格构柱计算带有缀板excel

钢格构柱计算

120.960Fra bibliotek格构柱
角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计角钢: 序号 1 2 缀板: 序号 3 4 合计型号 LP3 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长度(m) 11.8 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重钢板总重钢板间距 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 64 64 6.28 0.402 0.402 1.687 型号 LP3 小计格构柱长接头长度实际角钢格构柱数度(m) (m) 用料(m) 量 11.8 0 11.8 1 单桩角钢根数 140*14角 140*14角 140*14角钢钢总长钢米重kg 总重(T) (米) 4 47.2 25.522 1.205 1.205 型号 LP2 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长度(m) 11.3 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 钢板间距 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重钢板总重 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 64 1152 6.28 7.235 7.235 29.399 型号 LP2 小计格构柱长接头长度实际角钢格构柱数度(m) (m) 用料(m) 量 11.3 0 11.3 18 单桩角钢根数 140*14角 140*14角 140*14角钢钢总长钢米重kg 总重(T) (米) 4 813.6 25.522 20.765 20.765 型号 LP1 小计 (2)+(4)*1.05 格构柱长度(m) 10.3 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 400*200*1 0钢板总量 0钢板块重钢板总重钢板间距 0钢板数 (块) kg (T) (块) 0.75 56 3416 6.28 21.452 21.452 89.874 型号 LP1 小计格构柱长接头长度实际角钢格构柱数度(m) (m) 用料(m) 量 10.3 0 10.3 61 单桩角钢根数 140*14角 140*14角 140*14角钢钢总长钢米重kg 总重(T) (米) 4 2513.2 25.522 64.142 64.142

