，牛腿处连接节点安全！二、钢牛腿与GZ2连接节点计算：牛腿计算简图如附图十所示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X435.1KN+1.2X(137.4kg/m+50kg/m)X6m=623KNF=1.4x17.03KN=23.8KN其中：435.1KN 为吊车传来的坚向荷载，137.4kg/m 为吊车梁自重，50kg/m 为吊车轨道重。
牛腿钢结构计算--已核对
7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850
牛腿钢结构计算 序号 名称 kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg 单位 数量 420.8102 325.5552 223.0656 210.4051 244.1664 81.3888 81.3888 126.6048 420.8102 244.1664 0 425.0304 244.1664 425.0304 244.1664 96.4608 210.4051 162.7776 223.0656 210.4051 244.1664 81.3888 81.3888 126.6048 420.8102 244.1664 单个量 0.00335 0.000432 0.001776 0.00335 0.000432 0.001296 0.000432 0.002016 0.00335 0.000432 0.002256 0.000432 0.002256 0.000432 0.001536 0.00335 0.000432 0.001776 0.00335 0.000432 0.001296 0.000432 0.002016 0.00335 0.000432 单个量 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.37*0.02 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.27*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.42*0.02 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.47*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.47*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.32*0.02 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.37*0.02 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.27*0.02 0.15*0.24*0.012 0.24*0.42*0.02 0.24*0.698*0.02 0.15*0.24*0.012 计算式 每层数量 层数 16 96 8 4 36 4 12 4 8 36 12 36 12 36 4 4 24 8 4 36 4 12 4 8 36 比重 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850 7850
钢牛腿计算资料
牛腿设计值Vmax= 牛腿弯矩设计值Mmax=
腹板面积Aw= 腹板有效焊缝长度Lw= 腹板焊缝面积Afw= 腹板焊缝抗弯刚度Wfw= 腹板毛惯性矩Iw= 截面毛惯性矩I=
735 308.7
8456 584 8176 795797.33 341547434.7 1807028235
牛腿截面： H700x350x14x18
700 mm 钢材抗拉强度f=
215
350 mm 钢材抗剪强度fv=
125
14 mm 对接焊缝抗拉强度ft=
215
18 mm 角焊缝强度ffw=
160
1.22
腹板角焊缝高度hf=
10
604 mm 1465480800 mm4 257073674.7 mm4 1722554475 mm4 4921584.213 mm3 5703822.76 mm3
三.结果 1.牛腿截面强度验算 翼缘正应力σ= 腹板剪应力τ= 腹板边缘正应力σ1= 腹板平均剪应力τ1= 腹板边缘综合应力σred=
62.72 N/mm2 84.93 N/mm2 54.12 N/mm2 86.92 N/mm2 159.98 N/mm2
小于等于f,满足√ 小于等于fv,满足√小于等于f,满足√f源自215 fv=125f=215
2.牛腿焊缝强度验算 翼缘对接焊缝正应力σw= 腹板焊缝剪应力τw= 腹板焊缝边缘正应力σw1= 腹板焊缝综合应力σzw=
58.27 N/mm2 89.90 N/mm2 73.32 N/mm2 108.14 N/mm2
小于等于ft,满足√ 小于等于ffw,满足√
ft=215 ffw=160
excel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）上翼缘宽bf1350上翼缘厚t112腹板宽ts10下翼缘宽bf2350下翼缘厚t212腹板高度hw172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牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=10120mm2上翼缘板中心至截面形心轴处的距离yy=(ts*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf1))/An=89.51mm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=410811.0035mm3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=71551997mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=749158.06mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=712030mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=56.18N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=45.93N/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)=808587.42mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=396858.5mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n2=49.47 