关于钢结构计算长度问题

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h型钢结构长度计算公式

h型钢结构长度计算公式

h型钢结构长度计算公式H型钢结构长度计算公式。

H型钢结构是一种常用的钢结构材料,广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域。

在设计和施工过程中,需要对H型钢结构的长度进行准确计算,以确保其能够满足工程需求。

本文将介绍H型钢结构长度计算的公式及其应用。

H型钢结构的长度计算公式通常可以分为两种情况,一种是根据已知的尺寸参数计算长度,另一种是根据已知的长度计算尺寸参数。

下面将分别介绍这两种情况的计算方法。

一、根据已知的尺寸参数计算长度。

对于已知H型钢结构的尺寸参数,可以通过以下公式计算其长度:长度 = (a+b)2 + 2c + 2d。

其中,a、b、c、d分别表示H型钢结构的不同尺寸参数。

a和b是H型钢结构的腰板宽度和厚度,c和d是H型钢结构的翼缘宽度和厚度。

通过这个公式,可以快速准确地计算出H型钢结构的长度。

二、根据已知的长度计算尺寸参数。

如果已知H型钢结构的长度,需要计算其尺寸参数,可以通过以下公式进行计算:a = (长度 2c 2d)/2 b。

b = (长度 2c 2d)/2 a。

通过这个公式,可以根据已知的长度快速计算出H型钢结构的腰板宽度和厚度。

这对于设计和施工过程中的尺寸确定非常有帮助。

在实际工程中,H型钢结构的长度计算公式可以根据具体的情况进行调整和扩展。

例如,如果H型钢结构的尺寸参数不规则,可以通过数值计算或者软件模拟来得到更精确的长度计算结果。

此外,还需要考虑到H型钢结构的连接方式、受力情况等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。

总之,H型钢结构的长度计算是设计和施工过程中的重要环节,准确的长度计算可以为工程的顺利进行提供保障。

通过本文介绍的公式和方法,相信读者能够更好地理解和应用H型钢结构长度的计算。

希望本文能够对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。

钢结构计算题-答案完整

钢结构计算题-答案完整

《钢结构设计原理计算题》【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。

钢板宽度L=250mm ,厚度t=10mm 。

钢材采用Q235,焊条E43系列,手工焊,无引弧板,焊缝采用三级检验质量标准,2/185mm N f w t =。

试求连接所能承受的最大拉力?=N解:无引弧板时,焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ,即250-2*10mm 。

根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得: kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板,问?=N解:上题中w l 取实际长度250,得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板,采用双盖板焊接连接,连接盖板宽300mm ,长度410mm(中间留空10mm),厚度8mm 。

钢材Q235,手工焊,焊条为E43,2/160mm N f w f =,静态荷载,mm h f 6=。

求最大承载力?=N解:端焊缝所能承担的内力为:N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为:N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+=【变化】若取消端焊缝,问?=N解:上题中令03=N ,622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051==【练习3】钢材为Q235,手工焊,焊条为E43,2/160mm N f w f =,静态荷载。

双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接,mm h f 6=,肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。

等边角钢的内力分配系数7.01=k ,3.02=k 。

求最大承载力?=N解:端焊缝所能承担的内力为:N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为:N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得:kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【变化】若取消端焊缝,问?=N解:上题中令03=N ,622501⨯-=w l ,得kN N 96.456=【练习4】钢材为Q235,手工焊,焊条为E43,2/160mm N f wf =,静态荷载。

关于钢结构计算长度问题

关于钢结构计算长度问题

如果结构设计仅由材料强度控制,则应该无须引入计算长度,当涉及到稳定时,才有必要考虑计算长度,这是当前结构设计中众所周知的。

对于一些复杂结构,计算长度是比较难以确定的,而软件计算结果往往是明显错误的,当人工调整是会加入过多猜测的成分,而且稳定的概念模糊不清,这也是不少人常常遇到的问题。

