简支钢梁设计计算书
简支吊车梁计算书
简支吊车梁验算计算书一. 设计资料1 基本信息:验算依据:钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)吊车梁跨度:l=6000 mm吊车梁平面外计算长度:l0=6000 mm吊车梁所在柱列:边列柱吊车梁所在位置类型:中间跨2 吊车信息:吊车梁上有两台完全相同的吊车同时运行第一台吊车基本信息(参图Ⅰ)吊车类型:T5t105_中级软钩吊车吊车跨度:10500 mm吊车自重:12.715 t小车重量:2.126 t吊车起重量:5 t工作级别:A4~A5(中级)吊钩形式:软钩吊车单侧轮子数:2个最大轮压:74 kN最小轮压:26.3 kN制动轮子数:1个轨道类型:43Kg/m吊车宽度:5050 mm吊车额定速度:90 m/min小车额定速度:40.1 m/min吊车轮距C1:3400 mm3 荷载信息:吊车竖向荷载增大系数:ηv=1.03吊车荷载分项系数:γc=1.4当地重力加速度值:g=9.8附加竖向均布活载标准值:0 kN/m附加水平均布活载标准值:0 kN/m吊车一动力系数:μ1=1.05吊车一横向水平刹车力系数:β1=0.12吊车一摆动力系数:α1=04 验算控制信息:吊车梁竖向挠度允许值:l/1000吊车梁水平挠度允许值:l/2200对中级工作制吊车梁按《钢规》要求不进行疲劳验算5 吊车梁截面信息:截面型号:H-750*300*10*12用户自定义截面截面材料类型:Q235截面每米质量:113.51 kg/m截面几何参数如下:截面高度 H=750 mm上翼缘宽度 B1 =300 mm下翼缘宽度 B2 =300 mm腹板厚度 T w =10 mm上翼缘厚度 T f1=12 mm下翼缘厚度 T f2=12 mm截面力学参数如下:x轴毛截面惯性矩 I x =129932.658 cm^4x轴净截面惯性矩 I nx =122646.136 cm^4x轴上翼毛截面抵抗矩 W x =3464.871 cm^3x轴上翼净截面抵抗矩 W nx =3155.656 cm^3x轴下翼净截面抵抗矩 W nx1 =3394.155 cm^3y轴上翼毛截面抵抗矩 W y =360.403 cm^3y轴上翼净截面抵抗矩 W ny =152.003 cm^3上翼缘有效净面积 A ne =30.84 cm^2净截面中和轴高度 C ny =361.345 mm吊车梁采用等截面梁:截面端部高度 h d =400mm端部x轴毛截面惯性矩 I d =129932.658 cm^4端部x轴毛截面静矩 S d =1987.245 cm^3端部x轴上翼缘静矩 S du =68.4 cm^3端部x轴下翼缘静矩 S dd =1328.4 cm^36 吊车梁制动结构信息:吊车梁不采用任何制动结构7 吊车梁截面焊缝信息:吊车梁腹板与上翼缘采用焊透的T形组合焊缝吊车梁腹板与下翼缘采用部分焊透的T形组合焊缝下翼缘坡口深度:s d=4 mm吊车梁腹板与翼缘焊缝采用:自动焊8 腹板加劲肋信息:横向加劲肋布置方式:两侧成对布置横向加劲肋端部焊接方式:连续回焊,不断弧横向加劲肋选用:SB6_Q235横向加劲肋间距:a=1200 mm横向加劲肋宽度:65 mm横向加劲肋端部到下翼缘距离:50 mm吊车梁不配纵向加劲肋和横向短加劲肋9 支座信息:吊车梁采用的支座类型:全部平板式支座,吊车梁下翼缘直接与牛腿栓接平板支座加劲肋选用:SB6_Q235平板支座加劲肋宽度:65 mm加劲肋焊缝焊脚高度:7 mm平板支座选用:SB20_Q235平板支座宽度:90 mm平板支座长度:540 mm10 计算参数:梁截面材料屈服强度:f y=235 N/mm^2梁截面材料转换系数:C F=(235/235)^0.5=1上翼缘截面抗拉强度:f t=215 N/mm^2下翼缘截面抗拉强度:f b=215 N/mm^2梁腹板截面抗剪强度:f v=125 N/mm^2梁腹板端面承压强度:f ce=325 N/mm^2吊车梁焊缝抗剪强度:f w=160 N/mm^2二. 验算结果一览受压(上)翼缘宽厚比 12.08 最大15.0 满足腹板高厚比72.60 最大250.0 满足上翼缘受压强度比 0.52 最大1.0满足下翼缘受拉强度比 0.34最大1.0 满足端部腹板剪应力强度比0.31 最大1.0 满足腹板局部承压强度比 0.13 最大1.0满足腹板折算应力强度比 0.29最大1.0 满足整体稳定强度比0.47 最大1.0 满足竖向挠度计算值(mm) 1.58 最大6.0满足水平挠度计算值(mm) 0不需验算满足上翼缘焊缝强度比T形组合焊缝不验算满足下翼缘焊缝强度比 0.75 最大1.0 满足区格Ⅰ局稳强度比 0.16最大1.0 满足区格Ⅱ局稳强度比0.20 最大1.0 满足区格Ⅲ局稳强度比 0.22 最大1.0满足加劲肋布置方式双侧成对轻/中级满足横向加劲肋间距(mm)1200.00 最大1452.0 满足横向加劲肋间距(mm) 1200.00 最小363.0 满足横向加劲肋外伸宽度(mm) 65.00最小64.2 满足横向加劲肋厚度(mm)6.00 最小4.3 满足无纵向加劲肋时ho/Tw 72.60 最大170.0满足平板加劲肋稳定强度比 0.39最大1.0 满足平板加劲肋焊缝强度比0.10 最大1.0 满足平板加劲肋外伸宽度(mm) 65.00 最小64.2满足横向加劲肋厚度(mm) 6.00最小4.3 满足平板加劲肋焊脚高度(mm)7.00 最小6.0 满足平板加劲肋焊脚高度(mm) 7.00 最大7.0满足上翼柱侧板件正应力(MPa) 10.4最大215 满足上翼柱侧角焊缝应力(MPa)4.57 最大160 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 6.00 最小4.00 满足上翼柱侧角焊缝焊脚高度(mm) 6.00最大5.00不满足上翼梁柱连接板正应力(MPa) 5.95 最大215 满足上翼梁柱螺栓承担剪力(kN) 2.76 最大62.8 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 40.0最小33.0 满足上翼梁柱螺栓轴向边距(mm) 40.0 最大88.0 满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 40.0 最小44.0不满足上翼梁柱螺栓垂向边距(mm) 40.0最大88.0 满足上翼梁柱螺栓间距(mm) 80.0 最小66.0 满足上翼梁柱螺栓间距(mm) 80.0 最大90.0 满足牛腿最大正应力(Mpa) 43.8最大215 满足牛腿最大剪应力(Mpa) 72.3 最大125 满足牛腿最大折算应力(Mpa) 110 最大237 满足牛腿翼缘宽厚比 7.00最大15.0 满足牛腿集中力截面剪应力(Mpa) 84.9 最大125 满足牛腿局部承压应力(Mpa) 0 最大325 满足支座螺栓承担剪力(kN) 45.1最大62.8 满足支座螺栓轴向边距(mm) 40.0 最小44.0不满足支座螺栓轴向边距(mm) 40.0 最大96.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 50.0最小33.0 满足支座螺栓垂向边距(mm) 50.0 最大96.0 满足支座螺栓垫板正应力(MPa) 166 最大215 满足支座螺栓垫板角焊缝应力(MPa) 41.3最大160 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm)8.00 最小7.00 满足支座螺栓垫板焊脚高度(mm) 8.00 最大7.00不满足上翼柱加劲肋板件宽厚比 10.0最大14.9 满足上翼柱加劲肋板件剪应力(MPa) 4.32 最大180 满足上翼柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 3.43 最大200 满足牛腿处柱加劲肋板件宽厚比 10.0最大14.9 满足牛腿处柱加劲肋板件剪应力(MPa) 129 最大180 满足牛腿处柱加劲肋焊缝剪应力(MPa) 103 最大200 满足纵向连接螺栓承担剪力(kN) 3.45最大126 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm)45.0 最小44.0 满足纵向连接螺栓轴向边距(mm) 45.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓竖向边距(mm) -20.0最小33.0不满足纵向连接螺栓竖向边距(mm)-20.0 最大88.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 120 最小66.0 满足纵向连接螺栓间距(mm) 120最大96.0不满足车挡截面自由外伸宽厚比8.00 最大15.0 满足车挡截面腹板宽厚比 53.3 最大80.0 满足车挡截面最大剪应力(MPa) 37.6最大125 满足车挡截面最大正应力(MPa)120 最大215 满足车挡截面折算应力(MPa) 129 最大237满足车挡集中力处板件宽厚比 10.0最大14.9 满足车挡集中力处板件剪应力(MPa) 19.4 最大180 满足车挡集中力处焊缝剪应力(MPa) 14.5 最大200 满足车挡截面最大拉应力(MPa) 129最大215 满足车挡截面最大压应力(MPa)-129 最小-215 满足车挡截面综合应力(MPa) 130 最大160满足车挡截面腹板焊脚高(mm) 6.00最大7.20 满足车挡截面腹板焊脚高(mm)6.00 最小3.67 满足三. 吊车梁截面内力计算:1 吊车梁支座处最大剪力Vd计算(参图Ⅲ):竖向附加活载作用下端部剪力V da=0 kN吊车考虑动力系数后最大轮压标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车竖向荷载作用下端部剪力:V dc=1.4×1.03×77.7×(2×6000-1650)/6000=211 kN端部最大剪力计算值:V d=211 kN2 跨中最大竖向弯矩Mvm计算(参图Ⅳ):竖向附加活载作用下跨中弯矩M va=0 kN·m吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力:F=77.7×2=155.4 kN左支座反力:R=155.4×3413/6000=88.38 kN吊车梁跨中弯矩M vc计算:M vc=1.4×1.03×(88.38×3413-77.7×1650)×10^-3=250 kN·m 跨中最大弯矩计算值:M vm=250 kN·m3 跨中最大竖向弯矩对应剪力Vm计算(参图Ⅳ):自重和竖向附加活载作用下端部剪力:V ma=(1.4*g v+1.2*q s)*S/l0=(1.4×0+1.2×1.135)×3413/6000×10^-3=0 kN 吊车考虑动力系数后单轮竖向作用力标准值:P=1.05×74=77.7 kN吊车荷载合力:F=77.7×2=155.4 kN左支座反力:R=155.4×3413/6000=88.38 kN最大弯矩点左侧剪力计算:V ml=1.4×1.03×(88.38-7.77e+004×1)=15.41 kN最大弯矩点右侧剪力计算:V mr=V ml-1.4×1.03×77.7=(-96.64) kN跨中最大弯矩对应的剪力计算值:V m=96.64 kN4 吊车梁跨中最大水平弯矩Mhm计算(参图Ⅴ):水平附加活载作用下跨中弯矩M ha=0 kN·m吊车考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值:P=0.12×(5+2.126)/2×g/2=2.095 kN吊车荷载合力:F=2.095×2=4.19 kN左支座反力:R=4.19×3413/6000=2.383 kN吊车梁跨中弯矩M hc计算:M hc=1.4×(2.383×3413-2.095×1650)×10^-3=6.546 kN·m 跨中最大水平弯矩计算值:M hm=6.546 kN·m5 跨中最大竖向弯矩标准值Mvk计算(参图Ⅵ):竖向附加活载作用下跨中弯矩M vka=0 kN·m吊车单轮最大轮压标准值:P=1.0×74=74 kN吊车荷载合力:F=74×2=148 kN左支座反力:R=148×3850/6000=94.97 kN吊车梁跨中弯矩M vkc计算:M vkc=1×1.03×(94.97×3850-74×3400)×10^-3=117.4 kN·m 跨中最大弯矩计算值:M vk=117.4 kN·m6 跨中最大水平弯矩标准值Mhk计算(参图Ⅵ):水平附加活载作用下跨中弯矩M hka=0 kN·m吊车考虑刹车力系数及其放大后单轮横向作用力标准值:P=0.12×(5+2.126)/2×g/2=2.095 kN吊车荷载合力:F=2.095×2=4.19 kN左支座反力:R=4.19×3850/6000=2.689 kN吊车梁跨中弯矩M hkc计算:M hkc=1×(2.689×3850-2.095×3400)×10^-3=3.228 kN·m 跨中最大水平弯矩计算值:M hk=3.228 kN·m四. 