门式钢架抗风柱计算书

1、抗风柱计算书. 设计资料抗风柱采用 H-390*198*6*8 截面，材料为 Q235； 抗风柱高度为 6m，抗风柱间距为 4m； 绕 3 轴计算长度为 6m；绕 2 轴计算长度为 6m； 柱上端连接类型为铰接；柱下端连接类型为铰接； 风载、墙板作用起始高度为 0m； 净截面折减系数为 0.98 ； 抗风柱挠度限值为： L/400 ；3 轴刚度限值为 150 ； 2 轴刚度限值为 150 ； 抗风柱 2 轴方向承受风载；采用钢结构设计规范 GB 50017-2003 进行验算； 以下为截面的基本参数：2A(cm 2)=55.574I x(cm4)=13819ix(cm)=15.773W x(c

2、m3)=708.7I y(cm4)=1036iy(cm)=4.323W y(cm3)=104.6荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况 (D) 、活载工况 (L) 、风压力工况 (W1)、风吸力工况 (W2)； 强度稳定验算时考虑以下荷载工况组合：1.2D+1.4L1.2D+1.4W11.2D+1.4W21.2D+1.4L+0.84W11.2D+0.98L+1.4W11.2D+1.4L+0.84W21.2D+0.98L+1.4W21.35D+0.98L 挠度验算时考虑以下荷载工况组合： D+LD+L+0.6W1D+W1+0.7LD+L+0.6W2D+W2+0.7L恒载： 抗风柱自重： 0.43622

3、5kN/m 风载： 基本风压： 0.55kN/m 2风压力的体型系数 1，风吸力体型系数 (-1) ，柱顶风压高度变化系数 1阵风系数为 1；风压综合调整系数 1.05 ；柱顶风压力标准值：21111.05 0.55=0.5775kN/m 2；柱顶风吸力标准值：2(- 1)111.05 0.55=( -0.5775)kN/m 2；三 . 验算结果一览215通过y 轴受剪强度1.2D+0.98L+1.4W24.92395125通过整稳1.2D+1.4W134.6541215通过翼缘宽厚比1.2D+1.4W110.37513通过腹板高厚比1.2D+1.4W15880通过2 轴挠度D+W1+0.7L

4、1.3849115通过 2 轴长细比- 138.889150通过3细比38.0469150压弯强度 1.2D+0.98L+1.4W1 20.2445轴长通过四. 压弯强度验算 最不利工况为： 1.2D+0.98L+1.4W1 最不利截面位于高度 3000m处 轴力： N= 1.5708kN 绕 x 轴弯矩： Mx= 14.553kN m 计算 ：截面塑性发展系数2=1.23=1.05验算强度：考虑净截面折减：3nx=694.526cm3 ny=102.508cm232 10 3=20.2445N/mm232 10 =20.2445N/mmn=54.4586cm21=1.5708/54.4586

5、 10+(14.553)/694.526/1.052=1.5708/54.4586 10+(14.553)/694.526/1.053=1.5708/54.4586 10 - (14.553)/694.526/1.054=1.5708/54.4586 10 - (14.553)/694.526/1.05101033=(-19.6676)N/mm233=(-19.6676)N/mm220.2445 215 ，合格！五. y 轴受剪强度验算最不利工况为： 1.2D+0.98L+1.4W2 最不利截面位于高度 6000m处 剪力： V= (-9.702)kN=( - 9.702) 420.804/0

6、.6/13819 10=( -4.92395)N/mm4.92395 125 ，合格！六 . 整稳验算最不利工况为： 1.2D+1.4W1 区段内最大内力为： 轴力： N= 3.14121kN 绕 x 轴弯矩： Mx= 14.553kN m计算 b： 双轴对称截面： b=0 等截面工字形简支梁 b 计算： 受压翼缘无支撑长度： l 1=6000mm 受压翼缘宽度： b1=198mm 受压翼缘厚度： t 1=t f=8mm=(l 1*t 1)/(b 1*h)=(6000 8)/(198 390)=0.621601 跨中无侧向支承，均布荷载作用在上翼缘 0.6 ： b =1.07- 0.282/

7、b=1.07-0.282/0.62891=0.621605取 b=b =0.621605计算 ： 截面塑性发展系数 2=1.2 3=1.05验算 x 轴整稳：计算 x 轴方向的轴压稳定系数： 轴压稳定系数： b 类截面 1=0.65 2=0.965 3=0.30.5 0.5正则化长细比： n=(f y/E) 0.5*(/ )=(235/2.06e+005) 0.5 (38/3.14)=0.409 n=0.4090.2152 2 2 2 2 0.5 =1/(2 n )( 2+3n+n )- ( 2+ 3 n+ n ) -4n 2 2=1/(2 0.409 2) (0.965+0.3 0.409+

8、0.409 2)(0.965+0.3 0.409+0.409 2)2-40.409 2 0.5=0.906 x=0.906 mx=1- 3.14/7.1e+003 0.8) 10 3=2314/7.1e+003 0.8) 10 3=(N ex=3.143.14 2.06e+00555.6/38/38/1.1/10=7.1e+003kN x=1.051=2=3.14e+003/0.906/55.6 10+(1*14.6)/709/1.05/(1 20.2N/mm23=4=3.14e+003/0.906/55.6 10 -(1*14.6)/709/1.05/(1-3. 2-18.9)N/mm 2验

9、算 y 轴整稳：计算 y 轴方向的轴压稳定系数： 轴压稳定系数：b 类截面 1=0.65 2=0.965 3=0.3 正则化长细比： n=(f y/E) n=1.490.2152 2 2 2 2 0.5 =1/(2 n )( 2+3n+n )- ( 2+ 3 n+ n ) -4n 2 2=1/(2 1.49 2) (0.965+0.3 1.49+1.49 2)2 2 2 0.5- (0.965+0.3 1.49+1.49 2) 2- 41.49 2 0.5 0.5 0.50.5 *( /)=(235/2.06e+005)0.5 (139/3.14)=1.4922 0.5=0.349y=6e+0

10、03/43.2=139tx=1=1.0 Ny=1.2 b=0.6 22my=1ey=3.143.14 2.06e+00555.6/139/139/1.1/10=532kN3 2 1= 2=3.14e+003/0.349/55.6 10+(1*14.6)/709/0.622) 10 3=34.7N/mm23 3=4=3.14e+003/0.349/55.6 10 - (1*14.6)/709/0.622) 10 3=(-32.4)N/mm34.7 215 ，合格！2七. 翼缘宽厚比验算 最不利工况为： 1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m处 轴力： N= 2.75kN 绕 x 轴弯

11、矩： Mx= 6.37kN m 剪力： = (-7.28)kN 截面塑性发展系数 2=1.23=1.05 翼缘宽厚比： b0/T f1 =83/8=10.4 翼缘宽厚比限值： b 0/t=13.000 (235/f y) 0.5 =1310.4 13 ，合格！八 . 腹板高厚比验算 最不利工况为： 1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m处 轴力： N= 2.75kN 绕 x 轴弯矩： Mx= 6.37kN m 剪力： = (-7.28)kN 截面塑性发展系数 2=1.2 3=1.05腹板计算高度： h0=348 mm 腹板高厚比： h0/T w=348/6=58 腹板高厚比限值： h 0/