矩形格构式基础计算书缀板

矩形格构式基础计算书（缀板）计算依据：1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、塔机属性1、塔机传递至基础荷载标准值基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：G k=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.2×25+0×19)=750kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×750=1012.5kN桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(2.52+2.52)0.5=3.536m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k+G p2)/n=(449+750+20)/4=304.75kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Q kmax=(F k+G k+G p2)/n+(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(449+750+20)/4+(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1092.419kN Q kmin=(F k+G k+G p2)/n-(M k+F Vk(H0-h r+h/2))/L=(449+750+20)/4-(2429.15+46.8×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-482.919kN 2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Q max=(F+G+1.35×G p2)/n+(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(606.15+1012.5+1.35×20)/4+(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=1474.765kN Q min=(F+G+1.35×G p2)/n-(M+F v(H0-h r+h/2))/L=(606.15+1012.5+1.35×20)/4-(3279.352+63.18×(1.2+9-2-1.2/2))/3.536=-651.94kN 四、格构柱计算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：I=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[361.67+24.37×(46.00/2-3.45)2]=38703.78cm4整个构件长细比：λx=λy=H0/(I/(4A0))0.5=900/(38703.78/(4×24.37))0.5=45.167分肢长细比：λ1=l01/i y0=20.00/2.48=8.065分肢毛截面积之和：A=4A0=4×24.37×102=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0=(λx2+λ12)0.5=(45.1672+8.0652)0.5=45.882maxλ0max=45.882≤[λ]=150满足要求！2、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=8.065≤min(0.5λ0max，40)=min(0.5×50，40)=25满足要求！3、格构式钢柱受压稳定性验算λ0max(f y/235)0.5=50×(235/235)0.5=50查表《钢结构设计规范》GB50017附录C：b类截面轴心受压构件的稳定系数：υ=0.856Q max/(υA)=1474.765×103/(0.856×9748)=176.74N/mm2≤f=215N/mm2满足要求！4、缀件验算缀件所受剪力：V=Af(f y/235)0.5/85=9748×215×10-3×(235/235)0.5/85=24.657kN 格构柱相邻缀板轴线距离：l1=l01+30=20.00+30=50cm作用在一侧缀板上的弯矩：M0=Vl1/4=24.657×0.5/4=3.082kN·m分肢型钢形心轴之间距离：b1=a-2Z0=0.46-2×0.0345=0.391m作用在一侧缀板上的剪力：V0=Vl1/(2·b1)=24.657×0.5/(2×0.391)=15.765kNσ= M0/(bh2/6)=3.082×106/(10×3002/6)=20.547N/mm2≤f=215N/mm2满足要求！τ=3V0/(2bh)=3×15.765×103/(2×10×300)=7.883N/mm2≤τ=125N/mm2满足要求！角焊缝面积：A f=0.7h f l f=0.8×10×540=3780mm2角焊缝截面抵抗矩：W f=0.7h f l f2/6=0.7×10×5402/6=340200mm3垂直于角焊缝长度方向应力：σf=M0/W f=3.082×106/340200=9N/mm2平行于角焊缝长度方向剪应力：τf=V0/A f=15.765×103/3780=4N/mm2((σf /1.22)2+τf2)0.5=((9/1.22)2+42)0.5=9N/mm2≤f tw=160N/mm2满足要求！根据缀板的构造要求缀板高度：300mm≥2/3 b1=2/3×0.391×1000=261mm满足要求！缀板厚度：10mm≥max[1/40b1，6]= max[1/40×0.391×1000，6]=10mm满足要求！缀板间距：l1=500mm≤2b1=2×0.391×1000=782mm满足要求！线刚度：∑缀板/分肢=4×10×3003/(12×(460-2×34.5))/(361.67×104/500)=31.822≥6满足要求！五、桩承载力验算1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mf ak=(2.5×150)/2.5=375/2.5=150kPa承台底净面积：A c=(bl-nA p)/n=(5×5-4×0.503)/4=5.747m2复合桩基竖向承载力特征值：R a=ψuΣq sia·l i+q pa·A p+εc f ak A c=0.8×2.513×(3.35×25+3.48×35+8.67×70)+4000×0.503+0.1×150×5.747=3730.357kNQ k=304.75kN≤R a=3730.357kNQ kmax=1092.419kN≤1.2R a=1.2×3730.357=4476.429kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=-482.919kN<0按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Q k'=482.919kN桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算，桩身的重力标准值：G p=l t A p(γz-10)=15.5×0.503×(25-10)=116.867kNR a'=ψuΣλi q sia l i+G p=0.8×2.513×(0.4×3.35×25+0.6×3.48×35+0.6×8.67×70)+116.867 =1063.306kNQ k'=482.919kN≤R a'=1063.306kN满足要求！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=12×3.142×162/4=2413mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=1474.765kNψc f c A p+0.9f y'A s'=(0.75×14×0.503×106 + 0.9×(360×2412.743))×10-3=6259.561kN Q=1474.765kN≤ψc f c A p+0.9f y'A s'=6259.561kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Q min=651.94kNf y A S=360×2412.743×10-3=868.588kNQ'=651.94kN≤f y A S=868.588kN满足要求！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(2412.743/(0.503×106))×100%=0.48%≥0.45%满足要求！六、承台计算塔身截面对角线上的荷载设计值：F max=F/4+M/(20.5B)=606.15/4+3279.352/(20.5×1.6)=1600.82kNF min=F/4-M/(20.5B)=606.15/4-3279.352/(20.5×1.6)=-1297.745kN剪力图(kN)弯矩图(kN·m)V max=1078.652kN，M max=494.043kN·m，M min=-687.101kN·m 2、受剪切计算截面有效高度：h0=h-δc-D/2=1200-50-25/2=1138mm受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1138)1/4=0.916塔吊边至桩边的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05ma1l=(a l-B-d)/2=(2.5-1.6-0.8)/2=0.05m计算截面剪跨比：λb'=a1b/h0=0.05/1.138=0.044，取λb=0.25；λl'= a1l/h0=0.05/1.138=0.044，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαb f t l'h0=0.916×1.4×1430×1×1.138=2086.139kNβhsαl f t l'h0=0.916×1.4×1430×1×1.138=2086.139kNV=1078.652kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=2086.139kN满足要求！3、受冲切计算钢格构柱顶部基础承台底有角钢托板，所以无需对混凝土承台进行抗冲切验算4、承台配筋计算(1)、承台梁底部配筋αS1= M min/(α1f c l'h02)=687.101×106/(1.04×14.3×1000×11382)=0.036δ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.036)0.5=0.036γS1=1-δ1/2=1-0.036/2=0.982A S1=M min/(γS1h0f y1)=687.101×106/(0.982×1138×360)=1709mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁底需要配筋：A1=max(A S1, ρlh0)=max(1709,0.002×1000×1138)=2276mm2梁底部实际配筋：A S1'=3927mm2≥A S1=2276mm2满足要求！(2)、承台梁上部配筋αS2= M max/(α2f c l'h02)=494.043×106/(1.04×14.3×1000×11382)=0.026δ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.026)0.5=0.026γS2=1-δ2/2=1-0.026/2=0.987A S1=M max/(γS2h0f y2)=494.043×106/(0.987×1138×360)=1222mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y2)=max(0.2,45×1.43/360)=max(0.2,0.179)=0.2% 梁上部需要配筋：A2=max(A S2, ρl'h0)=max(1222,0.002×1000×1138)=2276mm2 梁上部实际配筋：A S2'=3927mm2≥A S2=2276mm2满足要求！(3)、梁腰筋配筋梁腰筋按照构造配筋4Φ14(4)、承台梁箍筋计算箍筋抗剪计算截面剪跨比：λ'=(L-20.5B)/(2h0)=(5-20.5×1.6)/(2×1.138)=1.203取λ=1.5混凝土受剪承载力：1.75f t l'h0/(λ+1)=1.75×1.43×1×1.138/(1.5+1)=1.139kN V max=1078.652kN>1.75f t l'h0/(λ+1)=1.139kNnA sv1/s=4×(3.142×122/4)/200=2.262V=1078.652kN≤0.7f t l’h0+1.25f yv h0(nA sv1/s)=0.7×1.43×1000×1138+1.25×360×1138×2.262=2297.481 kN满足要求！配箍率验算ρsv=nA sv1/( l's)=4×(3.142×122/4)/(1000×200)=0.226%≥p sv，min=0.24f t/f yv=0.24×1.43/360=0.095%满足要求！(5)、板底面长向配筋面积板底需要配筋：A S1=ρbh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底长向实际配筋：A S1'=15831mm2≥A S1=11380mm2满足要求！(6)、板底面短向配筋面积板底需要配筋：A S2=ρlh0=0.002×5000×1138=11380mm2承台底短向实际配筋：A S2'=15831mm2≥A S2=11380mm2满足要求！(7)、板顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S3'=15831mm2≥0.5A S1'=0.5×15831=7916mm2满足要求！承台顶长向实际配筋：A S4'=15831mm2≥0.5A S2'=0.5×15831=7916mm2 满足要求！(9)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