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(It w)=44.37 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=91.40N/mm2<1.1*215 N/mm2 ,满足要求三、 牛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。
钢牛腿设计计算表(带公式)
钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1400上翼缘厚t120腹板宽ts14下翼缘宽bf2400下翼缘厚t220腹板高度hw660荷载竖向压力设计值F=950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=475.00kN.mV=950kN的净截面积An An=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=25240mm2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=336.83mm 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=3442370.323mm3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=2150780621mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=6201245.5mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=6089938mm3边的正应力σσ=M/ Wn2=78.00N/mm2<215 N/mm2,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=108.61N/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)=6455513.4mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2745357mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n2=73.58 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(It w)=86.62 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=167.10N/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。
牛腿计算表(带公式)
牛腿设计700KN26KN980KN 36.4KN0.65500mm270mm 根据公式550mm Fvk≤β*(1-0.5Fhk/Fvk)*ftk*b*h0/(0.5+a/h0)800mm 初算高度=880.6652mm300mm411.15mm C30fc=14.3ftk= 2.01ft= 1.43400.002145130.53611510.925选用3根直径20面积为942.4778不满足!506.6667Asv ＝ As / 2 =471.2389a/ho=0.355263Asw ＝ As / 2 ＝471.2389844.3341140.7223至422.167之间的范围内箍筋的直径宜为 6～12mm ，间距宜为 100～150mm ，且在上部 2ho / 3 ＝范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一当 a / ho ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋需要弯起钢筋！集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l ＝弯起钢筋宜位于牛腿上部 l/6 至 l/2最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=牛腿顶面受压面的面积要求横向受压长度必须≥牛腿的配筋计算纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算As ≥ Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh / fy=下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c=牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=牛腿的外边缘高度h1=外边缘初算最小高度=h-c*tg45=混凝土强度等级钢筋抗拉强度设计值fy ＝300N/mm 纵筋合力点至近边距离as=作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk =竖向力设计值Fv=水平拉力设计值Fh=裂缝控制系数β=牛腿宽度b=竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=基本的构造规定: 牛腿的端部高度，且不小于200mm牛腿底面斜角牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk =。