我想把此问题比较好的解决,这可能需要从根源上讨论计算长度的问题。

就是当初是何许人将计算长度和稳定问题牵扯到一起,有没有比较好的资料,就是关于计算长度的来源。

国内的钢结构稳定方面的书籍,我还是有一些的。

陈老,夏志斌等的书我都有,但是总有一些根源性的问题搞不清楚。

计算长度是用杆件(微观)计算整个结构的工具。

稳定应力其实也是反算而已,材料某点应力岂能变化。

而整体结构自然和荷载大小,方向和分布以及相互支持作用有关。

规范为了操作性,采用3中情况下的计算长度,忽略微处影响。

而且小注和说明也提出来适用情况。

深入无力说清。

如果进一步,可以看看陈骥《钢结构稳定理论与设计》,陈绍蕃《钢结构设计原理》和《钢结构稳定设计解说》,另外夏志斌姚谏编《钢结构设计-方法与例题》也有简单引导。

希望对你用帮助。

以下是个人观点,仅供参考:1、构件的计算长度是用钢结构稳定理论(如经典的欧拉公式)计算出构件的稳定极限承载力后,再通过公式反算出构件的计算长度。

从公式中可以看出构件的稳定系数是和长度有关系的,进而引入了计算长度的概念。

从本质来说,是为了简化稳定系数的计算而引入了物理意义明确的计算长度的概念。

2、计算长度计算不需要考虑构件的各种缺陷,缺陷等是在规范制定稳定系数表格时考虑在内了。

计算长度和构件两端约束有关,还和荷载分布等其它因素有关(典型例子就是框架柱的计算长度)。

结构稳定的相关性和整体性决定了结构中构件的计算长度也具有同样的特性。

3、计算长度一般分轴心受压构件计算长度和受弯构件计算长度,用来计算φ和φb,规范只给出了规则条件下构件计算长度的计算方法,并且计算方法是有前提假定的。

钢结构 异形板 计算 长度宽度

钢结构 异形板 计算 长度宽度

钢结构异形板计算长度宽度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢结构是一种常用于建筑工程的结构形式,具有强度高、稳定性好等特点。

在钢结构中,异形板是一种常见的构件,它具有不规则的形状,被广泛应用于各种工程中。

在设计和制作钢结构异形板时,计算其长度和宽度是非常重要的工作,因为这直接关系到结构的稳定性和承载能力。

首先要确定异形板的设计长度和宽度。

设计长度通常是根据工程实际需要来确定的,可以根据建筑设计图纸中的要求来确定。

异形板的长度可能是几米乃至几十米不等,要根据实际情况进行计算。

而设计宽度则通常是根据构件受力及承载能力的要求来确定的,要考虑到异形板的扭转刚度、变形能力等因素。

然后要进行截面计算,确定异形板的截面尺寸。

截面计算是非常重要的一步,它直接关系到异形板的承载能力。

通常可以根据异形板在结构中的受力情况来确定其截面尺寸,要考虑到横向和纵向扭曲、受拉和受压等情况,确保异形板在工程中的安全稳定使用。

要进行材料力学性能计算。

钢结构异形板通常采用钢材制作,要根据钢材的力学性能来确定其承载能力。

通常根据钢材的抗拉强度、屈服强度、弹性模量等参数来进行计算,确保异形板在受力时能够满足建筑工程的要求。

还要进行焊接和连接部件的计算。

钢结构异形板的焊接和连接部件也是非常重要的,要根据工程实际需要来确定焊接方法、焊接强度等参数,以确保异形板在使用过程中不会出现松动、裂纹等情况。

在实际制作钢结构异形板时,还需要考虑到材料的加工、制作工艺等因素,确保异形板的精确度和质量。

同时要注意对异形板的预应力处理、表面防腐等工作,以增加其使用寿命和安全性。

钢结构异形板的计算工作是非常重要的,它直接关系到结构的稳定性和安全性。

要根据工程实际需要和钢材的力学性能等因素来进行计算,确保异形板在工程中的准确使用。

只有在设计和制作过程中严格按照规定来进行计算和操作,才能保证钢结构异形板在建筑工程中的安全可靠使用。

第二篇示例:钢结构中的异形板在建筑领域中起到非常重要的作用。

钢结构计算例题

钢结构计算例题

例题 8-1简支人字形屋架设计1、设计资料人字形屋架跨度30m,屋架间距12m,铰支于钢筋混凝土柱上。

厂房长度96m。

屋面材料为长尺压型钢板,屋面坡度1/10,轧制H型钢檩条(见例6-6)的水平间距为5m,基本风压为0.50kN/m2,屋面离地面高度约为20m,雪荷载为0.20kN/m2。

钢材采用Q235-B·F,焊条采用E43型。

2 屋架尺寸,支撑布置屋架计算跨度L=L-300=29700mm,端部及中部高度均取作2000mm。

屋架杆件几何长度见8-41,支撑布置见图8-42。

图8-41图8-423、荷载、内力计算及内力组合(1)永久荷载(水平投影面)101=0.1507kN/m2 压型钢板 0.15×10檩条自重 0.158kN/m2 屋架及支撑自重 0.20kN/m2合计0.509kN/m2(2)屋面均布活荷载或雪荷载(水平投影面)0.30kN/m2(3)风荷载:风荷载为1.25,屋面迎风面的体形系数为-0.6,背风面为-0.5,所以负风压的设计值(垂直于屋面)为迎风面:=-1.4×0.6×1.25×0.50=-0.525kN/m21背风面:2ω=-1.4×0.5×1.25×0.50=-0.4375kN/m 21ω的垂直水平面的分力已略超过荷载分项系数取1.0时的永荷载垂直于屋面的分量(0.507kN/m 2)。