钢结构格构柱设计

相应的回转半径：
ix lx / x 600/ 52 11.5cm
由附录6，二肢间需要的距离：
b ix 11.5 26.2cm 0.44 0.44
p.405 取25cm。
3、验算绕虚轴稳定性槽钢惯性矩：I1=218cm4；格构柱对虚轴的惯性矩：
I x 2( I1 4010.42 ) 9090 cm4
A
N x f A
（4－16）
5 .7轴心受压格构式构件的局部稳定
• 为了保证单肢不先于构件整体失稳，单肢长细比1= l1 /i1应小于、等于柱子最大长细比的0.7倍。 i1是柱肢对本身1-1轴的回转半径。
为了保证单肢不先于柱子整体屈曲破坏，规范规定：
25<1≤40
且 1≤构件最大长细比的0.5倍
规定单肢节段长细比的意义：在于确定缀板间的距离。
缀材计算 1、轴心受压构件的剪力V （1）V的取值设：屈曲模态为一个正弦半波。
l z M N cr y N cr ym sin l dM z V N cr ym cos dz l l y y m sin
z Ncr
z
x ym y z o L y h=2.27ix y
d / cos 1 l1 l1
V=1/2
α l1
Δ
γ1 V=1/2 x y
γ1
图4－8 剪切变形
横截面上有剪力V=1时，分配给有关缀条面上的剪力V=1/2。斜杆内力为
1/ 2 Sd cos
1 Sd cos 2
斜杆伸长：
Sd ld l1 d EAd 2 EAd sin cos
2
1 2 EI 1 2 1 l

桩基础计算(角钢+缀板)

塔吊桩基础的计算书一. 参数信息塔吊型号:,自重(包括压重)F1= kN,最大起重荷载F2= kN塔吊倾覆力距M=kN.m,塔吊起重高度H=m,塔身宽度B=m混凝土强度:,钢筋级别:级,承台长度Lc或宽度Bc=m桩直径或方桩边长 d=m,桩间距a=m,承台厚度Hc=m基础埋深D=m,承台箍筋间距S=mm,保护层厚度: mm二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算1. 塔吊自重(包括压重)F1= kN2. 塔吊最大起重荷载F2= kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2= kN塔吊的倾覆力矩 M= kN.m三. 矩形承台弯矩的计算计算简图：图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。

1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)其中 n──单桩个数，n=4；F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F= kN；G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=kN；M x,M y──承台底面的弯矩设计值(kN.m)；x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；N i──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力：N=(F+G)/4+M*(a/1.414)/[2*(a/1.414) 2] (M为塔吊的倾覆力矩，a为桩间距)kN2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)其中 M x1,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1=N i-G/n。

经过计算得到弯矩设计值：M x1=M y1=2×(N-G/n)×(a/1.414)四. 矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.5条受弯构件承载力计算。

