钢牛腿焊缝计算
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。
钢结构计算表格-钢牛腿设计
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) +
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
牛腿计算程式工程名称:1. 输入已知条件:输入牛腿材料16Mn输入荷载N43.232Ton输入牛腿截面BH300*220*8*12h300mmbf220mmtw10mmtf12mm 输入e350mm输入d200mm输入h1300mm输入h20mm 2. 抗弯强度检验计算惯性矩I=(bf*h^3-(bf-tw)*(h-2*tf)^3)/12127069920mm^4计算抗弯截面模量W=2*I/h847132.8mm^3计算根部弯矩M=N*e151312000N-mm弯曲应力计算s=M/W178.62N/mm^2s<315OK!2. 抗剪强度检验计算受力处截面高h3=h1+h2*d/(d+e)300.00mm计算惯性矩I1=(bf*h3^3-(bf-tw)*(h3-2*tf)^3)/12127069920mm^4计算静面矩S=bf*tf*(h3-tf)/2+(h3/2-tf)^2*tw/2475380.00mm^3计算最大剪应力t=N*s/(tw*I1)161.73N/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))156.64N/mm^2腹板边缘弯曲应力s1=s*(h-2*tf)/h164.33N/mm^2腹板边缘折算应力s(max)=SQRT(s^2+3*t^2)317.19N/mm^2s<345OK!4. 焊缝计算翼板焊缝所受拉力F=s*tf*bf471547.9N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)7.4mm选用翼板焊缝高度hf18mm腹板焊缝高度hf2=N/(2*0.7*(h-2*tf)*s2) 5.6mm选用腹板焊缝高度hf28mm。
钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)
钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)【范本1】【钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)】【附件】本文档涉及附件:计算过程表、设计图纸等。
【1. 引言】本文档旨在对钢结构中牛腿连接(角焊缝)进行详细计算和设计,确保连接的可靠性和安全性。
通过对连接材料、焊缝尺寸以及计算公式的选择和应用,完成对牛腿连接(角焊缝)的设计。
【2. 相关法律名词及注释】2.1. 钢结构设计规范: 包括钢结构设计的基本要求、计算方法、安装和验收规范等。
2.2. 建筑结构设计规范: 包括建筑结构设计的要求、计算方法、防震设计规定等。
2.3. 焊接规范: 包括焊接过程的要求、焊接人员的资质、焊接材料的使用等。
【3. 材料和焊缝类型】3.1. 材料选择: 根据工程要求和设计规范,选择适合的钢材料进行牛腿连接(角焊缝)的设计。
3.2. 焊缝类型: 根据实际情况和连接的要求,确定焊缝类型,包括角焊缝、对接焊缝等。
【4. 强度计算】4.1. 受力分析: 对牛腿连接受力进行分析,包括拉力、剪力和弯矩等。
4.2. 强度计算: 根据焊接设计规范和力学公式,计算焊缝的强度和承载能力。
4.3. 实用性检查: 对计算结果进行实用性检查,确保计算结果的合理性和可靠性。
【5. 焊接工艺】5.1. 焊缝尺寸: 根据焊接规范和设计要求,确定焊缝的尺寸。
5.2. 焊接方法: 根据结构特点和焊接材料,确定适合的焊接方法。
5.3. 焊接设备: 选择适当的焊接设备和焊接工具进行焊接。
5.4. 焊接过程控制: 控制焊接过程中的温度、焊接速度等参数,确保焊接质量。
【6. 结果分析】6.1. 强度计算结果: 分析强度计算的结果,评估连接的可靠性。
6.2. 焊接质量分析: 对焊接质量进行评估,确保焊缝的质量和可靠性。
【7. 结论】通过对牛腿连接(角焊缝)进行详细计算和设计,可以确保连接的可靠性和安全性。
本文档提供了钢结构计算题的完整解决方案。
【范本2】【钢结构计算题—牛腿连接(角焊缝)】【附件】本文档涉及附件:计算过程表、设计图纸等。
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。
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。
钢牛腿焊缝计算
牛腿焊缝计算(一)角焊缝所承受的外力设计值:( e =450mm)弯矩M= F·e =180KN·m剪力V =400KN是否为动力荷载:是βf = 1.00(二)角焊缝有效截面及几何性质:tz=14mmt1=12mm h=376mmt2=12mm H=400mmtw=10mm b=200mm焊缝计算长度如上图所示,设所有角焊缝的焊脚尺寸均相同,焊缝有效厚度为he=0.7h f .由于焊缝有效厚度与整个牛腿截面尺寸相比是很小的,计算截面几何特性时可把各段焊缝有效截面看作为厚度为he的一些"直线段"紧贴在牛腿钢材的表面.由此引起的误差极小,可略去不计。
惯性矩Ix = 2*b1*he*(H/2)^2 + 4*b2*(h/2)^2 + 2*(he/12)*h^3= (15200000+12723840+8859563)he=36783403*he(mm^4)抵抗矩 Wx = Ix / y max =36783403*he / 200 =183917*he(mm^3)腹板两侧竖向角焊缝有效截面面积:Aw1 = 2 * h * he=752*he(mm^2)(三)牛腿及钢柱材质焊条型号:焊条抗拉强度: u =420(N/mm^2)焊接方式:(如用手工焊时填"y",否填"n")焊缝强度设计值: f =160(N/mm^2)(四)焊缝强度计算及焊脚尺寸:1.牛腿顶面角焊缝弯曲拉应力σf =M / Wx =180*10^6 / 183917*he≤βf * f = 1 * 160因此he = 6.12mm2.牛腿腹板角焊缝上端应力,由两部分组成:(1)截面上的两竖向角焊缝承受全部剪力,并假定为均匀分布.τ f = V / Aw1 =400000/(752*he)=531.91489/ he (N/mm^2)(2)两竖向角焊缝上端承受的弯曲应力.( y1=h/2=188mm)σf1 = M*y1 / Ix =920.0/ he (N/mm^2)√(σf1/βf)^2+τ f ^2≤f因此he = 6.64mm> 6.12mm取he = 6.64mm3. 焊脚尺寸hf由腹板上端角焊缝强度条件控制,即hf = he / 0.7 =9.49mm>1.5*√tz= 5.6mm采用hf =10mm<1.2*tw=12mm。