这里不计风荷载,而将所有拉杆的长细比控制在250以内。

(4)上弦节点集中荷载的设计值为Q=(1.2×0.509+1.4×0.30)×5×12=61.70kN (5)内力计算跨度中央每侧各二根腹杆按压杆控制其长细比,不考虑半跨荷载作用情况,只计算全跨满载时的杆件内力。

因杆件较少,以数解法(截面法、节点法)求出各杆件内力见图8-41。

4、杆件截面选择腹杆最大内力N=260.0kN ,查表8-4,选用中间节点板厚度t=10mm ,支座节点板厚度t=10mm 。

钢结构框架柱的计算长度

钢结构框架柱的计算长度

第一章钢结构框架柱的计算长度8.3.1等截面柱,在框架平面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数μ0框架应分为无支撑框架和有支撑框架。

当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶附加考虑假想水平力时,框架柱的计算长度系数可取LO或其他认可的值。

当采用一阶弹性分析方法计算内力时,框架柱的计算长度系数μ应按下列规定确定:1无支撑框架:D框架柱的计算长度系数IJ应按本标准附录E表E.0.2有侧移框架柱的计算长度系数确定,也可按下列简化公式计算:・5K 】K2+4(K+K2)+L52 (1)7.5K1K2+K1+K2«,,「口式中:Ki、K2一分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值,(、K2的修正应按本标准附录E表E.0.2注确定。

2)设有摇摆柱时,摇摆柱自身的计算长度系数应取i.o,框架柱的计算长度系数应乘以放大系数n,n应按下式计算:—h]X(NI/阳) ∕∩O1Q∖LJl+∑(Nf∕R)(8.3.1-2)式中:∑(Nf∕hf)——本层各框架柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和;∑(Nι/hi)——本层各摇摆柱轴心压力设计值与柱子高度比值之和。

3)当有侧移框架同层各柱的N/1不相同时,柱计算长度系数宜按式(831-3)计算;当框架附有摇摆柱时,框架柱的计算长度系数宜按式(8.3.1-5)确定;当根据式(8.3.1-3)或式(8.3.1-5)计算而得的μ"J∖于1.0时,应取μl=L-=√FWN El∙=π2EI i∕h^_小后—L2Σ(N,√叫)+Σ(N/G内―√M ---------- κ---------(8.3.1-3)(8. 3.1-4)(8. 3.1-5)式中:N i ——第i 根柱轴心压力设计值(N);N ∈i —第i 根柱的欧拉临界力(N);hi —第i 根柱高度(mm);K ——框架层侧移刚度,即产生层间单位侧移所需的力(N/mm);Ni i ——第j 根摇摆柱轴心压力设计值(N);h j ——第j 根摇摆柱的高度(mm)。

结构答疑丨钢结构计算等相关问题汇总

结构答疑丨钢结构计算等相关问题汇总

结构答疑丨钢结构计算等相关问题汇总1、门刚计算主刚架贝塔值原来是取1.1,按照工程结构通用规范现在是取1.2还是1.1*1.2?答复:基于会议之前的解释,建议按1.1*1.2取值。

其中1.1是基本风压的增大系数,是直接放大在基本风压W₀上的。

2、门式刚架的屋面檩条和墙面檩条及板材需要刷防火涂料吗?如何设置?答复:《钢结构防火规范》中,3.1.1条说明中提及,对于仅做围护构件,不参与主结构受力的檩条,可以不做耐火时长的要求。

所以如果你的檩条不兼当刚性系杆,那么完全可以不考虑进行防火设计。

板材同理。

从规范的精神来理解的话,防火设计主要是保证主结构不破坏,楼板、墙板及围护的破坏,只要不影响到主结构的安全,那么都是可以不用考虑防火的。

3、高度超18m的单层厂房可以用门刚规程么?答复:《门刚规范》中18m的高度限制主要是来自于风荷载取值。

门规中的风荷载取值源于MBMA手册,该手册中的系数就是对高度不大于18m,高宽比小于1的单层房屋经风洞试验的结果,所以当超过18m时,无法按照规范中的风荷载要求进行取值了。

此时可以考虑按《荷载规范》进行风荷载的布置。

而其他构造性的要求还是可以参考的,比如变形的要求。

4、门钢结构一侧有山墙,一侧无山墙,无山墙处可否不设计抗风柱答复:抗风柱的作用就是传递山墙的风荷载,如果没有山墙,设置抗风柱就没有意义了。

当然,如果本身还兼当摇摆柱的话,那么还是需要设置的。

5、《钢结构防火涂料应用技术规程》貌似跟其它涂料规范和钢结构防火规范规定有冲突,如何理解?有施工方即通过此条不想提供膨胀型材料的等效热阻值。

问题补充:《钢结构防火涂料应用技术规程》(T/CECS 24—2020)第3.1.6 工程实践中,有的设计单位既规定了构件的耐火极限,又规定了涂层的厚度,这是不恰当的。