C82-双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比

3）双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比
2 2EA
ox
x
关键是求得单位剪力作
用下的剪切角γ ！
缀板与肢件可视为刚接，因而分肢和缀板组成一多层刚架，
缀板为刚架的横梁；假设弯曲变形的反弯点在各节间构件的中点
。
l1 l1
I1 Ib
l1/2
a
1
x
1x
a
a
1
x
1x
1/2
1/2
1/2
1/2
a
l1/2
l0
1
a
1
x
1
x
2
2

d
常见格构式截面的换算长细比汇总
项次
构件截面尺寸
(a)
I
I
1
y
x
2
x y
3
(b)
y
x
x
4
y
y (c)
5
xθ
x
θ
y
缀材类别
计算公式
缀板缀条缀板缀条
缀条
2 2
ox
x
1
ox
ox
oy
2 27 A
x
A
1x
2 2
x
1
2 2
y
1
ox
oy
2 40 A
x
A
1x
2 40 A
y
A
1y
ox
2 x
42 A
A 1 1.5 cos 2
1
2 42 A
oy
y A cos 2
1
符号意义
λx、 λx-整个构件对x和y轴的长细比 λ1-单肢对最小刚度轴1-1的长细比，其计算长度取：焊接时，为相邻两缀板间的净距离，螺栓连接时，为相邻两缀板边缘螺栓的最近距离 A1x、 A1y-构件横截面中垂直与x和y轴的各斜缀条毛截面积之和 A1-构件横截面中各斜缀条毛截面积之和 θ-构件截面内缀条所在平面与x轴的夹角

缀板

一．荷载统计中柱承受的荷载面积为9×8=72 m2，已知楼板结构层折算厚度为200mm，双面抹灰总厚度为60mm，混凝土的容重为25KN/ m3，抹灰层按照水泥砂浆计算，容重为20KN/ m3，则可知：中柱主要承受的恒荷载为F G=72×0.2×25+72×0.06×20=446.4KN学号为12，12÷4=3，活荷载为3×1.5＋20=24.5KN/㎡中柱主要承受的活荷载为F Q=72×24.5=1764KN由《建筑结构荷载规范》中规定：对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

则有：N=γG F G×γQ F Q=1.2×446.4+1.3×1764=2828.88KN二、柱截面设计已知柱高为8m，截面类型为b类，所用钢品种为Q235-B，一端固接一端铰接，则可推断出计算长度l ox=l oy=0.8×8=6.4m。

A.初选分肢截面并验算柱绕实轴的刚度和整体稳定1.假定绕实轴的长细比λyˊ=60，由《钢结构设计原理》附表查得φ=0.807。

2.求A r、i y r所需截面面积A r=N/φf=2828.88×103/(0.807×215)=16304.314mm2所需回转半径i y r = l oy /λyˊ=6400/60=107mm3.查型钢表选择从钢结构设计原理附表中可以查，试选2根40a的工字型钢A=2×86.1=172.2cm2i y=15.9cm 。

其他截面特性i1=2.77cm I1=660cm4 Z0=142/2=714.验算绕实轴的刚度和整体稳定λy= l oy/ i y=6400/159=40.25 <[λ]=150 故绕实轴刚度满足根据Ｑ235 λy＝40.25 b类截面查得φy=0.898σ=N/φA=2828.88×103/（0.898×17220）=182.9N/mm2<f=215N/ mm2故绕实轴整体稳定满足。

门洞(格构式立柱)计算书

门洞（格构式立柱）计算书计算依据：1、《建筑结构荷载规范》GB50009-20122、《钢结构设计标准》GB50017-20173、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010一、基本参数二、荷载参数集中荷载：均布荷载：三、立柱搭设参数正立面图侧立面图格构柱截面四、横梁计算均布荷载标准值q’=0.577+0.6×6=4.177kN/m均布荷载设计值q=1.2×0.577+0.6×8.1=5.552kN/m由于横梁2根合并，单根横梁承受集中荷载为p n=0.6×Fn 计算简图如下：1、抗弯验算横梁弯矩图(kN·m)σ=M max/W=28.668×106/726330=39.47N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算横梁变形图(mm)νmax＝1.794mm≤[ν]=1/250=4450/250=17.8mm满足要求！3、抗剪验算横梁剪力图(kN)V max＝23.157kNτmax=V max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=23.157×1000×[132×3202-(132-11.5)×2902]/(8×116214000×11.5)＝7.327N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求！4、支座反力计算承载能力极限状态R1＝29.697kN，R2＝27.709kN正常使用极限状态R'1＝22.023kN，R'2＝20.564kN五、立柱验算立柱所受横梁传递荷载N=max(R1,R2)/k1=max(29.697,27.709)/0.6=49.496kN 立柱所受轴力F=N+1.2×G k×H=49.496+1.2×1×4=54.296kN1、杆件轴心受拉强度验算分肢毛截面积之和：A=4A0=4×24.37×100=9748mm2σ=N/A=49.496×103/9748=5.078N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、格构式钢柱换算长细比验算整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：I x=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[362+24.37×(45/2-3.45)2]=36823.736cm4整个构件长细比：λx=λy=L0/(I x/(4A0))0.5=400/(36823.736/(4×24.37))0.5=20.58分肢长细比：λ1=l01/i y0=31/2.48=12.5分肢毛截面积之和：A=4A0=4×24.37×100=9748mm2格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：λ0max=(λx2+λ12)0.5=(20.582+12.52)0.5=24.079各格构柱轴心受压稳定系数：λ01max=24.079≤[λ]=150，查规范表得：φ1=0.956满足要求！σ1＝F/(φ1A)=54295.572/(0.956×9748)=5.826N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！3、格构式钢柱分肢的长细比验算λ1=12.5≤min(0.5λ01max,40)=min(0.5×50,40)=25根据GB50017-2017，7.2.5条，当λmax<50时，取50满足要求！六、立柱基础验算立柱传给基础荷载F=54.296kN混凝土基础抗压强度验算σ=F/A=54.296×103/(1×106)=0.054N/mm2≤f c=16.7N/mm2满足要求！立柱底面平均压力p＝F/(m f A)＝54.296/(0.5×1)＝108.591kPa≤f ak＝300kPa 满足要求！。