钢结构厂房牛腿设计
3.5.2 截面选择
牛腿选用 450×250×8×12,偏心距为 e 750mm ，外伸长度为 200 mm
图 2-65 牛腿根部截面示意图
则 M Ve 181.53 0.75 136.15kN m
3.5.3 截面特性
A 426 8 2 250 12 9408mm 2 Ix 1 1 8 4263 2 250 123 250 12 2192 2.88 108 mm 4 12 12 I x 2.88 108 1.28 106 mm3 y 225
3.5 牛腿设计
钢材为 Q235， 采用 E50 系列焊条，手工焊。连接焊缝采用沿周边围焊，转角处 连续施焊， 没有起弧落弧所引起的焊口缺焊， 且假定剪孔仅由牛腿腹板焊缝承受。 并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。
3.5.1 荷载计算
根据吊车梁的设计，吊车梁截面面积 A 116.92 102 mm 2 ，Q345 钢的密度为
焊缝在翼缘和腹板顶部连接处的截面模量为： Ww 2 强度验算 在偏心弯矩作用下角焊缝最大应力为：
3.33 108 1.56 106 mm3 213
1M
M 136.25 106 94.55 N mm 2 200 N mm 2 6 Ww1 1.44 10
考虑到在牛腿翼缘和腹板交接处弯矩和剪力共同作用引起的应力为：
7875 kg m 3 ，吊车梁的自重为 7875 9.8 116.92 104 902.3 N m ，轨道自重为
63.69 9.8 624.16 N m 由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为
Dmax,k 119.85kN 。
则牛腿根部承受的剪力：
钢牛腿节点计算
钢牛腿与钢柱连接计算一、钢牛腿与GZ1连接节点计算：牛腿计算简图如附图九示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X207.3KN+1.2X(77.9kg/m+43kg/m)X6=300KNF=1.4x7.65KN=10.7KN其中：207.3KN 为吊车传来的坚向荷载，77.9kg/m 为吊车梁自重，43kg/m 为吊车轨道重（下同）。
7.65KN 为吊车横向水平荷载。
则作用于牛腿根部的弯矩为：M=Pe+Fe=300x0.35m+10.71x0.6m=111.4KN ·m剪力V=P=300KN 计算时假定弯矩由牛腿翼级承担，剪力由牛腿腹板承担。
强度验算：22226/185/798476300/315/3.7425012500104.111mm N f mm N A V mm N f mm N hA M v w f =<=⨯===<=⨯⨯⨯==τσ经计算，牛腿根部满足强度要求！牛腿与钢柱连接焊缝计算：牛腿上下翼缘与柱的连接采用开坡口的全熔焊缝，可视为与钢板等强，故该处焊缝满足强度要求！牛腿腹板与柱的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板，其计算长度为L w =500-12x2-10=466mm 则：223/200/464662107.0103007.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ焊缝强度满足要求！在牛腿高度范围内柱腹板的折算应力在算主刚架时已考虑，可不需验算。
牛腿处柱腹板设置的加劲肋与柱腹板和翼缘的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板。
焊缝的计算长度：在腹板处：Lw=500-12x2-30x2-10=406mm ；在翼缘处：Lw=125-4-30-10=81mm 。
（其中30为加劲肋切角尺寸）。
其所承担的水平力为:H=111.4/0.5=223则：223/200/204064107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强223/200/98814107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝计算：牛腿加劲肋与牛腿腹板连接处采用双面角焊缝（h f =10mm ），其计算长度为：Lw=317-12x2-30x2-10=223mm223/200/362234107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=⨯⨯⨯⨯==τ 牛腿加劲肋与牛腿腹板连接焊缝满足强度要求！经计算，牛腿处连接节点安全！二、钢牛腿与GZ2连接节点计算：牛腿计算简图如附图十所示：作用于牛腿上的荷载为：P=1.4X435.1KN+1.2X(137.4kg/m+50kg/m)X6m=623KNF=1.4x17.03KN=23.8KN其中：435.1KN 为吊车传来的坚向荷载，137.4kg/m 为吊车梁自重，50kg/m 为吊车轨道重。
钢结构算量计算表格
构件名称
构件数量 型号（自定义编号） 高(mm)
宽(mm) 厚度1 20 8 2 12
厚度2 长度(m) 2.5 16
数量
单重 8.64 73.35 6.28 122.46 单重
材质
分项合计重量
序号 一、主构件 1 ｚ－１ 柱上部节点 柱中部节点 牛腿 柱下部节点
C250*75*20*2.5 H400*200*8*16 □100*100*2 Φ 426*12 构件数量 型号 46 0 0 0 0 4
屋面水平支撑 48
花蓝螺丝 7 屋面檩条 屋面檩托 8 墙面檩条 墙面檩托 9 屋檩拉杆 屋面拉杆 拉杆套管 屋面拉杆 屋面拉杆 檩条斜拉杆 隅撑 节点 48
26 C250*75*20*2.5 23 5 0 C300*75*20*2.5 0 8