对于同样的耐火极限,当设计厚度和型式检验报告或型式试验报告载明的厚度不一致时,应将型式检验报告或型式试验报告载明的厚度作为能够满足钢结构防火要求的防火涂层厚度。

钢结构计算注意事项

钢结构计算注意事项

钢结构计算注意事项1. 关于工程量计算的格式1.1 钢结构的重量单位为kg,面积的单位为m2,长度单位为m,计算结果均保留一位小数。

1.2 计算构件重量时,可对构件的零件进行从下到上、从左到右编号,并按此顺序进行计算。

1.3 计算式的格式:1.3.1板材:规格×长度×宽度×数量如-6×500×300×5,表示该零件板厚δ=6mm,板长度为500mm,宽度为300mm,数量有5件。

重量计算式为:6×0.5×0.3×7.85×5=35.3kg1.3.2型材:规格、长度×数量×比重如L50×5,L=3500mm×5×3.77,表示肢宽50mm 的等边角钢,长度为3500mm,数量有5件,比重为3.77kg/m。

重量计算式为:3.5×5×3.77=66.0kg2. 计算尺寸时的注意的几点2.1 注意室内外、钢柱底板的标高值,是±0.00还是其他的标高值。

当用标高值计算长度(或高度)时,应特别注意,不要均按±0.00计算。

2.2 关于变H型截面构件(梁、柱)对应的加劲板、檩条隅撑、女儿墙封檐支架的高度(或长度)的计算,可以按平均的梁、柱的H型截面高度为基数计算。

2.3 屋面檩条长度,均按通长计算,不扣除檩条之间的间隙,另外要注意加上山墙处屋面梁所占的檩条的长度,比如,轴线表示的是屋面梁的中心线,则:檩条的长度=轴线长度+屋面梁宽。

2.4 墙面檩条的计算,应注意门柱、门梁是否为双拼檩条,其它部位是否有双拼檩条。

2.5 拉杆的长度,按相应的檩条间距每端加50mm 计算,及每根拉杆长度均增加100mm。

2.6 关于收边泛水件的计算2.6.1 计算范围:屋脊盖板、天沟与屋面板和女儿墙接口处的泛水板、山墙与屋面板接口的泛水板、女儿墙上部的压顶泛水板、墙面转角处的收边板、门窗四周的收边板、墙面板与砖墙相接处的泛水板、墙面与雨棚相接处的泛水板、雨棚四周的收边板。

钢结构柱计算长度

钢结构柱计算长度

钢结构柱计算长度钢结构柱作为建筑物的重要组成部分之一,其长度的计算是设计过程中的重要环节。

本文将从钢结构柱的定义、计算方法、设计要求以及常见问题等方面进行阐述,旨在全面介绍钢结构柱长度的计算。

一、钢结构柱的定义钢结构柱是指由钢材制成的纵向承重构件,通常为矩形或圆形截面,用于承受垂直荷载并将其传递到地基。

钢结构柱具有高强度、抗震性能好、施工速度快等优点,被广泛应用于高层建筑、桥梁、厂房等工程中。

二、钢结构柱长度的计算方法钢结构柱长度的计算通常遵循以下步骤:1. 确定柱的荷载:根据建筑设计要求和使用功能,确定柱所承受的荷载类型和大小,包括垂直荷载、水平荷载和温度荷载等。

2. 确定柱的截面形状和尺寸:根据荷载大小和钢材的抗弯强度,选择合适的柱截面形状和尺寸,常见的有矩形、圆形、H型等。

3. 计算柱的稳定性:根据柱的截面形状和尺寸,使用稳定性计算方法,确定柱的稳定系数。

稳定系数越大,柱的稳定性越好。

4. 计算柱的长度:根据柱所处的结构体系,采用相应的长度计算方法,一般包括等效长细比法、直接分析法等。

根据计算结果,确定柱的设计长度。

5. 考虑柱的连接方式:根据柱的连接方式,如焊接、螺栓连接等,对柱的长度进行修正。

6. 考虑柱的变形:根据柱的变形限值和变形计算方法,对柱的长度进行修正。

三、钢结构柱长度的设计要求钢结构柱的长度设计要求主要包括以下几个方面:1. 强度要求:柱的长度应满足强度要求,即能够承受设计荷载并保持结构的稳定性。

2. 稳定性要求:柱的长度应满足稳定性要求,即能够抵抗侧向位移和倾覆等不稳定现象。

3. 变形要求:柱的长度应满足变形要求,即在荷载作用下,柱的变形应控制在允许范围内,以保证结构的正常使用。

4. 施工要求:柱的长度应满足施工要求,即便于制造、运输和安装,减少施工难度和成本。

四、常见问题及解决方法在钢结构柱长度的计算过程中,常见的问题包括:1. 长度修正问题:柱的连接方式、变形限值等因素会对柱的长度进行修正。

平面外计算长度

平面外计算长度

关于门式钢架平面外计算长度的讨论在门钢设计中,平面外计算长度通常以支撑点作为取值依据。

但在有檩条和墙梁的结构体系中,是否可以通过建立以檩条和墙梁为刚架反弯点的构造,从而使得平面外计算长度大为降低。

请各位仁者见仁,发表意见对隅撑设置的规定1) 门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大翼缘的屈曲引起的,而斜梁下翼缘与刚架柱的相交处受压最大。