用EXCEL完善钢结构计算

用EXCEL完善钢结构计算刘秋元广东省佛山市顺德规划设计院有限公司广东佛山 528300摘要：本文介绍用EXCEL编制一系列小程序，作为钢结构计算的补充，使结构计算更为简单快捷，大大提高了结构设计人员的工作效率和准确度，并举例说明其应用,供设计参考。

关键词：钢结构补充计算 EXCEL程序Summary: The passage introduces a series of small program in EXCEL as a complement to calculate steel structures, thus the whole procedure of structure calculation is easier and faster and it can also improve the efficiency and precision of the construction design . Finally, a numerical example is shown for reference in designingKey words: steel structures, complement calculate, EXCEL1．问题的提出随着计算机的广泛应用和软件的不断开发，结构设计人员逐渐摆脱了大量繁重的计算工作。

目前可用来进行钢结构整体计算的软件主要有3D3S[1]、STAAD/CHINA以及PKPM系列-钢结构CAD软件和STS软件等。

软件的应用大大的提高了设计人员的工作效率。

但是，任何一种设计软件都不可能包罗万象，尽如人意。

在实际工作中，使用这些软件的同时，结合实际工程，对一些特殊构件或整体分析较难处理的特殊部位作一些补充计算是必不可少的。

用EXCEL编制一些计算程序，其优点在于不受源程序影响,设计人员可根据规范要求编制成如用手写计算书一样的形式,按规范要求提取各项系数和计算公式。

地铁车站围护结构计算系列表格

1564.00计算长度（m）L=18.00以下计算根据国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2003第单位数值判断1.38MPa 215.00Mpa 215.00Mpa 125.00MPa 206000.00KN 2150.50Kg/m 37850.000.67mm 500.004.00等边角钢单肢截面面积An=mm 24910.00等边角钢单肢截面回转半径i x0=mm 61.70等边角钢单肢截面回转半径i 1=mm 31.40等边角钢单肢截面惯性矩I 1=mm 44841063.60等边角钢单肢截面惯性矩I x =I y =mm 411750000.00等边角钢的重心距离Z 0=mm 45.50构件对y轴的回转半径i y =mm 210.27构件长细比λx=λy =L 0y /i y =85.60满足mm 409.00mm 300.00mm 440.00满足mm 12.00满足mm 427000000.00mm 800.00mm 500.0015.92满足87.07满足KN 47.52KN 23.76二、格构柱强度验算Mpa 109.50满足三、格构柱整体稳定性验算Mpa 164.39满足四、缀板刚度验算21.82满足五、缀板强度验算KN·mm 9503.34格构柱计算钢格构柱计算(KN包括自重)：N 标计算长度L：取最下一道支撑中心线与角钢采用∠200×20，缀板采用430×300×20mm 一、计算参数项目备注分项系数=1.1*1.25（建筑基坑支护技术规程）4.2.3Q235钢f=Q235钢fy=Q235钢f v=弹性模量E=轴心压力设计值N=质量密度ρ=稳定系数Ф=轴心受压构件稳定系数，b类构件构件的截面高度H=分肢个数n=热轧等边角钢截面x 0轴为单肢形心轴1轴见钢结构规范图5.1.3b所示<150,限值分肢轴线间距c=缀板的纵向高度h =缀板的宽度b =>2c/3缀板的厚度t =>c/40缀板的惯性矩I b =相邻两缀板间的中心距l 1=相邻两缀板间的净距l 01=分肢长细比λ1=l 01/i 1=<min (40和50%λ0y )，当λ0y ＜50时，取50）构件的换算长细比λ0y =<150，钢结构5.3.8格构柱的剪力V=每个缀板面剪力V 1=f=N/A n =钢结构5.1.1f=N/（Ф*A）=钢结构5.1.2缀板的线刚度之和与分肢线刚度之比=>6，满足要求,钢结构8.4.1缀板弯矩M bl =V 1l 1/2=注：填入红色部分为计算结果与[f]比MPa 160心线与坑底距离L+五倍的格构柱最大边长λ0y＜50时，取50）.4.1求。