吊车梁板件宽厚比验算:1 受压(上)翼缘宽厚比验算:受压翼缘宽厚比限值:[b0/t]=15*(235/f y)^0.5=15翼缘自由外伸宽度:b0=145 mm翼缘宽厚比:b0/T f1=145/12=12.082 腹板高厚比验算:腹板高厚比限值:[h0/t]=250腹板计算高度:h0=726 mm腹板高厚比:h0/T w=726/10=72.6五. 吊车梁截面强度验算:1 上翼缘受压强度验算:吊车梁不采用制动结构吊车梁无须验算疲劳强度且b0/T f1=12.08≤13,取γx=1.05吊车梁无须验算疲劳强度,取γy=1.2ξ=(M vm/W nx/γx+M hm/W ny/γy)/f t=(250/3156/1.05+6.546/152/1.2)×10^3/215=0.51792 下翼缘受拉强度验算:ξ=M vm/W nx1/f b=250×10^3/3394/215=0.34273 端部腹板剪应力强度验算:考虑截面削弱系数1.2τ=V d*S dx/(I dx*T w/1.2)/f v=211×1987/(1.299e+005×10/1.2)/125×10^2=0.30984 最大轮压下腹板局部承压强度验算:考虑集中荷载增大系数后的最大轮压设计值按第一台吊车计算:吊车最大轮压:P max=74 kN轻、中级工作制吊车梁,依《钢规》4.1.3取增大系数:ψ=1.0 F=γc*ψ*μ*P max=1.4×1×1.05×74=108.8 kN梁顶到腹板计算高度上边缘距离:h y=T f1=12 mm轨道高度:h R=140 mm集中荷载沿跨度方向支承长度取为:50 mm集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度:l z=50+5*h y+2*h R=50+5×12+2×140=390 mmσc=F/T w l z=108.8×10^3/10/390=27.89 N/mm^2腹板抗压强度设计值:f=215 N/mm^2局部承压强度比ξ=σc/f=27.89/215=0.12975 腹板与上翼缘交接处折算应力强度验算:按跨中最大弯矩及其对应的剪力和最大轮压计算计算点局部压应力:σc=27.89 N/mm^2(参见腹板局部承压验算)计算点正应力计算计算点到中和轴的距离:y1=H-C ny-T f1=376.7 mmσ=M vm/I n*y1=250/1.226e+005×376.7×10^2=76.79 N/mm^2计算点剪应力计算上翼缘对中和轴静矩:S1=(y1+0.5*T f1)*B1*T f1×10^-3=1378 cm^3τ=V m*S1/I x/T w=96.64×1378/1.299e+005/10×10^2=10.25 N/mm^2σ与σc同号,强度设计值增大系数:β1=1.1折算应力强度比ξ=(σ^2+σc^2-σ*σc+3*τ^2)^0.5/(β1*f)=(76.79^2+27.89^2-76.79×27.89+3×10.25^2)^0.5/(1.1×215)=0.29446 吊车梁整体稳定性验算双轴对称截面:ηb=0等截面工字形简支梁βb计算:受压翼缘无支撑长度:l1=6000mm受压翼缘宽度:b1=300mm受压翼缘厚度:t1=t f=12mmξ=(l1*t1)/(b1*h)=(6000×12)/(300×750)=0.32跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘ξ<=2.0,βb=0.73+0.18×0.32=0.7876φb=βb*(4320/λy^2)*(A*h/W x)*{[1+(λy*t1)^2/(4.4*h)^2]^0.5+ηb}*(235/fy) =0.7876×(4320/98.13^2)×(1.446e+004×750/3.465e+006)×{[1+(98.13×12)^2/(4.4×750)^2]^0.5+0}×(235/235)=1.174φb>0.6:φb^'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/1.174=0.8298取φb=φb^'=0.8298不须验算疲劳强度,取工字形截面塑性发展系数:γy=1.2整体稳定强度比:ξ=(M vm/W x/φb+M hm/γy/W y)/f=(250/3465/0.8298×10^3+6.546/1.2/360.4)×10^3/215=0.4749六. 吊车梁变形计算:1 竖向挠度计算竖向挠度限值:[δ]=l/1000=6 mmδ=M vk*l^2/(EI x)=117.4×10^6×6000^2/(2.06e+005×1.299e+005×10^4)=1.58 mm(1/3798)2 水平挠度计算依《钢规》附录A.1.2条,无须验算吊车梁及其制动结构的水平变形!七. 翼缘与腹板的连接焊缝验算1 上翼缘与腹板连接焊缝验算:上翼缘与腹板采用焊透的T形对接与角接组合焊缝,强度满足要求2 下翼缘与腹板连接焊缝验算:上翼缘与腹板采用部分焊透的T形对接与角接组合焊缝按梁端最大剪力计算:下翼缘焊脚计算高度:h e=s d-3=1 mm融合线处焊缝截面边长接近于坡口深度s,焊缝强度设计值乘以0.9折减下翼缘焊缝强度ξ=(V d*S dd/I d)*0.5/h e/(0.9*f w)=(211×1328/1.299e+005)*0.5/1×10^2/(0.9×160)=0.7491八. 吊车梁腹板局部稳定验算:1 吊车梁腹板加劲肋布置简图(参图Ⅸ):吊车梁腹板局部稳定由区格Ⅲ控制区格Ⅲ腹板仅设置横向加劲肋2 吊车梁局稳验算内力影响线输出:单位力作用于X处时,X L到X R区间的平均剪力为:当X<=X L时:V mean=-X/L当X L<X<X R时:V mean=((L-X L-X R)*X-L*X L)/L/(X R-X L)当X>=X R时:V mean=1-X/L单位力作用于X处时,X L到X R区间的平均弯矩为:当X<=X L时:M mean=0.5*X*(2*L-X L-X R)/L当X L<X<X R时:M mean=0.5*((L-X)*(X^2-X L^2)+X*(2*L-X-X R)*(X R-X))/L/(X R-X L) 当X>=X R时:M mean=0.5*(L-X)*(X L+X R)/L3 吊车梁区格Ⅲ局稳验算内力计算(参图Ⅲ):区格Ⅲ左端坐标:X L=2340 mm区格Ⅲ右端坐标:X R=3540 mm吊车一考虑动力系数后最大轮压标准值:P=74×1.05=77.7 kN吊车一下为轻、中级工作制吊车梁,依《钢规》4.3.1取折减系数:ψ^'=0.9 吊车梁区格Ⅲ最大集中力设计值计算:吊车轮压力仅有P作用于Ⅲ内F=1.4×77.7×0.9=97.9 kN吊车梁区格Ⅲ平均剪力设计值计算:V mean=1.4×1.03×{(-77.7×1890/5880)+77.7×(5880-3540)/5880}×10^-3=8.575 kN吊车梁区格Ⅲ平均弯矩设计值计算:M mean=1.4×1.03×{77.7×1890×(2×5880-2340-3540)/5880×0.5+77.7×(5880-3540)×(2340+3540)/5880×0.5}×10^-6=237 kN·m4 吊车梁区格Ⅲ局部稳定验算吊车梁腹板区格Ⅲ的横向加劲肋间距为:a=1200 mm区格Ⅲ腹板计算高度:h0=H-T f1-T f2=726 mm区格Ⅲ截面中和轴高度:C yⅢ=375 mm区格Ⅲ截面对X轴关系矩:I xⅢ=1.299e+005 cm区格Ⅲ腹板计算高度边缘到中和轴距离:h cⅢ=H-T f1-C yⅢ=363 mm区格Ⅲ腹板计算高度边缘应力计算:σ=M mean*h c/I xⅢ=237×363/1.299e+005×10^2=68.39 N/mm^2τ=V mean/h0/T w=8.575/726/10×10^3=1.181 N/mm^2σc=F/L z/T w=97.9/390/10×10^3=25.1 N/mm^2正应力单独作用下的临界应力计算:腹板区格Ⅲ受压区高度:h c=H-C y-T f1=363 mmλb=2*h c/T w/177/C f=2×363/10/177/1=0.4102λb≤0.85,取σcr=f w=215 N/mm^2剪应力单独作用下的临界应力计算:a/h0=1.653>1.0,取λs=h0/T w/41(5.34+4/(a/h0)^2)^0.5/C f=726/10/41/(5.34+4/1.653^2))^0.5/1=0.6788λs≤0.8,取τcr=f v=125 N/mm^2局部压应力单独作用下的临界应力计算:a/h0=1.653>1.5,取λc=h0/T w/28(18.9-5*a/h0)^0.5/C f=726/10/28/(18.9-5×1.653)^0.5/1=0.7951λc≤0.9,取σc,cr=f w=215 N/mm^2区格Ⅲ局部稳定性强度比ξ=(σ/σcr)^2+(τ/τcr)^2+σc/σc,cr=0.218九. 梁端支座强度验算:腹板每侧有效宽度:b e=15*C F*T w=150 mm支座加劲肋平面外计算长度:l0=h0=726 mm1 梁端平板支座加劲肋验算:加劲肋材料强度设计值:f r=215 N/mm^2支座加劲肋截面强度设计值:f f=min(f r, f w)=215 N/mm^2梁腹板伸出支座加劲肋外宽度:b r=0.5×(90-6)=42 mmb r<b e,取腹板有效总宽度:b ef=150+42=192 mm加劲肋截面面积:A f=136×6+192×10=2760 mm^2加劲肋截面惯性矩:I f=136^3×6/12+192×10^3/12=1.274e+006 mm^4加劲肋截面回转半径:i f=(I f/A f)^0.5=(1.274e+006/2760)^0.5=21.48 mm加劲肋平面外长细比:λf=l0/i f=726/21.48=33.8轴压稳定系数:b类截面α1=0.65α2=0.965α3=0.3正则化长细比:λn=(f y/E)^0.5*(λ/π)=(235/2.06e+005)^0.5×(33.8/3.14)=0.363λn=0.363>0.215φ=1/(2λn^2){(α2+α3λn+λn^2)-[(α2+α3λn+λn^2)^2-4λn^2]^0.5}=1/(2×0.363^2)×{(0.965+0.3×0.363+0.363^2)-[(0.965+0.3×0.363+0.363^2)^2-4×0.363^2]^0.5}=0.922平面外稳定强度比:ξ=V d/ψ/A f/f f=2.11e+005/0.922/2.76e+003/215=0.3862 平板加劲肋与腹板连接焊缝验算:焊缝强度设计值:f wf=160 N/mm^2焊缝单侧计算长度:l f=726-2×35-2×7=642 mm焊缝强度比:ξ=V d/4/0.7/l f/f wf/h ff=2.11e+005/4/0.7/642/160/7=0.105十. 