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。
钢牛腿设计计算表
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=950kN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牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=25240mm2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=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)=6201245.47mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=6089938mm3下翼缘外边的正应力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)=6455513.35mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2745356.58mm3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/(Itw)=86.62 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=167.10N/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。
钢牛腿焊缝计算范文
钢牛腿焊缝计算范文引言:在工程领域中,焊接是一项非常重要的技术。
焊接可以将金属材料通过热力或压力连接在一起,形成强固的焊缝。
钢牛腿是一种常见的工程结构,它需要焊接来保证结构的稳定性和强度。
在进行钢牛腿焊缝计算时,需要考虑到焊接的强度、外力作用和其他相关因素。
本文将介绍钢牛腿焊缝计算的基本原理和方法。
一、焊接设计原则:在进行焊接设计时,需要考虑以下几个原则:1.焊缝的强度应满足结构使用的要求,一般要求焊缝的强度不低于基底材料的强度。
2.焊缝的宽度和长度应符合结构的要求,一般要求焊缝的宽度和长度要满足一定的比例关系。
3. 板厚大于3mm的钢材,在进行焊接时一般采用对接焊缝,板厚小于3mm的钢材,在进行焊接时一般采用角焊缝。
二、焊缝尺寸计算:对于钢牛腿的焊缝计算,需要考虑到以下几个主要因素:1. 板厚:板厚是焊缝计算的重要参数,它决定了焊接的方式和尺寸。
一般来说,板厚大于3mm的钢材采用对接焊缝,板厚小于3mm的钢材采用角焊缝。
2.焊接方式:钢牛腿焊缝通常使用电弧焊进行焊接,可以根据具体情况选择适当的焊接方式,如手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
3.强度要求:焊缝的强度要求一般要求不低于基底材料的强度,可以根据实际情况进行计算。
三、焊缝计算方法:在进行焊缝计算时,可以根据以下方法进行计算:1. 对接焊缝计算:对于板厚大于3mm的钢材采用对接焊缝,可以根据对接焊缝的尺寸和基底材料的强度计算焊缝的强度。
具体的计算公式如下:焊缝强度=基底材料的强度*焊缝面积2. 角焊缝计算:对于板厚小于3mm的钢材采用角焊缝,可以根据角焊缝的尺寸和基底材料的强度计算焊缝的强度。
具体的计算公式如下:焊缝强度=基底材料的强度*焊缝长度*焊缝高度四、实例分析:假设一根钢牛腿的板厚为8mm,基底材料的强度为400MPa,焊缝的尺寸为10mm * 20mm。
根据对接焊缝计算公式,可以得到焊缝的强度为:焊缝强度 = 400MPa * 10mm * 20mm = 80kN结论:钢牛腿焊缝的计算是一项重要的工程任务,通过合理的焊缝设计和计算,可以保证钢牛腿的稳定性和强度。
钢牛腿设计
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t20腹板宽ts14下翼缘宽bf2400下翼缘厚t20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(m10牛腿翼缘和柱的连接采用对接焊缝(坡口焊)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牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+t25240mm2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*tf336.83mm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*y3442370mm3净截面的惯性矩In(0.5*hw+0.5*t1-y)腹板中心距与y的距离In=t1*bf1*y*y+t2*bf2*y*y+ts*hw*hw*hw/12+ts*hw*a*a =2.15E+09mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=6E+06mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*######mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=78.00N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力τ108.61N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求τ=VS/(Itw)截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t6E+06mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2745356.577mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n73.58 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(Itw86.62 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=######N/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。
钢牛腿设计软件
钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸(单位:mm)上翼缘宽bf1315上翼缘厚t112腹板宽ts8下翼缘宽bf2315下翼缘厚t212腹板高度hw426荷载竖向压力设计值F=75柱边与竖向压力距离e=0.58m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=43.50kN.mV=75kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=10968mm2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=216.93mm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=997973.1037mm3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=407324066mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=1827121.1mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=1793843mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/ Wn2=24.25N/mm2<215 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=22.97N/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)=1893933mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=835636.4mm3腹板下端的正应力σ1σ1= M/W’n2=22.97 N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(It w)=19.23 N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=40.46N/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。
钢牛腿计算
一.设计参数 截面高h= 翼缘宽b= 腹板厚tw= 翼缘厚t= 角焊缝强度放大系数βf= 二.计算 腹板净高hj= 翼缘惯性矩Iy= 腹板净惯性矩Iwj= 截面净惯性矩Ij= 截面净抗弯刚度Wxj= 腹板边缘抗弯刚度Wx1= 面积矩Sx= 翼缘承受弯矩My= 腹板承受弯矩Mw= 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σ 1= 腹板平均剪应力τ 1= 腹板边缘综合应力σ red= 2.牛腿焊缝强度验算 翼缘对接焊缝正应力σ w= 腹板焊缝剪应力τ w= 腹板焊缝边缘正应力σ w1= 腹板焊缝综合应力σ zw= 牛腿截面: 700 mm 350 mm 14 mm 18 mm 1.22 604 1465480800 257073674.7 1722554475 4921584.213 5703822.76 2786728 250.35 58.35 mm mm4 mm4 mm4 mm3 mm3 mm3 KN*m KN*m H700x350x14x18 钢材抗拉强度f= 钢材抗剪强度fv= 对接焊缝抗拉强度ft= 角焊缝强度ffw= 腹板角焊缝高度hf= 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= 215 125 215 160 10 735 308.7 8456 584 8176 795797.33 341547434.7 1807028235
62.72 84.93 54.12 86.92 159.98
N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2
小于等于f,满足√ 小于等于fv小于等于f,满足√
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。
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取he = hf =
he / 0.7
=
≤f f
6.64 mm
>
6.64 mm
9.49 mm
>1.5*√tz=
6.12 mm 5.6 mm
采用 hf =
10 mm
<1.2*tw=
12 mm
Ix =
2*b1*he*
(H/2)^2 + 4*b2*(h/2
)^2 + 2*(he/12) 惯性矩 *h^3
=
(
15200000+ 12723840+ 8859563 )he
*he(mm^4
=
36783403 )
Wx = Ix 抵抗矩 / ymax =
36783403* he / 200 =
*he(mm^3 183917 )
(一)角焊 缝所承受的 外力设计 值:
弯矩 M= F·e =
剪力 V =
(二)角焊 缝有效截面 及几何性 质:
t1= t2= tw=
牛腿焊 缝计算
( e=
450 mm)
180 KN·m
是否为动力
400 KN
荷载:
是
βf =
1.00
12 mm 12 mm 10 mm
tz=
14 mm
h=
376 mm
H=
400 mm
b=
200 mm
b1=b-10= 190 mm
b2=b/2tw/2-5=
90 mm
焊缝计算长 度如上图所 示,设所有 角焊缝的焊 脚尺寸均相 同,焊缝有 效厚度为
he=0.7hf .
由于焊缝有 效厚度与整 个牛腿截面 尺寸相比是 很小的,计 算截面几何 特性时可把 各段焊缝 有效截面看 作为厚度为 he的一些" 直线段"紧 贴在牛腿钢 材的表面. 由此引起的 误差极小, 可略去不计 。
腹板两 侧竖向角 焊缝有效 截面面积:
Aw1 =
(三)牛腿 及钢柱材 质:
焊 条型号:
焊 接方式:
2 * h * he=
*he(mm^2 752 )
235
焊条抗拉强
43
度: fu =
(如用手工
焊时填"y",
y
否填"n")
420 (N/mm^2)
焊缝 强度设计值:
ff =
160 (N/mm^2)
(四)焊缝 强度计算及 焊脚尺寸:
Aw1 =
400000/(7 52*he)=
531.91489 / he
(N/mm^2)
(2)两 竖向角焊缝 上端承受的 弯曲应力.
σf1 = M*y1 / Ix =
( y1=h/2= 188 mm)
920.0 / he
(N/mm^2)
√(σf1/β
f)^2+τf
^2
因此 he =
3. 焊 脚尺寸hf由 腹板上端角 焊缝强度条 件控制,即
1.牛 腿顶面角焊 缝弯曲拉应 力
σf = 因此 he =
180*10^6 /
M / Wx = 183917*he≤
6.12 mm
βf * f f = 1 * 160
2.牛 腿腹板角焊 缝上端应 力,由两部 分(组1成): 截 面上的两竖 向角焊缝承 受全部剪 力,并假定 为均匀分 布.
τf = V /