缀板式格构柱计算表格

≤
[f]=215N/mm²
0 2 12
根据b类截面，查表得
0.905
mx
0.65 0.35 M y Mx
ty
N
' Ex
2 EA 1.12
N mxM x tyM y
A
Wx
1
N
N
' Ex
Wy
1.00
1.00 3.462E+07 N
106.2
N/mm²
满足要求
四、分肢（单肢）稳定性验算
32.37
λ1=(a-h2)/i1=
0 2 12
23.89 40.23
～1～
Ix= 1.175E+07 mm4 i1= 31.4 mm b1= 160 mm y1 =B/2-z0= 199.5 mm h2= 250 mm a= 1000 mm
（注：须Mx≥My，取正数值）
（注：两端铰支μ=1，两端固定μ =0.5，一端固定一端自由μ=2，一端固定一端铰支μ=0.7。）
缀板式格构柱计算书
注：蓝色区域为需要填入的数据，其余为自动计算。
一、计算参数
由于格构柱x轴与y轴对称，因此仅按一个方向最不利情况考虑即可。
材料：
Q235
fy=
215 N/mm²
角钢：
L160×16
格构柱：
柱截面宽
A1= 4907 mm² ix= 48.9 mm z0= 45.5 mm B= 490 mm
1.044E+05 mm³
1.175E+04 mm³
刚度比值：缀板焊缝连接验算：
V Af f y 85 235
8.9
≥
47.49 KN

缀板格构设计(模板)

N=1.35γ0N k =数据001kN钢格构柱主肢角钢参数： L160×12单肢力学特性为：A 1=数据002mm 2， z 0=数据003mm, I x1=数据004mm 4。

缀板截面参数：厚度t b =数据005mm 2格构柱截面参数：柱截面宽a=数据006mm ，柱长l o =数据007mm两缀板间的净距离l=数据008mm（1）格构柱整体稳定性验算组合构件对x 轴的惯性矩为：211042x x a I I A z ⎡⎤⎛⎫=⨯+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=数据009mm 4回转半径：==x i 数据010mm 长细比：0x xL i λ==数据011 单肢长细比：11l i λ==数据012换算长细比：0x λ==数据013查表：ϕ=数据014稳定性验算：N Aϕ=数据015215MPa MP <，满足设计要求。

（2）受压构件单肢自身的稳定性验算缀板中心距a=数据016mm单肢回转半径1i =数据017 单肢长细比1a iλ==数据018<max 0.5λ=25 （3）缀板稳定性验算单肢轴线间净距c=数据019mm轴心受压构件的最大剪力：max V ==数据020N缀板的剪力：max 2a T V c==数据021 N 缀板的弯矩：max 4a M V ==数据022 N ·mm 缀板厚度：tb =数据023mm 缀板高度：h =数据024mm 缀板截面的截面模量：2212b t h W =⨯=数据025 mm 3 缀板强度验算：M Wσ==数据026 N/mm 2< 215N/mm 2，满足要求。

1.5b T ht τ==数据027 N/mm 2< 215N/mm 2，满足要求。

格构柱计算

格构式轴心受压构件6.7.1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns)，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6.1.1）。

当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。

因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。

格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，因此其整体稳定计算也相同，可以采用式(6.4.2)按b类截面进行计算。

6.7.2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1.双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。

格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，构件在微弯平衡状态下，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。

根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6.1.2d)缀条的三肢组合构件(图6.1.2d)6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分，在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。

所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。

一、分肢稳定和强度的计算方法分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件：图7.7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法)①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000，考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等。