吊车梁上翼缘与柱翼缘连接验算连接方式:柱侧焊接角钢,连接板与梁柱双侧均采用栓接连接螺栓选:2Ф20,10.9级,d0=22 mm,1μ=0.45螺栓间距:80 mm;轴向边距:40 mm;垂向边距:40 mm1 柱侧角钢验算:柱侧角钢厚度:T=5 mm柱侧角钢正应力强度:F b=215 N/mm^2柱侧角钢长度:l b=300 mm;净长:l0=l b-2*n*d0=212 mm板件正应力:σ=2*F/(l0*T)=2×5.52/(212×5)×10^3=10.4≤215,满足2 柱侧连接角焊缝验算:角焊缝强度设计值:F w=160 N/mm^2角焊缝焊脚高度:h f=6 mm;有效焊脚高度:h e=0.7*h f=4.2 mm角焊缝有效长度:l w=l b-2*h f=288 mm角焊缝应力:σ=2*F/(2*h e*l w)=2×5.52/(2×4.2×288)×10^3=4.57≤160,满足板件最大厚度为5 mm,允许最小焊脚高度:4 mm≤6,满足板件最小厚度为5 mm,允许最大焊脚高度:5 mm<6,不满足3 连接板净截面验算:连接板厚度:T=8 mm连接板正应力强度:F b=215 N/mm^2连接板净长:l0=2×40-2×22(2-1)×80=116 mm板件正应力:σ=F/(l0*T)=5.52/(116×8)×10^3=5.95≤215,满足4 连接螺栓群验算:螺栓抗剪承载力:N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×155=62.8kN螺栓承担剪力:N=5.52/2=2.76 kN≤62.8,满足轴向最小容许边距:1.5×22=33 mm≤40,满足最小板件厚度为5 mm,轴向最大容许边距:min(4×22,8×5)=88 mm≥40,满足垂向最小容许边距:2×22=44 mm>40,不满足垂向最大容许边距同轴向:88 mm≥40,满足最小容许间距:3×22=66 mm≤80,满足最大容许间距:min(12×22,18×5)=90 mm≥80,满足十一. 牛腿根部截面验算1 牛腿根部内力计算:作用于牛腿根部的剪力:V=259.567 kN作用于牛腿根部的弯矩:M=259.567×0.3=77.8702 kN·m2 根部截面参数:牛腿截面关于强轴对称截面惯性矩:I x=33843.7 cm^4形心轴以上截面对形心轴的面积矩:S x=942.285 cm^3截面最小抵抗矩:W x=1692.18 cm^3腹板上端到形心轴距离:y1=400-200-16=184 mm腹板上端抵抗矩:W xw=I x/y=33843.7/184×10=1839.33 cm^3上翼缘对形心轴的面积矩:S1=250×16×(1840.5×16)×10^-3=768 cm^33 抗弯强度验算截面塑性发展系数γ取为1.05截面最大正应力:σ=M/(γW x)=77.8702/(1.05×1692.18)×10^3=43.8262 Mpa≤215,满足4 抗剪强度验算截面最大剪应力:τ=V*S x/(I x*T w)=259.567×942.285/(33843.7×10)×10^2=72.2694 Mpa≤125,满足5 折算强度验算根部无集中荷载作用,取折算应力的强度设计值增大系数β1=1.1腹板计算高度边缘正应力:σw=M/(γW xw)=77.8702/(1.05×1839.33)×10^3=40.3201 Mpa腹板计算高度边缘剪应力:τw=τ*S1/S x=72.2694×768/942.285=58.9025 Mpa腹板计算高度边缘折算应力:σzs=(σw^2+3τw^2)^0.5=(40.3201^2+3×58.9025^2)^0.5=109.701 Mpa≤215×1.1=236.5,满足6 截面宽厚比验算翼缘宽厚比限值:[b0/t]=15×(235/235)^0.5=15翼缘自由外伸宽度:b0=(250-10-2×8)/2=112 mm翼缘宽厚比:b0/t=112/16=7≤15,满足7 集中力处截面抗剪强度验算牛腿小头截面高度:H d=200 mm集中力作用处截面高度:H m=400-(400-200)×300/1000=340 mm截面惯性矩:I xm=23574.4 cm^4形心轴以上截面对形心轴的面积矩:S xm=770.761 cm^3截面最大剪应力:τ=V*S xm/(I xm*T w)=259.567×770.761/(23574.4×10)×10^2=84.865 Mpa≤125,满足8 集中力下局部承压强度验算设置加劲加劲肋,满足!十二. 与柱连接截面组合焊缝承载力验算焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=10 mm;有效高度:h e=7 mm1 内力分配对接焊缝面积:A b=80cm^2角焊缝有效面积:A w=0.7×10×(656-4×10)=43.12 cm^2对接焊缝承受轴力:N1=A b/(A b+A w)*N=80/(80+43.12)×0=0kN角焊缝承受轴力:N2=A w/(A b+A w)*N=43.12/(80+43.12)×0=0kN腹板塑性截面模量:I w=10×(400-2×16)^3/12=4153 cm^4翼缘塑性截面模量:I f=250×400^3/12-250×(400-2×16)^3/12=2.951e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=2.951e+004/(4153+2.951e+004)=0.8766翼缘对接焊缝分担弯矩:M f=0.8766×0=0 kN*m腹板角焊缝分担弯矩:M w=(1-0.8766)×0=0 kN*m2 对接焊缝验算焊缝受力:N=0 kN;M x=77.87 kN·mM y=0kN·m抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2W x=1475cm^3σMx=|M x|/W x=77.87/1475 ×1000=52.78N/mm^2弯矩My为零,σMy=0 N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+52.78+0=52.78N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-52.78-0=(-52.78)N/mm^2≥(-215),满足3 角焊缝强度验算焊缝受力:N=0kN;V x=0kN;V y=259.6kN;M x=0kN·m;M y=0kN·m;T=0kN·m有效面积:A=43.12 cm^2Vy作用下:σvy=V y/A=259.6/43.12×10=60.2 MPa角点最大综合应力:σm=|σvy|/βf=49.34 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查腹板角焊缝连接板最小厚度:T min=6 mm腹板构造要求最大焊缝高度:h fmax=1.2*T min=7.2 mm<10,不满足腹板角焊缝连接板最大厚度:T max=6 mm构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T max^0.5=3.674 mm≤10,满足十三. 支座连接螺栓验算:螺栓抗剪承载力:N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×155=62.78kN螺栓承担剪力:N=90.16/2=45.08 kN≤62.78,满足轴向最小容许边距:2×22=44 mm>40,不满足最小板件厚度为12 mm,轴向最大容许边距:min(4×22,8×12)=96 mm≥40,满足垂向最小容许边距:1.5×22=33 mm≤50,满足垂向最大容许边距同轴向:96 mm≥50,满足1 螺栓垫板净截面验算:垫板与牛腿连接角焊缝验算考虑无地震组合螺栓垫板厚度:T=8 mm螺栓垫板正应力强度:F b=215 N/mm^2螺栓垫板净长:l0=90-22=68 mm板件正应力:σ=F/(l0*T)=90.16/(68×8)×10^3=165.7≤215,满足2 螺栓垫板角焊缝验算:螺栓垫板角焊缝验算考虑无地震组合角焊缝承担剪力:V=max(0,83.16-0)=83.16 kN角焊缝强度设计值:F w=160 N/mm^2角焊缝焊脚高度:h f=8 mm;有效焊脚高度:h e=0.7*h f=5.6 mm角焊缝有效长度:l w=4×90=360 mm角焊缝应力:σ=F/(h e*l w)=83.16/(5.6×360)×10^3=41.25≤160,满足连接板件最大厚度:20 mm;允许最小焊脚高度:7 mm≤8,满足连接板件最小厚度:8 mm;允许最大焊脚高度:7 mm<8,不满足十四. 柱加劲肋强度验算1 吊车梁上翼缘处柱加劲肋验算计算宽度取为板件宽度:b r=80 mm板件宽厚比:b r/t r=80/8=10≤14.86,满足扣除切角加劲肋高度:h r=200-2×20=160 mm板件剪应力:τr=V r/h r/t r=5.524×10^3/(160×8)=4.316 Mpa≤180,满足角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×8=11.2 mm角焊缝计算长度:l w=h r-2*h f=160-2×8=144 mm角焊缝剪应力:τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=5.524/(2×11.2×144)=3.425 MPa≤200,满足2 牛腿连接处柱加劲肋验算:计算宽度取为板件宽度:b r=80 mm板件宽厚比:b r/t r=80/8=10≤14.86,满足扣除切角加劲肋高度:h r=200-2×20=160 mm板件剪应力:τr=V r/h r/t r=165.5×10^3/(160×8)=129.3 Mpa≤180,满足角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×8=11.2 mm角焊缝计算长度:l w=h r-2*h f=160-2×8=144 mm角焊缝剪应力:τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=165.5/(2×11.2×144)=102.6 MPa≤200,满足十五. 吊车梁纵向连接验算:1 纵向连接螺栓群验算:螺栓抗剪承载力:N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.6kN螺栓承担剪力:N=10.36/3=3.453 kN≤125.6,满足轴向最小容许边距:2×22=44 mm≤45,满足最小板件厚度为8 mm,轴向最大容许边距:min(4×22,8×8)=88 mm≥45,满足竖向最小容许边距:1.5×22=33 mm>(-20),不满足竖向最大容许边距同轴向:88 mm≥(-20),满足最小容许间距:3×22=66 mm≤120,满足最大容许间距:min(8×22,12×8)=96 mm<120,不满足十六. 