2) 在檐口位置,刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处应各设置一道隅撑。

3) 在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑,其间距不应大于相应受压翼缘宽度的16 倍。

4)当斜梁下翼缘不设隅撑时,应采取保证刚架稳定的可靠措施,如设置刚性撑杆或加大截面等。

5)柱的隅撑应根据具体情况设置。

当柱高较大时,要求分段进行平面外稳定性验算,此时应设几道隅撑。

平面外计算长度个人认为以隅撑设置的位置作为取值依据。

我为人人兄:窃以为不能以隅撑作为平面外计算长度取值依据,设隅撑仅保证梁下翼缘或柱内翼缘受压力作用下的稳定,不能对平面外构件受力产生约束,也不能约束平面外的位移,所以不应作为侧向支撑点而作为平面外计算长度的取值依据.具体参阅<钢规>有关规定.在门式钢框架结构中,隅撑设置的位置可作为屋面钢梁侧向支撑点,前提是:1)按规范设置屋面水平支撑、柱间支撑、屋面刚性系杆(压杆)2)屋面水平支撑、柱间支撑、屋面刚性系杆三者必须构成封闭体,以保证平面外具有相对足够大的刚度体系3)隅撑与屋面檩条间的连接必须构成三角形,即此处螺栓连接孔不能采用长圆孔4)隅撑必须满足规范中强度和稳定性要求1)按规范设置屋面水平支撑、柱间支撑、屋面刚性系杆(压杆)————压杆与水平支撑或柱间支撑共同构成平面不变体系,承受纵向水平力,作为刚架平面外的反弯点,可以视作刚架平面外铰支座,所以平面外的计算长度可以取两个压杆间距离2)屋面水平支撑、柱间支撑、屋面刚性系杆三者必须构成封闭体,以保证平面外具有相对足够大的刚度体系————这个自然,但如何量化?照此说法,还是不能降低平面外计算长度,这个刚度体系还是由屋面水平支撑、柱间支撑、屋面刚性系杆三者必须构成封闭体来保证的。

钢结构计算题答案

钢结构计算题答案

第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

轴心拉力的设计值为270KN ,只承受静力作用,计算长度为3m 。

杆端有一排直径为20mm 的孔眼(图4.37),钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够,应改用什么角钢? 注:计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解:(1)强度 查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ,min 1.94x i i cm ==,22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=, N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,强度不满足,所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==, 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=, 选636⨯,面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ (2)长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。

螺栓孔径为22mm ,排列如图4.38所示。

钢板轴心受拉,N=1350KN (设计值)。

钢材为Q235钢,解答下列问题; (1)钢板1-1截面的强度够否?(2)是否需要验算2-2截面的强度?假定N 力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?(3)拼接板的强度够否?解:(1)钢板1-1截面强度验算:210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑, N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=,强度满足。

(2)钢板2-2截面强度验算:(a ),种情况,(a )是最危险的。

2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=, N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,但不超过5%,强度满足。