②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。

例设计一缀板柱

例设计一缀板柱，柱高6m ，两端铰接，轴心压力为1000KN （设计值），钢材为Q235钢，截面没有孔眼削弱。

150λ=⎡⎤⎣⎦解：柱的计算长度为1、按实轴的整体稳定选择柱的界面假设70p λ=，查附表4.2（b 类截面）得0.175y ϕ=，需要的截面面积为：322100*********.90.175215y N A mm cm f ϕ⨯====⨯ 选用2【22a ，A=63.62cm ，1A =31.82cm 6008.5770oyy y l i cm λ=== 验算整体稳定性： 60069.21508.57oy y y l i λλ===<=⎡⎤⎣⎦ 查的0.756y ϕ=32221000102082150.75663.610y N N mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯⨯2、确定柱宽b假定1λ=35（约等于0.5y λ），259.760010.0559.7x ox x x l i cm λλ===== 采用下图所示的截面形式，0.44x i b ≈，故0.4422.8x b i cm ≈=，取b=230mm单个槽钢的截面数据（图示）40112.1,158, 2.23z cm I cm i cm ===整个截面对虚轴的数据[]242(15831.89.4)59369.6660062.171.3150x x x ox I cm i cm λλλ=⨯+⨯===<=查得0.743x ϕ= 32221000102122150.74363.610x N N mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯⨯ 3、缀板和横隔011135 2.2378.1l i cm λ==⨯=选用——180×8，1l =78.1+18=96.1cm,采用1l =96cm 分肢的线刚度 3111158 1.6496I K cm l ===两侧缀板的线刚度之和为：33311120.81841.3669.8418.812b a I K cm K cm a ==⨯⨯⨯⨯=>= 横向剪力：2163.610215160908580452V N V V N ⨯⨯===缀板与分肢连接处的内力为：116118045960410801888045960 3.8610222V l T N a a V l M T N mm ⨯===⨯=∙===⨯∙ 取角焊缝的焊角尺寸f h =6mm ，不考虑焊缝绕角部分长，采用w l =180mm 。

格构式梁的缀条计算

格构式梁的缀条计算格构式梁是由多个构件相互连接而成的框架结构，主要由纵向构件和横向构件组成。

缀条作为横向构件之一，起到连接和支撑梁主构件的作用，具有提高整体刚度和稳定性的效果。

下面将就格构式梁的缀条计算进行详细讨论。

缀条主要承载梁受力时的切向力和剪力，在计算缀条时需要考虑以下几个方面：1.缀条的形状和尺寸：缀条通常有矩形、T形、L形等不同的截面形状，其尺寸可根据受力情况和设计要求确定。

常见的格构式梁缀条多采用矩形截面，其高度和宽度可根据需要进行选取。

2.材料特性：缀条材料的选择应根据结构设计的要求以及受力状况来确定。

常见的缀条材料有钢和混凝土等。

在计算中需要确定材料的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等力学特性参数。

3.受力分析：格构式梁受力主要由梁的轴力、弯矩以及剪力组成，缀条的计算要根据梁受力情况来确定。

通常采用静力平衡法，根据需要计算出缀条所承担的切向力和剪力。

4.缀条的计算公式：根据受力分析的结果，可以得到缀条的切向力和剪力。

其中，切向力可以用公式F=N-(M*y)/W来表示，其中N为缀条端点横向力，M为梁受力点的弯矩，y为梁截面形心至缀条纵向轴心的距离，W为缀条截面模数。

剪力可以用公式V=T±Q来表示，其中T为主梁轴力，Q为附加横向力，正号和负号取决于缀条的布置方式。

5.缀条的验算：根据缀条的受力计算结果，需要进行验算以确保缀条的安全性。

常见的验算方式有强度验算、稳定性验算和振动验算等。

强度验算主要包括切向强度和剪切强度的验算，稳定性验算主要针对缀条的屈曲问题进行验算，振动验算主要关注缀条的动力特性和疲劳寿命等。

综上所述，格构式梁的缀条计算需要考虑缀条的形状和尺寸、材料特性、受力分析、计算公式以及验算等方面。

通过合理的选择和计算，可以确保缀条的安全可靠，并且提高格构式梁整体的刚度和稳定性。

缀板

一．荷载统计中柱承受的荷载面积为9×8=72 m2，已知楼板结构层折算厚度为200mm，双面抹灰总厚度为60mm，混凝土的容重为25KN/ m3，抹灰层按照水泥砂浆计算，容重为20KN/ m3，则可知：中柱主要承受的恒荷载为F G=72×0.2×25+72×0.06×20=446.4KN学号为12，12÷4=3，活荷载为3×1.5＋20=24.5KN/㎡中柱主要承受的活荷载为F Q=72×24.5=1764KN由《建筑结构荷载规范》中规定：对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

则有：N=γG F G×γQ F Q=1.2×446.4+1.3×1764=2828.88KN二、柱截面设计已知柱高为8m，截面类型为b类，所用钢品种为Q235-B，一端固接一端铰接，则可推断出计算长度l ox=l oy=0.8×8=6.4m。