车挡截面强度验算:1 车挡截面局部稳定验算:翼缘自由外伸宽厚比限值:[B0/T]=15*C f=15×1=15自由外伸宽厚比:B0/T f=0.5×(200-8)/12=8≤15,满足腹板宽厚比限值:[H0/T]=80*C f=80×1=80腹板宽厚比:H0/T w=(450-24)/8=53.25≤80,满足2 集中力作用截面抗剪强度验算:截面惯性矩:I1=2.882e+004 cm^4翼缘对形心轴静矩:S1=525.6 cm^3截面最大剪应力:τ=H c*S1/(I1*t w)=119.9×722.3/(2.882e+004×8)×10^2=37.56 N/mm^2≤125,满足3 底部截面正应力强度验算:截面惯性矩:I=2.882e+004 cm^4截面最小抵抗矩:W=1281 cm^3翼缘自由外伸宽厚比:B0/T f≤13×1=13,取塑性发展系数γ=1.05截面最大正应力:τ=H c*h/(γ*W)=119.9×1350/(1.05×1281)=120.3 N/mm^2≤215,满足4 底部截面折算应力强度验算:腹板顶点剪应力同集中力作用截面最大剪应力腹板顶点到形心轴高度:y1=213 mm腹板顶点正应力:σ1=H c*h*y1/I=119.9×1350×213/2.882e+004×10^-1=119.6 N/mm^2无局部压应力,计算折算应力的强度设计值增大系数取为β=1.1腹板顶点组合应力:σ=(σ1^2+3*τ1^2)^0.5=(128.6^2+3×27.33^2)^0.5=128.6 N/mm^2≤215×1.1=236.5,满足5 集中力作用处车挡加劲肋验算计算宽度取为板件宽度:b r=80 mm板件宽厚比:b r/t r=80/8=10≤14.86,满足扣除切角加劲肋高度:h r=426-2×20=386 mm板件剪应力:τr=V r/h r/t r=59.94×10^3/(386×8)=19.41 Mpa≤180,满足角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×8=11.2 mm角焊缝计算长度:l w=h r-2*h f=386-2×8=370 mm角焊缝剪应力:τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=59.94/(2×11.2×370)=14.47 MPa≤200,满足十七. 车挡截面截面组合焊缝承载力验算焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=6 mm;有效高度:h e=4.2 mm1 内力分配对接焊缝面积:A b=48cm^2角焊缝有效面积:A w=0.7×6×(772-4×6)=31.42 cm^2对接焊缝承受轴力:N1=A b/(A b+A w)*N=48/(48+31.42)×0=0kN角焊缝承受轴力:N2=A w/(A b+A w)*N=31.42/(48+31.42)×0=0kN腹板塑性截面模量:I w=8×(450-2×12)^3/12=5154 cm^4翼缘塑性截面模量:I f=200×450^3/12-200×(450-2×12)^3/12=2.303e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=2.303e+004/(5154+2.303e+004)=0.8171翼缘对接焊缝分担弯矩:M f=0.8171×161.8=29.6 kN*m腹板角焊缝分担弯矩:M w=(1-0.8171)×161.8=132.2 kN*m2 对接焊缝验算焊缝受力:N=0 kN;M x=0 kN·mM y=132.2kN·m抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2W y=1023cm^3σMy=|M y|/W y=132.2/1023×1000=129.2N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+0+129.2=129.2N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-0-129.2=(-129.2)N/mm^2≥(-215),满足3 角焊缝强度验算焊缝受力:N=0kN;V x=119.9kN;V y=0kN;M x=0kN·m;M y=29.6kN·m;T=0kN·m未直接承受动力荷载,取正面角焊缝强度设计值增大系数βf=1.22有效面积:A=31.42 cm^2形心到左下角距离:C x=187 mm;C y=10 mm对形心惯性矩: I x=12.15 cm^4;I y=3662 cm^4Vx作用下:τvx=V x/A=119.9/31.42×10=38.16 MPa角点平面内综合应力:σ//=|τvx|=38.16 MPa绕Y轴弯矩下:σMy=M y*C x/I x=29.6×187/3662×10^2=151.2 MPa角点平面外正应力:σ⊥=|σMy|=|151.2|=151.2 MPa角点最大综合应力:σm=[(σ⊥/βf)^2+σ//^2]^0.5=[(151.2/1.22)^2+38.16^2]^0.5=129.6 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查腹板角焊缝连接板最小厚度:T min=6 mm腹板构造要求最大焊缝高度:h fmax=1.2*T min=7.2 mm≥6,满足腹板角焊缝连接板最大厚度:T max=6 mm构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T max^0.5=3.674 mm≤6,满足。
简支钢梁计算
简 支 钢 梁 计 算基本数据输入:梁跨度: l=9000mm梁间距a=2400mm钢材:Q 345f =315N/mm 2fv =185N/mm 2 上翼缘:b 1=400mm t 1=14mm 下翼缘:b 2=300mm t 2=12mm 腹 板:h w =574mm t w =8mm即: 断面截面特性计算:钢梁截面:A 0=13792mm 2 重量108.3kg/m 钢梁中和轴的位置:y 0=342mm钢梁对X轴截面惯性矩:I z =8.94E+08mm4钢梁上翼缘的弹性抵抗矩:W 1x = 3.46E+06mm 3 钢梁下翼缘的弹性抵抗矩:W 2x = 2.61E+06mm 3 钢梁对Y轴截面惯性矩:I y = 1.02E+08mm 4i y =85.9 mm y =104.8上翼缘对Y 轴的惯性矩:I 1=7.47E+07mm 4下翼缘对Y 轴的惯性矩:I 2= 2.70E+07mm 40.73 截面不对称影响系数:0.380.53 工字形截面简支梁的系数0.76 梁的整体稳定系数:0.74 修正后:0.672.截面验算:(1)弯矩及剪力的计算:=+=211I I I b α=-=)12(8.0b b αη=bβ==hb t l 111ξ=bφ='bφλ钢梁自重: 1.30KN/m恒载: 4.00KN/m2g1k=10.90KN/m活载:q c= 3.0KN/m2p k=18.10KN/m p=23.16KN/m 弯矩:M=234.49KN·m剪力:V=104.22KN(2)钢梁的强度、稳定和挠度的验算:梁的整体稳定应力:σ=101.01N/mm2钢梁上翼缘应力:σ1=67.70N/mm2钢梁下翼缘应力:σ2=89.68N/mm2钢梁剪应力:τ=22.70N/mm2挠度:w=8.4mmw/l=1/1072。
钢筋混凝土简支T梁设计计算书
钢筋混凝土简支T梁设计计算书(一)正截面强度设计与验算A:⒈确定T梁翼缘的有效宽度b/f①计算跨径的1/3 b/f=l0/3=16600/3=5530 mm②b/f=b+6 h/f=200+6×120=920 mm故取b/f =920 mm⒉判断T形截面的类型M=1.2M GK+1.4M QK =1.2×1/8×24×16.62+1.4×1/8×26×16.62=2245.8 kN·mh0=1400-100=1300 mmα1f c b/f h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×920×120×(1300-120/2)=1314201600 N·mm=1314.2 kN·m<M 这表明属于第二类T形截面。
⒊计算A s①求A s1A s1=α1f c(b/f-b)h/f/f y=1.0×9.6×(920-200)×120/300=2765 mm2②求A s2M u1=α1f c(b/f-b)h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×(920-200)×120×(1300-120/2)=1028.5 kN·mM u2=M- M u1=2245.8-1028.5=1217.3 kN·mαs= M u2/(α1f c bh02)=1217.3×106/(1.0×9.6×200×13002)=0.375相应地,ξ=0.5,γs=0.75,则A s2=1217.3×106/(300×0.75×1300)=4162 mm2③求A sA s= A s1+ A s2=2765+4162=6927 mm2截面尺寸不足,重新设计截面尺寸。
40米简支T梁计算书word文档
40米装配式预应力混凝土T型梁(先简支后桥面连续梁)上部构造(后张法钢绞线)计算书整体式路基宽21.50米,桥宽2×净-9.50米计算:复核:审核:二○○八年十月本计算以分幅桥梁为例,利用《Dr.Bridge-桥梁博士系统V3.1版》进行验算。
一、设计依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)二、设计基本资料1.设计荷载:局部加载时采用车辆荷载车辆重力标准值:P k=550kN2.标准跨径L b=40,梁长39.96m3.上部构造先简支后桥面连续混凝土T梁。
4.材料预应力钢绞线采用国家标准:预应力钢绞线1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003。
张拉控制应力:腹板束采用σcon=0.72fpk=1339.2Mpa,顶板负弯矩束采用σcon=0.75 fpk =1395Mpa,张拉时采用双控。
锚具:HVM或OVM15系列,连续段预应力为BM15-5型扁锚,锚具采用符合国标GB/T14370-2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的锚具及其相应配套设备。
普通钢筋:直径≥12mm采用HRB335,直径<12mm采用R235。
钢板:锚头下支承垫板,支座垫板等均采用A3碳素钢。
5.计算方法:1)持久状况承载能力极限状态计算;2)持久状况正常使用极限状态计算;6.桥面净空:净9.75m7.按后张法施工工艺制作主梁。
8.防撞护栏重外侧:(0.69×20×26)/40=8.97kN/m中央分隔带一侧: (0.48×26)/2=6.24KN/m三、主梁跨中截面主要尺寸拟定1.主梁高度 2.50m2.主梁截面细部尺寸(见下图)3.结构离散图见附图14.计算截面的几何特征五、利用《桥梁博士》程序计算的前期工作 1. 本次计算的结构离散图见附图12. 环境的相对湿度:0.83. 环境类别:Ⅰ类;4. 预应力钢筋:弹性模量E p=1.95×105 MPa ,松驰率ρ=0.035,松驰系数ζ=0.3。
45m人行天桥简支钢箱梁计算书
45m人行天桥简支钢箱梁计算书1. 引言人行天桥是城市交通建设中常见的一种桥梁形式,为了保障行人的安全通行,设计和计算人行天桥的结构是非常重要的一项工作。
本文将以45m人行天桥的简支钢箱梁为例,展开计算和分析。
2. 桥梁参数我们需要了解桥梁的基本参数。
根据设计要求,本人行天桥的主跨长度为45m,采用简支钢箱梁结构。
根据设计荷载标准,我们选择了适当的荷载参数进行计算。
3. 梁的截面计算简支钢箱梁的截面计算是桥梁设计中的重要一环。
我们首先需要根据荷载参数计算出梁的弯矩和剪力大小。
然后,根据这些力的大小,我们可以选择合适的钢箱梁截面形状和尺寸。
在这个过程中,我们需要考虑到梁的强度和刚度要求,以及材料的可用性和成本等因素。
4. 材料选择钢材是常见的桥梁材料之一,具有优良的强度和刚度特性。
在选择材料时,我们需要考虑到梁的承载能力和使用寿命等因素。
同时,根据实际情况和工程要求,我们还需要选择合适的防腐措施,以延长梁的使用寿命。
5. 梁的支座设计在人行天桥的设计中,支座的设计也是非常重要的。
合理的支座设计可以保证桥梁的稳定性和安全性。
我们需要根据桥梁的荷载和结构特点,选择合适的支座形式和位置。
同时,我们还需要考虑到支座的材料和防腐措施等因素。
6. 梁的施工及安装钢箱梁的施工和安装是一个复杂的过程,需要考虑到多个因素。
首先,我们需要制定详细的施工方案,包括起吊、运输、安装等各个环节。
其次,我们还需要选择合适的施工设备和工具,以确保施工的顺利进行。
