不同截面鋼牛腿設(shè)計(jì)計(jì)算(excel)

1、不不同同截截面面鋼鋼牛牛腿腿設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算鋼鋼牛牛腿腿設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算截截面面一一（T T型型多多腹腹板板）一、計(jì)算資料1、牛腿尺寸（單位：mm）上翼緣寬b500上翼緣厚tf16腹板寬tw14n腹板高度h5002、荷載豎向壓力設(shè)計(jì)值F=504.6KN柱邊與豎向壓力距離e=0.3m3、材料鋼材為Q235-B焊條為E43焊接形式手工焊焊縫質(zhì)量三級(jí)角焊縫焊角尺寸t(mm)=6.3 牛腿翼緣和柱的連接采用對(duì)接焊縫（坡口焊）連接，腹板和柱的連接采用角焊縫連接。二、牛腿強(qiáng)度的計(jì)算作用于牛腿根部的彎炬M和剪力VM=F*e=151.38kN.mV=504.6kN牛腿根部的凈截面積AnAn=b*tf+tw*h

2、*n=22000mm2上翼緣板上邊緣至截面形心軸處的距離yy=(b*tf*0.5*tf+n*h*tw*(tf+0.5*h)/An=172.18mm形心軸以上面積對(duì)形心軸的面積矩SS=b*tf*(y-0.5*tf)+n*(y-tf)*tw*0.5(y-tf)=1654953.19 mm3凈截面的慣性矩In腹板中心距與y的距離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凈截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2 Wn1=In/y=3663038.367 mm3Wn2=In/

3、(h+tf-y)=1834425mm3上翼緣外邊的正應(yīng)力=M/ Wn1=41.33N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求截面形心軸處的剪應(yīng)力=VS/(I*n*tw)=47.29N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求截面腹板上端抵抗矩Wn3 Wn3=In/(y-tf)=4038297.245 mm3腹板下端的正應(yīng)力1=M/ Wn2=82.52N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求腹板上緣的正應(yīng)力和切應(yīng)力=M*(y-tf)/I=37.48609645N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求=V*S/(I*n*tw)=37.53N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求組合應(yīng)力 =75.0376

4、6125N/mm2120 N/mm2 ,滿足要求三、 牛腿與柱的連接焊縫計(jì)算： 由于牛腿翼緣豎向剛度較差，一般不考慮承擔(dān)剪力，因此計(jì)算時(shí)通常假定腹板焊縫承受所有剪力，而彎矩則由全部焊縫承受。焊縫截面的型心y坐標(biāo)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焊縫截面的抗彎慣性矩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上緣焊

5、縫截面的抵抗矩W1=I/(y+t)=2901174.31mm3腹板下緣焊縫截面的抵抗矩W2=I/(h+tf-y)= 1626960.553mm3翼緣采用角焊縫，其應(yīng)力為：f=M/Wn1=52.17887097N/mm2 fWt=185 N/mm2,滿足要求腹板采用角焊縫，其應(yīng)力為：1E+06腹板下端的正應(yīng)力11= M/Wn2=93.04 N/mm2腹板下端的剪應(yīng)力1=V/（0.7*(hf*lw)=38.46368452 N/mm2hf*lw=2*b*t+2*n*t*（h-t）=18741.24mm腹板焊縫在控制點(diǎn)處的強(qiáng)度驗(yàn)算 =85.41648517 N/mm2 fWf=160N/mm2,滿足

6、要求22()fs t b+223st+ 鋼鋼牛牛腿腿設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算截截面面二二(H(H型型) )一、計(jì)算資料牛腿尺寸（單位：mm）上翼緣寬bf1500上翼緣厚t116腹板寬ts14下翼緣寬bf2500下翼緣厚t216腹板高度hw500荷載豎向壓力設(shè)計(jì)值F=500kN柱邊與豎向壓力距離e=0.3m材料鋼材為Q235-B焊條為E43焊接形式手工焊焊縫質(zhì)量三級(jí)角焊縫焊角尺寸hf(mm)=10 牛腿翼緣和柱的連接采用對(duì)接焊縫（坡口焊）連接，腹板和柱的連接采用角焊縫連接。二、牛腿強(qiáng)度的計(jì)算M=F*e=150.00kN.mV=500kN牛腿根部的凈截面積AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=

7、23000mm2上翼緣板中心至截面形心軸處的距離yy=(ts*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf1)/An=255.22mm形心軸以上面積對(duì)形心軸的面積矩SS=(y-0.5*t1)*ts*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*y=2469554.2 mm3凈截面的慣性矩In腹板中心距與y的距離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凈截面的上、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下翼緣外邊的正應(yīng)力=M/ Wn2=33.94N/mm2215 N/mm2 ,滿足要求截面形心軸處的剪應(yīng)力=VS/(Itw)=74.24N/mm2215 N/mm2 ,滿足要求截面腹板下端抵抗矩Wn2 Wn2=In/(hw+0.5*t1-y)=4699936.475 mm3下翼緣對(duì)形心軸的面積矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2086260.87 mm3腹板下端的正應(yīng)力11= M/Wn2=31.92 N/mm2腹板下端的剪應(yīng)力1=VS1/(Itw)=62.71 N/mm2腹板下端的折算應(yīng)力(1

9、2+312)=113.22N/mm21.1*215 N/mm2 ,滿足要求三、 牛腿與柱的連接焊縫計(jì)算： 由于牛腿翼緣豎向剛度較差，一般不考慮承擔(dān)剪力。同時(shí)為了與牛腿工字形截面的傳力方式一致，可假定彎矩由牛腿翼緣與柱的連接焊縫承擔(dān)，剪力由牛腿腹板與柱的連接焊縫承擔(dān)。翼緣采用對(duì)接焊縫，其受力為：H=M/ho=292.97kN上翼緣焊縫應(yīng)力為：f=H/(t1*bf1)=36.62N/mm2 fWt=185 N/mm2,滿足要求下翼緣焊縫應(yīng)力為：f=H/(t2*bf2)=36.62N/mm2 fWc=215 N/mm2,滿足要求腹板采用兩條角焊縫，承受剪力V，角焊縫焊角尺寸為hf，角焊縫應(yīng)力:f=V/(2*0.7*hf*(hw-20)=74.40N/mm2 fWf=160N/mm2 ,滿足要求2s=tf*b*(y-0.5tf)= 1313455a=0.5(h-t)+tf+t-y=87.7874y=(b*t*(-0