A.初选分肢截面并验算柱绕实轴的刚度和整体稳定1.假定绕实轴的长细比λyˊ=60，由《钢结构设计原理》附表查得φ=0.807。

2.求A r、i y r所需截面面积A r=N/φf=2828.88×103/(0.807×215)=16304.314mm2所需回转半径i y r = l oy /λyˊ=6400/60=107mm3.查型钢表选择从钢结构设计原理附表中可以查，试选2根40a的工字型钢A=2×86.1=172.2cm2i y=15.9cm 。

其他截面特性i1=2.77cm I1=660cm4 Z0=142/2=714.验算绕实轴的刚度和整体稳定λy= l oy/ i y=6400/159=40.25 <[λ]=150 故绕实轴刚度满足根据Ｑ235 λy＝40.25 b类截面查得φy=0.898σ=N/φA=2828.88×103/（0.898×17220）=182.9N/mm2<f=215N/ mm2故绕实轴整体稳定满足。

格构柱缀板间距

格构柱缀板间距1. 任务背景在建筑设计和施工中，格构柱缀板间距是一个重要的考虑因素。

格构柱缀板间距指的是在建筑物内部，横向支撑结构（格构柱）与纵向装饰结构（缀板）之间的距离。

合理的格构柱缀板间距可以提升建筑物的美观度、空间感和结构稳定性。

2. 设计原则在确定格构柱缀板间距时，需要考虑以下几个原则：2.1 美观原则合理的格构柱缀板间距可以使建筑物内部空间看起来更加开阔、舒适。

过小的间距会让空间显得拥挤，过大的间距则会让空间显得空旷。

因此，在设计中，需要根据具体情况选择合适的格构柱缀板间距，以达到美观效果。

2.2 结构原则格构柱和缀板都是建筑物中承重的部分，它们之间的关系直接影响到建筑物的结构稳定性。

因此，在确定格构柱缀板间距时，需要考虑结构的要求，确保柱子和板材之间的连接牢固可靠，能够承受相应的荷载。

2.3 功能原则格构柱和缀板不仅仅是装饰性的元素，它们还承担着一定的功能。

例如，在办公楼中，格构柱可以作为支撑结构，缀板可以作为隔断墙；在商业空间中，格构柱可以作为展示架，缀板可以作为广告牌。

在确定格构柱缀板间距时，需要考虑到这些功能需求。

3. 设计流程确定格构柱缀板间距的设计流程如下：3.1 确定需求首先需要明确建筑物内部的功能和使用需求。

例如，是办公楼、商业空间还是住宅区？不同类型的建筑物对于格构柱缀板间距有不同的要求。

3.2 分析结构根据建筑物的结构类型和荷载情况，进行结构分析。

确定横向支撑结构（格构柱）和纵向装饰结构（缀板）之间所需承受的力学荷载。

3.3 确定尺寸根据结构分析的结果，确定格构柱和缀板的尺寸。

格构柱的尺寸通常由结构工程师设计，而缀板的尺寸则需要根据美观和功能要求进行调整。

3.4 计算间距根据格构柱和缀板的尺寸，计算出合理的间距。

间距的计算需要考虑到美观原则、结构原则和功能原则。

3.5 调整设计根据计算得出的间距，对设计进行调整。

如果间距过小或过大，需要重新进行尺寸调整，以满足要求。

格构柱、立柱桩单桩承载力的设计计算书

格构柱、立柱桩单桩承载力的设
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格构柱、立柱桩单桩承载力的设计计算书
一、
地下室顶层荷载： D附加恒荷载5kN/㎡， L活荷载30kN/㎡；
地下室二层荷载： D附加恒荷载0kN/㎡， L活荷载5kN/㎡；
地下室三层荷载： D附加恒荷载0kN/㎡， L活荷载5kN/㎡；
（结构自重程序倒算）
各立柱下计算结果详见后附计算书；
选取角钢4L180×16、截面尺寸480×480、缀板尺寸460×300×14、
Q345b，计算长度按米时承载力4600kN的格构柱。

选取角钢4L160×14、截面尺寸460×460、缀板尺寸440×300×10、
Q345b，计算长度按米时承载力3500kN的格构柱。

下部立柱桩需承担反力详见后附pkpm计算书；
二、立柱桩单桩承载力
1. 基桩设计参数
成桩工艺: 混凝土灌注桩
桩顶绝对标高 m
桩身设计直径: d = m
桩身长度: l = 45 m
2. 设计依据
上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010) 以下简称基础规范
3.计算书
22。