在施工过程中,我们需要严格按照设计要求进行操作,并及时处理施工中的问题和风险。
7. 结论通过对45m人行天桥简支钢箱梁的计算和分析,我们可以得出合理的结论。
根据计算结果,我们可以确定合适的梁截面形状和尺寸,选择合适的材料和支座形式,并制定详细的施工方案。
这些措施可以保证人行天桥的安全性和稳定性,为行人提供便捷和安全的通行条件。
8. 展望虽然本文以45m人行天桥简支钢箱梁为例进行计算和分析,但实际的桥梁设计是一个复杂而繁琐的过程。
32m(24m)简支梁支架计算书
中国港湾工程有限责任公司新建京铁路七标32m(24m)简支梁支架计算书计算:复核:审核:二零一七年三月二十八日1 计算依据设计图纸及相关设计文件《铁路混凝土梁支架现浇施工技术规程》(TB10110-2011)《客运专线桥涵施工指南》(TZ213-2005)《贝雷梁设计参数》《钢结构设计规》(GB50017-2003)《铁路桥涵设计规》(TB 10002-2017)《装配式公路钢桥多用途使用手册》2 支架布置每孔箱梁设4排钢管立柱,中间两排固定在支架基础上,最大跨度10.5m,钢管柱直径为630mm壁厚10mm,每排布置5根,钢管立柱上布设三根I40c横向工字钢,工字钢上布设9片双排单层贝雷梁,贝雷梁上再布设10号的横向工字钢,间距为200mm,其上布设底模。
支架布置详见下图:3 荷载组合3.1 主要荷载支架法施工主要荷载有以下:钢筋混凝土自重荷载 P1;模板、支撑自重荷载P2;人员、设备重 P3;震动器产生荷载 P4;倾倒混凝土产生荷载P5。
根据设计要求,选取荷载大小为:P3=2.5kN m;P4=2.0kN m;P5=6.0kN m。
荷载组合安全系数为:静荷载 1.2,动荷载 1.4。
3.2 梁I-I截面荷载组合(1)钢筋混凝土自重荷载P1kN m计算,梁截面分成翼缘板、腹板、顶底板三个区计钢筋混凝土容重按照263算,顺桥向取一延米,荷载为:翼缘板区:P1=1.17×26/2.829=10.75kN m腹板区:P1=1.64×26/1.153=36.98kN m顶底板区:P1=2.51×26/4.22=15.449kN m(2)模板、支撑自重荷载P2翼缘板区:P2=1.6kN m腹板区:P2=1.6kN m顶底板区:P2=3.6kN m(3)荷载组合翼缘板区:P=(10.75+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=29.52kN m腹板区: P=(36.98+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=60.996kN m顶底板区:P=(15.449+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=35.159kN m按照Ⅰ-Ⅰ断面计算钢筋混凝土荷载,在每道下分配梁承载的1米宽围,横桥向受力简图如下:60.996kN/m60.996kN/m3.3 梁Ⅳ-Ⅳ截面荷载组合(1)钢筋混凝土自重荷载P1钢筋混凝土容重按照263kN m 计算,梁截面分成翼缘板、腹板、顶底板三个区计算,顺桥向取一延米,荷载为:翼缘板区:P1=1.217×26/2.825=11.2kN m 腹板区:P1=3.848×26/1.667=60.016kN m 顶底板区:P1=3.697×26/3.202=30.02kN m (2)模板、支撑自重荷载P2 翼缘板区:P2=1.6kN m 腹板区:P2=1.6kN m 顶底板区:P2=3.6kN m (3)荷载组合翼缘板区:P=(11.2+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=30.06kN m 腹板区: P=(60.016+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=88.639kN m 顶底板区:P=(30.02+1.6)×1.2+(2.5+2+6)×1.4=52.644kN m按照Ⅳ-Ⅳ断面计算钢筋混凝土荷载,在每道下分配梁承载的1米宽围,横桥向受力简图如下:88.639kN/m88.639kN/m4、截面验算4.1 上横梁计算上横梁采用I10工字钢,间距为200mm 布置在贝雷片上。
简支梁计算书
3、梁上恒载作用
荷载编号 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2
1 4 30.00 1.50 0.00 0.00
4、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位:KN)
△ 恒载标准值支座反力
简支梁挠度计算结果:
断面号 : 1 2 3 4 5 6 7
挠度值(mm): 0.000 0.872 1.695 2.420 2.998 3.380 3.518
简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2):158.892 < f=215.000
简支梁整体稳定验算满足。
9、简支梁挠度验算
△ 标准组合:1.0恒+1.0活
断面号 : 1 2 3 4 5 6 7
弯矩(kN.m): 0.000 4.615 9.209 13.783 18.335 22.866 27.377
剪力(kN) : 18.502 18.419 18.335 18.251 18.167 18.084 -18.000
计算梁截面自重作用: 计算
简支梁受荷方式: 竖向单向受荷
荷载组合分项系数按荷载规范自动取值
----- 设计依据 -----
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
剪力(kN) : 20.815 20.721 20.627 20.533 20.438 20.344 -20.250
断面号 : 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m): 25.725 20.627 15.505 10.360 5.192 0.000
△ 组合2:1.35恒+0.7*1.4活
简支钢梁稳定设计计算书(Mathcad)
平均弯矩 Mab := Ma + Mb Mab = 1.822 × 103
2 σab = 80.069 N/mm2
KN⋅m
τab := Vab⋅103 h01⋅tw1
τab = 50.558 N/mm2
因双轴对称截面梁的受压翼缘扭转受到约束 λb1 := h01 ⋅ fy λb1 = 0.643
tw1⋅177 235
1.1⋅ fv if λs1 > 1.2 λs12
集中力均为次梁传来, 且次梁处设加劲肋。
σcab := 0
⎛⎜ σab ⎞⎟2 + ⎛⎜ τab ⎞⎟2 + (0)2 = 0.205 ⎝ σcrab ⎠ ⎝ τcrab ⎠
≤ 1.0
满足要求
2)中间II区格bc段
剪力 Vbc := 945 KN
弯矩 Mb := 3645 Mc := 6480 平均弯矩
2⋅tf2
fy
端部截面 翼缘外伸肢
(b1 − tw1) = 9.042 < 11⋅ 235 = 9.079
2⋅tf1
fy
2加劲肋设计校核
80⋅ 235 = 66.026 fy
< h04 = 107.778 < tw4
170⋅ 235 = 140.305 受压翼缘扭转受约束
fy
150⋅ 235 = 123.799 受压翼缘扭转无约束
σbc := Mbc⋅106 ⋅ h02 I2 2
Mbc := Mb + Mc 2
Mbc = 5.063 × 103
σbc = 192.98 N/mm2
KN⋅m
τbc := Vbc⋅103 h02⋅tw2
τbc = 35.114 N/mm2
简支钢梁计算XX
简 支 钢 梁 计 算基本数据输入:梁跨度:l=6000mm 梁间距a=2000mm梁平面外计算长度:l'=6000mm钢材:Q 235f =345N/mm 2fv =185N/mm 2 上翼缘:b 1=180mm t 1=6mm 下翼缘:b 2=180mm t 2=8mm 腹 板:h w =336mmt w =6mm即: 断面BH 350x6x180x6x180x8截面特性计算:钢梁截面:A 0=4536mm 2 重量35.6kg/m钢梁中和轴的位置:y 0=162mm钢梁对X轴截面惯性矩:I z =9.23E+07mm 4 钢梁上翼缘的弹性抵抗矩:W 1x = 4.91E+05mm 3 钢梁下翼缘的弹性抵抗矩:W 2x = 5.69E+05mm 3 钢梁对Y轴截面惯性矩:I y = 6.81E+06mm 4i y =38.7 mm y =154.9上翼缘对Y 轴的惯性矩:I 1= 2.92E+06mm 4 下翼缘对Y 轴的惯性矩:I 2= 3.89E+06mm 40.43 截面不对称影响系数:-0.110.57 工字形截面简支梁的系数0.76 0.52 0.522.截面验算:(1)弯矩及剪力的验算:钢梁自重:0.43KN/m 恒 载:4.80KN/m 2=+=211I I I b a =-=)12(8.0b b a h =bb==hb t l 111x =bf='bflg=10.03KN/m1k活载:q c=10.00KN/m2p k=30.03KN/m p=38.03KN/m 弯矩:M=171.15KN·m剪力:V=114.10KN(2)钢梁的强度、稳定和挠度的验算:钢梁上翼缘应力:σ1=670.88N/mm2钢梁下翼缘应力:σ2=300.65N/mm2钢梁剪应力:τ=56.60N/mm2挠度:w=26.7mmw/l=1/225。
简支钢梁设计计算书
------------------------------- | 简支梁设计 | | | | 构件:BEAM52 | | 日期:2015/08/31 | | 时间:15:37:10 | ------------------------------------ 设计信息 -----钢梁钢材:Q235梁跨度(m): 5.200梁平面外计算长度(m): 2.600钢梁截面:焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*250*250*6*12*12 容许挠度限值[υ]: l/400 = 13.000 (mm)强度计算净截面系数:1.000计算梁截面自重作用: 计算简支梁受荷方式: 竖向单向受荷荷载组合分项系数按荷载规范自动取值----- 设计依据 ----- 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)----- 简支梁作用与验算 -----1、截面特性计算A =7.6560e-003; Xc =1.2500e-001; Yc =1.5000e-001;Ix =1.3500e-004; Iy =3.1255e-005;ix =1.3279e-001; iy =6.3894e-002;W1x=9.0000e-004; W2x=9.0000e-004;W1y=2.5004e-004; W2y=2.5004e-004;2、简支梁自重作用计算梁自重荷载作用计算:简支梁自重 (KN): G =3.1252e+000;自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=6.0100e-001;3、梁上活载作用荷载编号荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 1 4 8.10 2.60 0.00 0.004、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位:KN)△恒载标准值支座反力左支座反力 Rd1=1.563, 右支座反力 Rd2=1.563△活载标准值支座反力左支座反力 Rl1=4.050, 右支座反力 Rl2=4.0505、梁上各断面内力计算结果△组合1:1.2恒+1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): -0.000 3.202 6.268 9.199 11.995 14.655 17.180 剪力(kN) : 7.545 7.233 6.920 6.608 6.295 5.983 -5.670断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 14.655 11.995 9.199 6.268 3.202 -0.000剪力(kN) : -5.983 -6.295 -6.608 -6.920 -7.233 -7.545△组合2:1.35恒+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): -0.000 2.558 4.963 7.216 9.317 11.266 13.062 剪力(kN) : 6.078 5.727 5.375 5.024 4.672 4.321 -3.969断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 11.266 9.317 7.216 4.963 2.558 -0.000剪力(kN) : -4.321 -4.672 -5.024 -5.375 -5.727 -6.0786、局部稳定验算翼缘宽厚比 B/T=10.17 < 容许宽厚比 [B/T] =15.0腹板计算高厚比 H0/Tw=46.00 < 容许高厚比[H0/Tw]=80.07、简支梁截面强度验算简支梁最大正弯矩(kN.m):17.180 (组合:1; 控制位置:2.600m)强度计算最大应力(N/mm2):18.179 < f=215.000简支梁抗弯强度验算满足。