复杂钢结构构件计算长度的确定方法

复杂钢结构构件计算长度的确定方法

几何高度(mm) 15354.6 30709.3 21935.2 15354.6 7677.3 7677.3
注:1 分析中未计及文献[2]表格 2.1 中计算长度系数μ的理论值与设计值的区别,均以理论值为准。 2 为排除无关因素的影响,分析稳定承载力时未计入重力作用,以下未注明均同此例。
由表 1 可知,在各种边界条件下数值方法都与理论方法求得的稳定承载力一致,可以认为其结果即是 理论稳定承载力。且利用数值方法计算杆件稳定承载力时,只需知道构件的几何尺寸、材质及约束条件, 而无需知道其计算长度系数。所以,数值方法即是所寻找的方法。
截面强度承载力(kN)
稳定系数 φ 39.331 (28.318)
长细比 λ
-
6762.7 19.54 (14.07) 2.777 (1.999) -
下限 约束
注:1 AB、BC 和 CD 段的高度分别为 1524.1mm、500.0mm 和 7567.0mm,CD 段直径为 900.0mm。 2 括号中的值是考虑规范方法对稳定承载力的折减,以下同此例。本表中的折减系数取 0.72
由表 3 可知:规范方法对理论方法的解有折减,无论其长细比在什么范围,其折减量对 Q235、Q345、
Q390 和 Q420 级钢材均可分别偏于安全地取 0.65、0.72、0.735、0.75。
五、 数值方法在工程中的应用
(一) 工程一 上海松江遗址展示馆由四座单体组成。因建筑造型需要,最大单体采用混凝土悬臂柱点支承双层异型 网壳体系。为提高结构整体性,悬臂柱连续贯穿网壳上下弦层。为方便连接,柱子从下弦节点以下 500mm 处至上弦节点处为钢管柱,钢管柱以下为砼柱,如图 1。钢管柱材质为 Q345,规格为 450x16。柱从上到下 分三节 AB、BC 和 CD,各段之间均为刚接。柱子节点从上到下依次为 A、B、C、D,其中 A、B 点分别与网 壳上、下弦连接,C 点为钢、砼柱分界点,D 点为砼柱底。设计软件依照规范方法自动判断得到 AB 段钢管 柱的计算长度系数为 10,这显然是无效的。 因为不能准确知道网壳在 A、B 节点对钢管柱的侧向位移刚度,故对钢管柱在 A、B 节点处分别设置上 下限两种约束条件。计算结果见表 4。表中只给出该工程中屈曲承载力最小的柱子的稳定承载力。

探讨门式刚架中钢梁平面外计算长度

探讨门式刚架中钢梁平面外计算长度

探讨门式刚架中钢梁平面外计算长度首先明确隅撑的概念。

1、在工程界一般认为加隅撑的檩条可以作为门式刚架斜梁的侧向支撑,因此门式刚架中斜梁的无支撑长度可以认为是有隅撑的檩条的间距。

规范中没有明确的规定;在门式刚架轻型房屋钢结构技术规程中有如下规定:实腹式刚架斜梁的出平面计算长度,应取侧向支撑点间的距离;当斜梁两翼缘侧向支撑点的距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支撑点的间距。

2、PKPM计算时平面外计算长度只要有檩条就取3m,不管檩条是否刚性连接平面外计算长度取3m是因为每3米设隅撑一道,如果不是3m设隅撑,计算长度也相应改变。

3、设斜拉条是为了把檩条的力传给钢架梁,或柱,不设不行4、以前对平面外计算长度有点共识:檩条可以一定程度的减少梁的上翼缘失稳,隅撑可以减少梁的下翼缘扭转失稳,所以一般取平面外计算长度为隅撑间距。

(檩条与隅撑视作共同对梁作用)......但是现在有的设计院在设隅撑时把它设在刚架应力大的地方,比如屋脊、沿口处,而在应力较小的部位,往往间距很大才设一根,(考虑安装过程中的稳定性)甚至不设隅撑,这种方法得到了一些设计人员的认可,那么这样的设置方法下,平面外计算长度该如何选取呢?刚架计算时,我们的梁高厚比经常大于80,甚至大于170,(普钢规范中应设横向和纵向加劲肋的限值),但是我们在实际中往往没有依据这种做法,很少用加劲肋,新规范中也没有明确提出加劲肋的问题,有人提出隅撑可看作起到加劲肋的作用,不知道这重说法对不对。

(有点离题:)但是也算一种误区吧)5、对于设置系杆的问题我也有一些想法。

对于屋脊处的系杆,新规范上说“刚性系杆可由檩条兼作,此时檩条应满足对压弯构件的刚度和承载力的要求”,在从前的帖子中有人提出过理论上的计算方法,验算屋脊处两根檩条共同作用能否满足刚性系杆的要求,但是我们在设计时往往没有演算,直接加了系杆了事,现在做了一个四面砖墙围护的钢构厂房,监理提出:因为砖墙围护有可靠的整体稳定性,砼抗风柱按照悬臂结构计算,柱顶位移在限值之内,这样传到钢构上的风载被大大减小,屋脊处两根檩条受到的力也大大减小,假如开间不大的话,那么这两根檩条应该能兼作系杆。

