不同截面钢牛腿设计计算(excel)

1、不不同同截截面面钢钢牛牛腿腿设设计计计计算算钢钢牛牛腿腿设设计计计计算算截截面面一一（T T型型多多腹腹板板）一、计算资料1、牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽b500上翼缘厚tf16腹板宽tw14n腹板高度h5002、荷载竖向压力设计值F=504.6KN柱边与竖向压力距离e=0.3m3、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t(mm)=6.3 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=151.38kN.mV=504.6kN牛腿根部的净截面积AnAn=b*tf+tw*h

2、*n=22000mm2上翼缘板上边缘至截面形心轴处的距离yy=(b*tf*0.5*tf+n*h*tw*(tf+0.5*h)/An=172.18mm形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=b*tf*(y-0.5*tf)+n*(y-tf)*tw*0.5(y-tf)=1654953.19 mm3净截面的惯性矩In腹板中心距与y的距离a=(0.5*h+tf-y)=93.81818182 In=b*tf3/12+b*tf*(y-0.5tf)2+n*(tw*h3/12+tw*h*a2）=630708606 mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2 Wn1=In/y=3663038.367 mm3Wn2=In/

3、(h+tf-y)=1834425mm3上翼缘外边的正应力=M/ Wn1=41.33N/mm2120 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力=VS/(I*n*tw)=47.29N/mm2120 N/mm2 ,满足要求截面腹板上端抵抗矩Wn3 Wn3=In/(y-tf)=4038297.245 mm3腹板下端的正应力1=M/ Wn2=82.52N/mm2120 N/mm2 ,满足要求腹板上缘的正应力和切应力=M*(y-tf)/I=37.48609645N/mm2120 N/mm2 ,满足要求=V*S/(I*n*tw)=37.53N/mm2120 N/mm2 ,满足要求组合应力 =75.0376

4、6125N/mm2120 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，因此计算时通常假定腹板焊缝承受所有剪力，而弯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*(h-t)*t) =181.3625857焊缝截面的抗弯惯性矩II=b*t3/12+b*t*(y+0.5t)2+b*t3/12+b*t*(y-tf-0.5t)2+2*n*(t*(h-t)3/12+t*(h-t)*a2 =544441872.7mm4上缘焊

5、缝截面的抵抗矩W1=I/(y+t)=2901174.31mm3腹板下缘焊缝截面的抵抗矩W2=I/(h+tf-y)= 1626960.553mm3翼缘采用角焊缝，其应力为：f=M/Wn1=52.17887097N/mm2 fWt=185 N/mm2,满足要求腹板采用角焊缝，其应力为：1E+06腹板下端的正应力11= M/Wn2=93.04 N/mm2腹板下端的剪应力1=V/（0.7*(hf*lw)=38.46368452 N/mm2hf*lw=2*b*t+2*n*t*（h-t）=18741.24mm腹板焊缝在控制点处的强度验算 =85.41648517 N/mm2 fWf=160N/mm2,满足

6、要求22()fs t b+223st+ 钢钢牛牛腿腿设设计计计计算算截截面面二二(H(H型型) )一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1500上翼缘厚t116腹板宽ts14下翼缘宽bf2500下翼缘厚t216腹板高度hw500荷载竖向压力设计值F=500kN柱边与竖向压力距离e=0.3m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M=F*e=150.00kN.mV=500kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=

7、23000mm2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=255.22mm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=2469554.2 mm3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= 1188062203mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2 Wn1=In/(y+0.5*t1)=4513615.901 mm

8、3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=4420160mm3下翼缘外边的正应力=M/ Wn2=33.94N/mm2215 N/mm2 ,满足要求截面形心轴处的剪应力=VS/(Itw)=74.24N/mm2215 N/mm2 ,满足要求截面腹板下端抵抗矩Wn2 Wn2=In/(hw+0.5*t1-y)=4699936.475 mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2086260.87 mm3腹板下端的正应力11= M/Wn2=31.92 N/mm2腹板下端的剪应力1=VS1/(Itw)=62.71 N/mm2腹板下端的折算应力(1

9、2+312)=113.22N/mm21.1*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。同时为了与牛腿工字形截面的传力方式一致，可假定弯矩由牛腿翼缘与柱的连接焊缝承担，剪力由牛腿腹板与柱的连接焊缝承担。翼缘采用对接焊缝，其受力为：H=M/ho=292.97kN上翼缘焊缝应力为：f=H/(t1*bf1)=36.62N/mm2 fWt=185 N/mm2,满足要求下翼缘焊缝应力为：f=H/(t2*bf2)=36.62N/mm2 fWc=215 N/mm2,满足要求腹板采用两条角焊缝，承受剪力V，角焊缝焊角尺寸为hf，角焊缝应力:f=V/(2*0.7*hf*(hw-20)=74.40N/mm2 fWf=160N/mm2 ,满足要求2s=tf*b*(y-0.5tf)= 1313455a=0.5(h-t)+tf+t-y=87.7874y=(b*t*(-0