简支钢梁稳定设计计算书(Mathcad)
4
+
5.34⋅⎛⎜⎝
h01 a
⎞⎟⎠ 2
235
h01
h01
⋅ fy if a > 1
41⋅tw1⋅
5.34
+
4⋅⎛⎜⎝
h01 a
⎞⎟⎠ 2
235
h01
τcrab := fv if λs1 ≤ 0.8
⎡⎣1 − 0.59⋅(λs1 − 0.8)⎤⎦⋅fv if 0.8 < λs1 ≤ 1.2
λs1 = 1.102 τcrab = 139.754 N/mm2
λs3 = 1.069 τcrcd = 143.029
1.1⋅ fv if λs3 > 1.2 λs32
集中力均为次梁传来, 且次梁处设加劲肋。
σccd := 0
⎛⎜⎝
σcd σcrcd
⎞⎟⎠
2
+
⎛⎜⎝
τcd τcrcd
⎞⎟⎠
2
+
(0)2
=
0.572
≤ 1.0
满足要求
4)中间IV区格de段
剪力 Vde := 405 KN
λs2 = 1.21 τcrbc = 127.826 N/mm2
1.1⋅ fv if λs2 > 1.2 λs22
集中力均为次梁传来, 且次梁处设加劲肋。
σcbc := 0
⎛⎜⎝
σbc σcrbc
⎞⎟⎠
2
+
⎛⎜⎝
τbc τcrbc
⎞⎟⎠
2
+
(0)2
=
0.503
≤ 1.0
满足要求
3)中间III区格cd段
12
c处右截面
简支梁计算书
一. 计算依据(1)《建筑施工承插式盘扣支架钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 231-2010)(2)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012(3)《钢结构设计规范》GB 50017-2011二. 参数信息本工程箱型梁顶板厚度为0.54m;底板厚度为0.70m;中腹板厚度为0.50m,腹板高度为1.00m。
底面模板面板厚度为15.00mm,面板弹性模量为9900.00N/mm2,抗弯强度为15.00N/mm2,底模次楞方木截面宽度为100.00mm,截面高度为100.00mm。
次楞方木间距箱室部位为300.00mm,中腹板部位为300.00mm。
底模主楞方木截面宽度为150.00mm,截面高度为150.00mm,主楞方木间距为600.00mm。
恒荷载包括底面模板自重0.50kN/m2,钢筋混凝土自重26.50kN/m3,箱室内附加荷载2.50kN/m2。
活荷载包括施工荷载2.00kN/m2,振捣混凝土荷载2.00kN/m2。
钢管支撑架参数:支撑钢管类型Φ48×3.2支撑架步距为1.50m。
支撑架立杆中腹板部位横向间距为300.00mm,纵向间距为900.00mm;支撑架立杆箱室部位横向间距为600.00mm,纵向间距为900.00mm。
钢管立杆竖向变形计算参数:立杆实际竖向高度 H = 12.00m ;立杆实际工作长度内街头数量 n = 4 ;每个接头处非弹性变形值 det = 0.50mm;钢管的计算温度差 detT = 10.00度;立杆钢材的线膨胀系数 a = 1.20×10-5。
三. 荷载计算1.恒荷载标准值(荷载分项系数 Y G = 1.2)模板自重:在验算底模面板、主次楞方面和钢管支撑体系时取 q1 = 0.50kN/m2;腹板部位新浇筑钢筋混凝土自重标准值:q2 = 1.00×26.50=26.50kN/m2;箱室部位新浇筑钢筋混凝土自重标准值q3 = 1.24×26.50=32.86kN/m2;箱室内模及支架的重量取 q4 = 2.50kN/m2。
【精品】简支钢梁计算书
单跨钢梁计算书一.设计资料示意图如下:恒载下的荷载示意图如下:活载下的荷载示意图如下:长度:12600mm,截面:H-500*200*10*16-Q235左端支座为:竖向铰接;右端支座为:竖向铰接;------------------------------------------------------------------------------------------荷载序号荷载1工况D-整体Z轴-均布q:-6kN/m2工况L-整体Z轴-均布q:-2kN/m------------------------------------------------------------------------------------------计算时叠加自重;采用《钢结构设计规范GB50017-2003》进行验算;2轴的挠度限值为:L/400;3轴的挠度限值为:L/400;2轴的刚度限值为:200;3轴的刚度限值为:200;强度计算净截面系数:0.98绕2轴的计算长度为:5000mm;绕3轴的计算长度为:12600mm;采用楼面梁标准组合验算挠度;是否进行抗震设计:否腹板屈曲后强度:不考虑加劲肋设置间距:0-不设置二.验算结果一览验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度1.35D+0.98L118.724215通过2轴受剪强度1.35D+0.98L16.5207125通过整稳1.35D+0.98L152.776215通过翼缘宽厚比1.2D+1.4L5.12513通过腹板高厚比1.2D+1.4L44.280通过2轴挠度D+L31.074131.5通过2轴长细比-114.679200通过3轴长细比-62.469200通过三.受弯强度验算最不利工况为:1.35D+0.98L最不利截面位于第1个分段离开首端6300mm处绕3轴弯矩:M3=223.248kN·m计算γ:截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05验算强度:考虑净截面折减:Wnx=1790.852cm3Wny=209.524cm3An=110.005cm2σ1=σ2=223.248/1790.852/1.05×103=118.724N/mm2σ3=σ4==-(223.248)/1790.852/1.05×103=-118.724N/mm2 118.724≤215,合格!四.2轴受剪强度验算最不利工况为:1.35D+0.98L最不利截面位于第1个分段尾端剪力:V=70.872kNτ=70.872×1064.943/1/45685×10=16.521N/mm216.521≤125,合格!五.整稳验算最不利工况为:1.35D+0.98L区段内最大内力为:绕3轴弯矩:M3=223.248kN·m计算φx:双轴对称截面:ηb=0等截面工字形简支梁βb计算:受压翼缘无支撑长度:l1=5000mm受压翼缘宽度:b1=200mm受压翼缘厚度:t1=tf=16mmξ=(l1*t1)/(b1*h)=(5000×16)/(200×500)=0.8跨中无侧向支承,均布荷载作用在上翼缘ξ<=2.0,βb=0.69+0.13×0.8=0.794φb=βb*(4320/λy2)*(A*h/Wx)*{[1+(λy*t1)2/(4.4*h)2]0.5+ηb}*(235/f y )=0.794×(4320/114.6792)×(11225×500/1827400)×{[1+(114.679×16)2/(4.4×500)2]0.5+0}×(235/235)=1.043φb>0.6:φb'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/1.043=0.7996取φb=φb'=0.7996计算γ:截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05验算整稳:φb=0.7996γy=1.2σ1=σ2=(1*223.248)/1827.4/0.7996×1000=152.776N/mm2σ3=σ4=-(1*223.248)/1827.4/0.7996×1000=-152.776N/mm2152.776≤215,合格!六.翼缘宽厚比验算最不利工况为:1.2D+1.4L最不利截面位于第1个分段首端剪力:=-69.662kN截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05翼缘宽厚比限值:[b0/t]=13.000×(235/f y)0.5=13考虑抗震设防的翼缘宽厚比限值:[b0/t]=155.125≤13,合格!七.腹板高厚比验算最不利工况为:1.2D+1.4L最不利截面位于第1个分段首端剪力:=-69.662kN截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05腹板计算高度:h0=442 mm腹板高厚比限值:[h0/t]=8044.2≤80,合格!八.2轴挠度验算最不利工况为:D+L最不利截面位于第1个分段离开首端6300mm处挠度为:31.074mm31.074≤31.5,合格!九.2轴长细比验算2轴长细比为:5000/43.6=114.679114.679≤200,合格!十.3轴长细比验算3轴长细比为:12600/201.7=62.469 62.469≤200,合格!。
简支组合梁验算计算书