钢结构支撑的计算长度

钢结构支撑的计算长度

钢结构支撑的计算长度
钢结构支撑是工程中常用的一种结构形式,用于输送系统、建筑物和桥梁等各种建筑中。

计算钢结构支撑长度是针对支撑杆件的合理选取需要进行的一项工作。

在计算钢结构支撑长度时,需要考虑以下几个方面:应力、位移、刚度和安全性。

首先,在计算钢结构支撑长度时需要考虑受力情况,即支撑所受到的最大负载。

根据不同的施工环境和使用要求,使用的加载方式也会有所不同。

同时,还需要考虑支撑结构的稳定性和抗倾覆能力。

其次,计算钢结构支撑长度时需要考虑支撑的位移。

位移可以用来判断支撑结构的稳定性。

若支撑位移过大,可能导致支撑失稳,影响整个结构的安全性。

因此,在计算钢结构支撑长度时,需要根据实际情况合理选取支撑的长度,以确保支撑结构的稳定性。

再次,计算钢结构支撑长度时需要考虑支撑的刚度。

刚度可以用来描述杆件抵抗挠曲和变形的能力。

在计算钢结构支撑长度时,需要确定支撑所需的刚度,以满足结构的要求。

同时,还需要考虑支撑的充分刚度,以避免杆件振动,增加结构的稳定性。

最后,计算钢结构支撑长度时需要考虑安全性。

钢结构支撑所承受的载荷和应力都需要在设计范围内,并提供足够的安全系数。

在计算钢结构支撑长度时,需要根据实际情况合理选取支撑杆件的尺寸和材料,以确保支撑结构的安全性。

总结起来,钢结构支撑长度的计算需要综合考虑应力、位移、刚度和安全性等因素。

合理选取支撑的长度可以确保支撑结构的稳定性和安全性。

在实际工程中,需要借助计算软件、结构分析和设计规范等工具和方法来进行计算,并进行必要的示意图和说明,以便于工程人员理解和施工。

关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论

关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论

关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论⽬前,钢结构因其优良的性能被⼴泛应⽤于⼤跨度结构、⾼层建筑、重型⼚房、⾼耸建筑物和桥梁结构等。

结构设计⾸先要保证安全性,对于⼀般的结构构件,强度计算是基本要求,但是对钢结构构件⽽⾔,其构件材料强度⾼,截⾯⼩,稳定计算往往是⼯程设计中的控制因素。

【1】:钢结构,陈绍蕃失稳和屈曲的概念Bazant[14]、Farshad[15]、Huseyin[16]等引述和讨论了稳定和屈曲的定义,他们从不同的⾓度和范围描述了失稳现象,并指出屈曲是众多失稳现象中的⼀个模式,屈曲是发⽣在结构中的⼀种失稳。

⽂献[14]-[18]讨论了结构产⽣屈曲的原因,可以定义结构的屈曲为处于⾼位能的结构由平衡临界状态随着能量的释放向处于低位能的结构平衡临界状态转移的过程,发⽣平衡转移的那个瞬间状态,就是临界状态。

这也是⽬前⽐较⼴泛被接受的解释[19]。

具体地讲有三种:1)、从能量的⾓度来说,结构失稳就是储存在结构中的应变能形式发⽣转换。

2)、从⼒学要素的性质⽅⾯来说,失稳是结构中承载的主要⼒学要素的性质发⽣了变化。

3)、从变形⾓度来说,失稳在实际上也可以被认为是⼀种从弹性变形到⼏何变形的变形转移。

钢结构构件以轴压、压弯构件居多,如上所述,其核⼼问题是稳定问题。

就单个钢结构构件⽽⾔,影响稳定的主要因素有残余应⼒的分布、初始缺陷、截⾯形状、⼏何尺⼨、材料强度和构件的长度等。

【2】张志刚。

⽽近年来,采⽤新技术设计和建造的⼤型复杂空间钢结构形式(如⽹壳结构、拱、弦⽀穹顶结构等)越来越多,通常这类结构整体上或某些较⼤区域内承受很⼤的压⼒作⽤,也即某些构件承受很⼤轴向压⼒,使得这类结构容易引发整体失稳或某区域内的局部失稳现象。

⼤型复杂结构的这⼀⼒学特征显著不同于传统的⼩跨度或⼩规模简单结构,因⽽,在设计这类结构时,除按常规设计规范验算结构构件的强度及稳定性,结构的刚度外,设计者还要验算结构的整体稳定性。

不规则钢结构构件计算长度

不规则钢结构构件计算长度

不规则钢结构构件计算长度【实用版】目录一、引言二、不规则钢结构构件计算长度的方法1.计算长度系数2.考虑约束条件3.计算几何长度4.计算焊缝长度5.计算斜梁长度三、钢结构构件计算长度的应用1.钢结构设计2.钢结构施工3.钢结构工程计算四、结论正文一、引言钢结构构件在工程中经常遇到不规则的情况,由于不规则结构的特殊性,计算其长度时需要考虑多种因素。