39513.76 844.974 0 0
20
2.5
1000
22 22 Φ 33*2.75 22 22 22 23 ∠ 0
12 33 12 12 12 ６３*５ 8 200 150 竖距2600.0 梁高600.0 2.75
檩距1500.0 檩距1500.0 檩距1000.0 檩距300.0 檩距1500.0 KG/M4.82
44 8 4 4 8 8
61.49 24.61 3.82 1.33 19.94 36.30 1.88
250 75 400 200 100 100 426 高(mm) 宽(mm) 厚度1
1000 1 1000 1 1000 1 1000 1 厚度2 长度(m) 数量
分项合计重量 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 Q345 0 Q345 58280.31875 0 0 0 0 1475.477459 86224.26208 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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=100KN325102.361240062mm bh w ⨯=⨯== 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24332/40121240012120010015100/120m m N m m m m KN It VS m m 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。
牛腿计算表
一、牛腿的几何尺寸与强度计算
（一）牛腿的几何尺寸的确定
牛腿高h=0.75牛腿宽b=
0.4m 0.05m 重级中、轻级
其它395.9080.70.60.650.75满足f y=310N/mm2力偶臂系数γ0=0.85f c =10
N/mm20.210.22m 混凝土的抗拉强度f t = 1.1
N/mm2满足V 与下柱边实际距离0.02m 要考虑安装误差20mm h 0=
0.7m 68.45KN
4.02KN 57.04KN 3.35KN （二）牛腿的强度计算
1、正截面强度计算（1）牛腿的裂缝控制要求
Fvs=168.14Fhs= 4.02KN 抗裂系数=252.737满足（2）纵拉钢筋As=
321.86mm2按umin配As=560mm2拉配筋d1=18mm 根数n=4受拉筋d 2=22根数n=
0实配A s=1017.9满足2、斜截面强度问题
牛腿的斜截面抗剪强度，主要应满足箍筋的具体构造要求（见下面牛腿的构造要求）。
3、牛腿的局部承压计算
7.5垫板长=0.2m 垫板宽=0.2m 局部应力= 1.42609满足
二、牛腿的构造要求
1、牛腿的一般几何尺寸和构造
要求见图1
2、牛腿内箍筋直径为6至12mm，
间距应为100至150mm，并应保
证设于上部2h0/3范围内的水平
箍筋总量不小于受拉纵筋的As
的1/2。
3、牛腿的剪跨比a/h0>=0.3时，
应设置弯筋，其面积不少于As
2/3，且不少于0.0015b*h 0,根数不少于3根,并应设于上部L/6至L/2范围内，采用变形钢筋。
牛腿设计计算表
牛腿截面条件。
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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) +
s=tf*b*(y-0.5tf)= 1152000 a=0.5(h-t)+tf+t- 131.4823
mm3
1323064.91
= 133.6677149 焊缝截面的抗弯惯性矩I
I=b*t^3/12+b*t*(y+0.5t)^2+b*t^3/12+b*t*(y-tf-0.5t)^2+ 2*n*(t*(h-t)^3/12+t*(h-t)*a^2
= 807386029.2 mm4 上缘焊缝截面的抵抗矩W1=I/(y+t)= 5768373.298 mm3
腹板下缘焊缝截面的抵抗矩W2=I/(h+tf-y)= 2134065.902 翼缘采用角焊缝，其应力为：
σf=M/Wn1= 26.24310047 N/mm2 <fWt=185 N/mm2 ,满足要求
腹板采用角焊缝，其应力为：
腹板下端的正
应力σ1
σ1= M/Wn2=
70.94 N/mm2
腹板下端的剪
形心轴以上
面积对形心
轴的面积矩S
S=b*tf*(y-0.5*tf)+n*(y-tf)*tw*0.5(y-tf)=
腹板宽tw 腹板高度h
198.00 1774728
净截面的惯
性矩In
腹板中心距与
y的距离a=
(0.5*h+tf-y)=
64
In=b*tf^3/12+b*tf*(y-0.5tf)^2+n*(tw*h^3/12+tw*h*a^2）=
净截面的上
、下抵抗矩
Wn1、Wn2
Wn1=In/y=
3383757.576 mm3
Wn2=In/(h+tf-y)= 上翼缘外边的正应力σ
2133707 mm3
σ=M/ Wn1=
截面形心轴 处的剪应力 τ
τ=VS/(I*n*tw)=
44.74 N/mm2<120 N/mm2 ,满足要求 37.13 N/mm2<120 N/mm2 ,满足要求
应力τ1
τ=V/ （0.7*(hf*lw)=
28.87834251 N/mm2
hf*lw=2*b*t+2*n*t*（h-t）= 24961.86 mm 腹板焊缝在控制点处的强度验算
( )2 2 f
=
N/mm2
<fWf=160N/ 64.92010598 mm2
,满足要求
12
n
3
500
mm mm3
刚牛腿设计
一、计算资
料
1、牛腿尺寸（单位：mm）
上翼缘宽b
500
上翼缘厚tf
12
2、荷载
竖向压力设计
值柱F边=与竖向压
504.6 KN
3、材料
力距离e=
0.3 m
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t(mm)=
6.3
牛腿翼
缘和柱的连
接采用对接
焊缝（坡口
焊）
连接，腹板