简支组合梁验算计算书一. 根本资料类型:简支组合梁长度:6m楼板类型:压型钢组合楼板楼板编号:SP1压型钢型号:Y*130-300-600压型钢板布置方向:平行于组合梁钢梁截面:中热窄HN500*200设计依据:钢构造设计标准(GB 50017-2001)混凝土构造设计标准(GB 50010-2002)高层民用建筑钢构造技术规程(JGJ 99-98)二. 计算参数钢梁截面参数:截面高度:h=500 mm截面宽度:b=200 mm腹板厚度:t w=10 mm翼缘厚度:t f=16 mm截面形心到上翼缘距离:y t=250 mm钢梁面积:A=11420 mm2截面惯性矩:I=478000000 mm4截面抵抗矩:W=1910000 mm3截面面积矩:S=1048180.063 mm3钢梁材料参数:材料类型:Q235B钢材弹性模量:E=206000N/mm2钢材屈服强度标准值:f y=235N/mm2强度换算系数:C F=(f y/235)0.5=1截面翼缘厚度:t f=16mm<=16mm截面钢材强度设计值:f=215N/mm2截面腹板厚度:t w=10mm<=16mm钢材抗剪强度设计值:f v=125N/mm2压型钢楼板参数:钢板波槽高度:h p=130 mm钢板波槽宽度:b p=55 mm混凝土翼板厚度:h c=50 mm混凝土翼板计算宽度:b ce=1800 mm混凝土弹性模量:E c=30000N/mm2混凝土轴心抗压强度:f c=14.3N/mm2截面钢与混凝土弹性模量比值:αE=6.867楼板纵筋等级:HRB 235楼板纵筋抗拉强度设计值:f sy=235 N/mm2楼板顶面配筋:φ8200楼板底面配筋:φ8200栓钉参数:栓钉材料:Q235栓钉极限抗拉强度:f u=375 N/mm2栓钉直径:d=19 mm栓钉高度:h d=160 mm栓钉列数:n s=1栓钉纵向间距:p=120 mm荷载参数:均布恒载标准值:g k=5 kN/m恒载承载力组合系数:γg=1.2恒载变形组合系数:γdg=1均布活载标准值:q k=2 kN/m活载承载力组合系数:γq=1.4活载变形组合系数:γdq=0.6均布施工荷载标准值:c k=3 kN/m施工荷载承载力组合系数:γc=1.4施工荷载变形组合系数:γdc=1变形限值参数:使用挠度限值:[ω]s=l/400施工挠度限值:[ω]c=l/250总挠度限值:[ω]g=l/250三. 强度验算控制工况:1.2恒+1.4活均布线荷载:F=γg*g k+γq*g k=1.2×5+1.4×2=8.8kN/m跨中弯矩:M=F l2/8=8.8×62/8=39.6kN·m梁端剪力:V=F l/2=8.8×6/2=26.4kN1 、正应力强度验算:钢梁全截面抗拉承载力:A*f=114.2×215/10=2455.3kN混凝土翼板全截面抗压承载力:b ce*h c*f c=1800×50×14.3/1000=1287kNA*f>b ce*h c*f c,塑性中和轴位于钢梁截面内钢梁受压区面积:A c=0.5*(A-b ce**h c*f c/f)=0.5×(11/215)=2716.977mm2钢梁翼缘面积:A f=b*t f=200*16=3200mm2A c<=A f,钢梁翼缘受压区高度:h f=A c/b=2716.977/200=13.585mm钢梁受压区合力中心到梁顶面距离:y c=0.5*h f=0.5×1.358=6.792mm钢梁受拉区合力中心到梁底面距离:y s=(A*h/2-A c*(h-y c))/(A-A c)=(11420×500/2-2716.977×(500-6.792/2))/(11420-2716.977)=174.074mm钢梁受拉区合力中心到受压区合力中心距离:y1=h-y s-y c=500-174.074-6.792=319.134mm钢梁受拉区合力中心到混凝土受压区合力中心距离:y=h-y s+h c/2+h p=500-174.074+50/2+130=480.926mm抗弯承载力比值ξ计算:ξ=M/(b ce*h c*f c*y+A c*f*y1)=39.6/(1287×480.926+2716.977×21.5×319.134)=0.04917ξ<=1.0,抗弯承载力满足要求2 、剪应力强度验算:钢梁腹板高度:h w=h-2*t f=500-2×16=468 mm抗剪承载力比值ξ计算:ξ=V/(h w*t w*f v)=26.4×103/(468×1×125)=0.04513ξ<=1.0,抗剪承载力满足要求四. 局稳验算组合梁塑性中和轴位于钢梁截面内,钢梁上翼缘受压截面自由外伸宽度:b0=95 mm截面腹板净高:h0=468 mm截面自由外伸宽厚比限值:[b0/t]=9*C F=9×1=9上翼缘宽厚比:b0/t f=95/16=5.938<=[b0/t] 满足[h0/t w]=72*C F=72×1=72腹板高厚比:h0/t w=46.8/10=46.8<=[h0/t w] 满足五. 变形验算1 、计算参数:组合梁截面高度:H=h+h c+h p=500+50+130=680 mm混凝土翼板截面参数:A cf=b ce*h c=1800×50=90000 mm2I cf=b ce*h c3/12=1800×503/12=18750000 mm4钢梁截面形心到混凝土翼板截面形心距离:d c=(H+h p)/2=(680+130)/2=405mm抗剪连接件刚度系数:k=N vs=13395.543 N/mm2 、准永久组合下,组合梁挠度计算:准永久组合均布线荷载:F d=γdg*g k+γdq*q k=1×5+0.6×2=6.2kN/m混凝土有效受压翼板的换算宽度:b eq=b ce/(2*αE)=1800/(2×6.867)=131.068 mm组合梁截面形心到钢梁截面形心的距离:*1=A cf*d c/(2*αE*A+A cf)=90000×405/(2×6.867×11420+90000)=147.67 mm组合梁截面等效惯性矩:I eq=I cf/(2*αE)+b eq*h c*(d c-*1)2+I+A**12=18750000/2/6.867+131.068×50×(405-147.67)2+18750000+11420×147.672=1162352384 mm4考虑滑移效应的刚度折减系数ζ计算:I0=I+I cf/2/αE=478000000+18750000/2/6.867=479365273.438 mm4A0=A cf*A/(2*αE A+A cf)=90000×11420/(2×6.867×11420+90000)=4163.921 mm2A1=(I0+A0*d c2)/A0=(479365273.438+4163.921×4052)/4163.921=279148.535 mm2j=0.81*[(n s*k*A1)/(E*I0*p)]0.5=0.81×[(1×13395.543×279148.531)/(206000×479365280×120)]0.5=0.00455 mm-1η=( 36*E*d c*p*A0)/(n s*k*h*l2)=(36×206000×405×120×4163.92)/(1×13395.543×680×62×1.0e6)=4.577有刚度折减系数ζ:ζ=η*[0.4-3/(j*l)2]=4.577×[0.4-3/(0.00455×6×1000)2]=-0.01145ζ<=0,取ζ=0组合梁考虑滑移效应的折减刚度:B=EI eq/(1+ζ)=206000×1162352384/(1+0)=2.394e+009 mm4准永久组合下梁的最大挠度:ωd=5*F d*l4/384/B=5×6.2×64×1.0e9/384/2.394446155e+013=0.04369 mm3 、标准组合下,组合梁挠度计算:标准组合均布线荷载:F s=g k+q k=5+2=7kN/m混凝土有效受压翼板的换算宽度:b eq=b ce/αE=1800/6.867=262.136 mm组合梁截面形心到钢梁截面形心的距离:*1=A cf*d c/(αE*A+A cf)=90000×405/(6.867×11420+90000)=216.427 mm组合梁截面等效惯性矩:I eq=I cf/αE+b eq*h c*(d c-*1)2+I+A**12=18750000/6.867+262.136×50×(405-216.427)2+18750000+11420×216.4272=1481725440 mm4考虑滑移效应的刚度折减系数ζ计算:I0=I+I cf/αE=478000000+18750000/6.867=480730585.938 mm4A0=A cf*A/(αE A+A cf)=90000×11420/(6.867×11420+90000)=6102.697 mm2A1=(I0+A0*d c2)/A0=(480730585.938+6102.697×4052)/6102.697=242798.462 mm2j=0.81*[(n s*k*A1)/(E*I0*p)]0.5=0.81×[(1×13395.543×242798.469)/(206000×480730592×120)]0.5=0.004238 mm-1η=( 36*E*d c*p*A0)/(n s*k*h*l2)=(36×206000×405×120×610.27)/(1×13395.543×680×62×1.0e6)=6.707有刚度折减系数ζ:ζ=η*[0.4-3/(j*l)2]=6.707×[0.4-3/(0.004238×6×1000)2]=-0.4298ζ<=0,取ζ=0组合梁考虑滑移效应的折减刚度:B=EI eq/(1+ζ)=206000×1481725440/(1+0)=3.052e+009 mm4标准组合下梁的最大挠度:ωs=5*F s*l4/384/B=5×7×64/384/3.052e+009=0.387 mm4 、使用阶段变形验算:使用阶段组合梁的允许挠度:[ω]s=l/400=15 mm使用阶段梁的最大挠度:ω=ma*(ωd,ωs)=0.4369 mmω<=[ω]s满足六. 总变形验算施工中使用临时支撑,取总变形为使用阶段最大变形:ω=0.4369 mm总挠度允许值:[ω]g=l/250=24 mmω<=[ω]g满足七. 栓钉承载力验算压型钢楼板平行于组合梁布置,计算栓钉承载力折减系数:压型钢板肋上部宽度:b1=245 mm压型钢板肋下部宽度:b2=70 mm压型钢板上部宽度大于下部宽度,取混凝土凸肋平均宽度:b w=(b1+b2)/2=(245+70)/2=157.5 mm混凝土凸肋平均宽度b w<1.5*h p=195mm,取承载力折减系数:η=0.6*b w*(h d-h p)/h p2=0.6×157.5×(160-130)/1302=0.1678单个栓钉受剪承载力设计值计算:栓钉钉杆面积:A st=πd2/4=3.142×192/4=283.529 mm2N vs1=0.43*A st(E c*f c)0.5=0.43×283.529/(30000×14.3)2/1000=79.854 kNN vs2=0.7*A st*f u=0.7×283.529×470/1000=93.281 kNN vs=min(N vs1,N vs2)=79.854 kN界面剪力计算:截面塑性中和轴位于钢梁截面内,有:V=b ce*h c f c=1800×50×14.3/1000=1287kN梁翼缘栓钉间距限值:[p]=η×N vs*n s*l/V=0.1678×13.396×1×6×1000/1287=62.45 mm 栓钉设计间距:p=120mm>[p],不满足八. 界面受剪承载力验算1 、包络栓钉的纵向界面受剪承载力验算单位长度内纵向界面剪力:V=N vs*n s/p=79.854×1/120×1000/=665.446 kN纵向界面周长:u=2*h d+b=2×160+200=520 mm单位长度内横向钢筋面积:A s,tr=2*πd n2*1000/s n=2×3.142×82/4×1000/2000=502.655 mm2界面抗剪承载力计算:V s1=0.9*ξ*u+0.7*A s,tr*f y/1000=0.9×1×520+0.7×502.655×235=550.687 kNV s2=0.25*u*f c=0.25×520×14.3=1859 kNV s=min(V s1,V s2)=550.687 kN抗剪承载力:V s<V,不满足2 、混凝土翼板纵向界面受剪承载力验算假设两侧翼板计算宽度相等,则翼板单侧计算宽度:b1=(b e-b)/2=(1800-20)/2=890 mm单位长度内纵向界面剪力:V=N vs*n s/p*b1/b ce=79.854×1/120×1000×890/1800=329.026 kN 纵向界面周长:u=h c=50 mm单位长度内横向钢筋面积:A s,tr=πd n2*1000/s n+πd u2*1000/s u=3.142×82/4×1000/2000+3.142×82/4×1000/2000=502.655 mm2界面抗剪承载力计算:V s1=0.9*ξ*u+0.7*A s,tr*f y/1000=0.9×1×50+0.7×502.655×235=127.687 kNV s2=0.25*u*f c=0.25×50×14.3=178.75 kNV s=min(V s1,V s2)=127.687 kN抗剪承载力:V s<V,不满足九. 施工阶段验算施工中使用临时支撑,不须验算。
简支钢梁计算
绕x轴弯矩设计值Mx 绕y轴弯矩设计值My 荷载作用下的应力 σ 强度满足要求!