本文将探讨如何计算不规则钢结构构件的长度。

二、不规则钢结构构件计算长度的方法1.计算长度系数在计算不规则钢结构构件的长度时,首先需要确定一个长度系数。

这个系数考虑了构件的几何形状、约束条件等因素,可以按照规范进行取值。

2.考虑约束条件在计算钢结构构件长度时,需要考虑构件的约束条件,例如固定梁、连续梁、简支梁等。

不同的约束条件会影响构件的计算长度。

3.计算几何长度根据构件的几何形状,可以计算出其几何长度。

对于简单形状的构件,可以直接测量其长度;对于复杂形状的构件,可以采用分割法或者模拟法进行计算。

4.计算焊缝长度在钢结构构件中,焊缝是常见的连接方式。

计算焊缝长度时,需要考虑焊缝的质量、厚度等因素。

可以采用实际测量或者计算的方法确定焊缝长度。

5.计算斜梁长度斜梁是钢结构中常见的构件,其长度计算需要考虑斜梁与平台梁相交处的斜边长度。

可以利用直角三角形的勾股定理和相似三角形等比例原理进行计算。

三、钢结构构件计算长度的应用1.钢结构设计在钢结构设计中,计算构件长度是重要的一环。

合理的长度设计可以确保钢结构的稳定性、刚度和经济性。

2.钢结构施工在钢结构施工中,需要根据设计图纸计算构件长度,以确保构件的准确安装。

同时,施工过程中还需要考虑构件的焊接、连接等因素。

3.钢结构工程计算在钢结构工程计算中,构件长度的计算是一个关键环节。

准确的计算结果可以为工程提供重要的参考依据,确保工程质量和安全。

四、结论总之,在计算不规则钢结构构件的长度时,需要考虑多种因素,如几何形状、约束条件、焊缝质量等。

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如果结构设计仅由材料强度控制,则应该无须引入计算长度,当涉及到稳定时,才有必要考虑计算长度,这是当前结构设计中众所周知的。

对于一些复杂结构,计算长度是比较难以确定的,而软件计算结果往往是明显错误的,当人工调整是会加入过多猜测的成分,而且稳定的概念模糊不清,这也是不少人常常遇到的问题。

我想把此问题比较好的解决,这可能需要从根源上讨论计算长度的问题。

就是当初是何许人将计算长度和稳定问题牵扯到一起,有没有比较好的资料,就是关于计算长度的来源。

国内的钢结构稳定方面的书籍,我还是有一些的。

陈老,夏志斌等的书我都有,但是总有一些根源性的问题搞不清楚。

计算长度是用杆件(微观)计算整个结构的工具。

稳定应力其实也是反算而已,材料某点应力岂能变化。

而整体结构自然和荷载大小,方向和分布以及相互支持作用有关。

规范为了操作性,采用3中情况下的计算长度,忽略微处影响。

而且小注和说明也提出来适用情况。

深入无力说清。

如果进一步,可以看看陈骥《钢结构稳定理论与设计》,陈绍蕃《钢结构设计原理》和《钢结构稳定设计解说》,另外夏志斌姚谏编《钢结构设计-方法与例题》也有简单引导。

希望对你用帮助。

以下是个人观点,仅供参考:
1、构件的计算长度是用钢结构稳定理论(如经典的欧拉公式)计算出构件的稳定极限承载力后,再通过公式反算出构件的计算长度。

从公式中可以看出构件的稳定系数是和长度有关系的,进而引入了计算长度的概念。

从本质来说,是为了简化稳定系数的计算而引入了物理意义明确的计算长度的概念。

2、计算长度计算不需要考虑构件的各种缺陷,缺陷等是在规范制定稳定系数表格时考虑在内了。

计算长度和构件两端约束有关,还和荷载分布等其它因素有关(典型例子就是框架柱的计算长度)。

结构稳定的相关性和整体性决定了结构中构件的计算长度也具有同样的特性。

3、计算长度一般分轴心受压构件计算长度和受弯构件计算长度,用来计算φ和φb,规范只给出了规则条件下构件计算长度的计算方法,并且计算方法是有前提假定的。

规范的方法是利用计算长度查表得出φ和φb,然后利用公式计算构件的稳定,构件稳定保证结构稳定,这是一阶分析加稳定系数校核方法,是适用的设计方法,缺点是特殊结构的构件计算长度难以确定,同时这种方法并不能保证一些结构的整体稳定,如缺陷敏感的单层网壳(规范要求采用考虑缺陷的几何非线性屈曲分析)。

4、结构稳定的本质是因为结构存在P-u,P-Δ效应,如进行考虑这些效应的二阶分析,同时计入各种缺陷影响,可直接计算出构件的内力进行验算,不需要引入计算长度的概念(有的规范要求按计算长度系数为1补充校核)。

有些文献介绍了采用有限元数值屈服分析方法来反算特殊构件的计算长度,也是有适用范围的,对某些情况一旦考虑稳定的形式,相关和整体影响,工作量太大,难以实现。

5、举个例子说明:一单跨平面框架,跨度、高度、截面确定,右柱顶一竖向集中力P2,求左柱的竖向屈曲荷载P1(可反算出柱的计算长度),利用SAP2000的屈服分析可以确定P2不同,P1不同,这和理论分析也是一致的。

左柱的计算长度并不是简单的按规范的梁柱刚度比查表得出的与P2无关的数值。

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