主平面受弯承载力验算 2.86 kN.m 截面塑性发展系数γ x 0.00 kN.m 截面塑性发展系数γ y 16.70 N/mm2 钢材抗弯强度设计值f 钢材弹性模量Es
钢梁抗剪承载力验算 最大剪力设计值 V 7.65 kN 钢材抗剪强度fv 钢梁毛截面惯性矩Ix 16131754 mm^4 钢梁截面面积A 翼缘厚度 tf 7 mm 钢梁腹板厚度tw 截面高度H 198 mm 钢梁翼缘宽度bf 计算剪应力处以上截面对中和轴的面积矩 S=A/2× H/4 中和轴处最大剪应力τ 6.15 N/mm2 抗剪强度满足要求!
。编者: 2003年12月
2359 mm2 16131754 162947 1137396 22978 mm^4 mm^3 mm^4 mm^3
0.0 kN.m 0.0 kN.m 0.0 kN.m 0.0 0.0 kN.m 0.0 kN.m 2.0 0.0 kN.m 0.0 kN.m
1.05 1.20 215 206000
P22 P22 MPa Pa
125 2359 5 99 58387
Mpa mm^2 mm mm mm^3
足要求!
82.69 mm3 21.96 mm
计算梁的整体稳定! 15.15
哪个变红,说明那 种荷载状况需要验 算整体稳定
198.00 mm 0.46 1.62 0.83 2.08 1.15 1.40 1.75
说明:1. 本程序适用于热轧H型钢、焊接H型钢、工字钢、槽钢、钢管、角钢与钢板形成的组合 截面。钢梁型号见右边列表。H型钢带a、b、c者为不常用型号。2. 下面的稳定计算仅适用于H型 钢和工字钢梁。抗剪强度计算仅适用于H型钢、工字钢、槽钢。挠度计算仅适用于均布荷载。3. 钢管按Dnnnxt格式输入。4. 焊接H型钢按Hhhቤተ መጻሕፍቲ ባይዱxbbbxtwxtf格式输入;5. 角钢按型钢表输入:角钢 计算是按角钢肢尖与5mm钢板焊接,形成一个复合截面,钢板宽度按B=30x5=150mm考虑。角 钢组合梁、槽钢梁仅考虑承受Mx。钢梁型号全部列于右侧,可以从中选择。 注意:本程序计算结果仅供参考,不能作为设计依据。编者:2003年12月
桥梁工程课程设计简支T梁
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (17)3.1桥面板计算书: (17)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (20)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式( )( ),算得恒载内力。
简支梁设计计算书
简支梁设计计算书计算依据:1、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、基本参数二、梁截面计算计算简图:简支梁布置简图承载能力极限状态:q=γG(G k×B+g k)+γQ×Q k×B=1.2×(3×2.5+0.788)+1.4×2×2.5=16.946kN/m正常使用极限状态:q'= G k×B+g k+Q k×B=3×2.5+0.788+2×2.5=13.288kN/m1、抗弯验算M max=qL2/8=16.946×102/8=211.825 kN·mσ= Mmax /(γx W)=211.825×106/(1.05×1430×103)=141.076N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、抗剪验算V max=qL/2=16.946×10/2=84.73 kNτmax=Vmax[b h02-(b-δ)h2]/(8Izδ)=84.73×1000×[150×4502-(150-11.5)×4142]/(8×32240×1000 0×11.5)=18.958N/mm2≤[τ]=120N/mm2满足要求!3、挠度验算νmax=5/384×(q'×L4)/(E×I x)=5/384×(13.288×100004)/(206000×322400000)=26.052mm≤[ν]=L/250 =10000/250=40mm 满足要求!三、连接节点计算高强螺栓个数k 4 螺栓强度等级8.8级高强螺栓型号M20 一个高强度螺栓的预拉力P(kN) 125摩擦面的抗滑移系数μ0.45 连接板材质Q345连接板厚度h(mm) 10 连接板宽度l(mm) 200抗剪强度设计值τ(N/mm2) 125连接节点图1、螺栓连接验算N v b=0.9n fμP=0.9×2×0.45×125=101.25kNk×N v b=4×101.25=405kN≥V max=84.73kN满足要求!2、连接板验算两块拼接板的净截面积:A=2h×l-2×k×h×r =2×10×200-2×4×10×21.5=2280mm2剪应力:τ= V max/A=84.73×103/2280=37.162N/mm2≤[τ]=125N/mm2 满足要求!。
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------------------------------- | 简支梁设计 | | | | 构件:BEAM52 | | 日期:2015/08/31 | | 时间:15:37:10 | -------------------------------
----- 设计信息 -----
钢梁钢材:Q235
梁跨度(m): 5.200
梁平面外计算长度(m): 2.600
钢梁截面:焊接组合H形截面:
H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*250*250*6*12*12 容许挠度限值[υ]: l/400 = 13.000 (mm)
强度计算净截面系数:1.000
计算梁截面自重作用: 计算
简支梁受荷方式: 竖向单向受荷
荷载组合分项系数按荷载规范自动取值
----- 设计依据 ----- 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
----- 简支梁作用与验算 -----
1、截面特性计算
A =7.6560e-003; Xc =1.2500e-001; Yc =1.5000e-001;
Ix =1.3500e-004; Iy =3.1255e-005;
ix =1.3279e-001; iy =6.3894e-002;
W1x=9.0000e-004; W2x=9.0000e-004;
W1y=2.5004e-004; W2y=2.5004e-004;
2、简支梁自重作用计算
梁自重荷载作用计算:
简支梁自重 (KN): G =3.1252e+000;
自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=6.0100e-001;
3、梁上活载作用
荷载编号荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 1 4 8.10 2.60 0.00 0.00
4、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位:KN)
△恒载标准值支座反力
左支座反力 Rd1=1.563, 右支座反力 Rd2=1.563
△活载标准值支座反力
左支座反力 Rl1=4.050, 右支座反力 Rl2=4.050
5、梁上各断面内力计算结果
△组合1:1.2恒+1.4活
断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): -0.000 3.202 6.268 9.199 11.995 14.655 17.180 剪力(kN) : 7.545 7.233 6.920 6.608 6.295 5.983 -5.670
断面号: 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m): 14.655 11.995 9.199 6.268 3.202 -0.000
剪力(kN) : -5.983 -6.295 -6.608 -6.920 -7.233 -7.545
△组合2:1.35恒+0.7*1.4活
断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): -0.000 2.558 4.963 7.216 9.317 11.266 13.062 剪力(kN) : 6.078 5.727 5.375 5.024 4.672 4.321 -3.969
断面号: 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m): 11.266 9.317 7.216 4.963 2.558 -0.000
剪力(kN) : -4.321 -4.672 -5.024 -5.375 -5.727 -6.078
6、局部稳定验算
翼缘宽厚比 B/T=10.17 < 容许宽厚比 [B/T] =15.0
腹板计算高厚比 H0/Tw=46.00 < 容许高厚比[H0/Tw]=80.0
7、简支梁截面强度验算
简支梁最大正弯矩(kN.m):17.180 (组合:1; 控制位置:2.600m)
强度计算最大应力(N/mm2):18.179 < f=215.000
简支梁抗弯强度验算满足。
简支梁最大作用剪力(kN):7.545 (组合:1; 控制位置:0.000m)
简支梁抗剪计算应力(N/mm2):4.556 < fv=125.000
简支梁抗剪承载能力满足。
8、简支梁整体稳定验算
平面外长细比λy:40.693
梁整体稳定系数φb:1.000
简支梁最大正弯矩(kN.m):17.180 (组合:1; 控制位置:2.600m)
简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2):19.088 < f=215.000
简支梁整体稳定验算满足。
9、简支梁挠度验算
△标准组合:1.0恒+1.0活
断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): -0.000 2.376 4.639 6.789 8.826 10.750 12.561 剪力(kN) : 5.613 5.352 5.092 4.831 4.571 4.310 -4.050
断面号: 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m): 10.750 8.826 6.789 4.639 2.376 -0.000
剪力(kN) : -4.310 -4.571 -4.831 -5.092 -5.352 -5.613
简支梁挠度计算结果:
断面号: 1 2 3 4 5 6 7 挠度值(mm): 0.000 0.265 0.514 0.732 0.905 1.017 1.058
断面号: 8 9 10 11 12 13
挠度值(mm): 1.017 0.905 0.732 0.514 0.265 0.000
最大挠度所在位置: 2.600m
计算最大挠度: 1.058(mm) < 容许挠度: 13.000(mm)
简支梁挠度验算满足。
****** 简支梁验算满足。
******
====== 计算结束 ======。