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柱计算长度系数

柱计算长度系数
柱计算长度系数

(一)规范要求

⑴《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)(以下简称《混凝土规范》)第7.3.11条第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表

7.3.11-2取用。

⑵第7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:

l0=[l+0.15(Ψu+Ψl)]H (7.3.11-1)

l0=(2十0.2Ψmin)H (7.3.11-2)

式中:Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值;

Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值;

H——柱的高度,按表7.3.11-2的注采用。

(二)工程算例

⑴工程概况:某工程为十层框架错层结构,首层层高2m,第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。(图略)

(三)SATWE软件的计算结果

⑴计算结果表:

--------------------------------

表1柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数

柱1/3.25/3.25/1.44/1.44/

柱2/1.00/3.25/1.25/1.44/

柱3/1.00/1.00/1.25/1.25/

--------------------------------

表2柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数

柱1/3.59/3.83/1.60/1.70/

柱2/1.33/3.83/1.42/1.70/

柱3/1.19/1.12/2.23/2.14/

-------------------------------

表中数据依次为:柱号/首层Cx/首层Cy/二层Cx/二层Cy/

柱1是边柱,首层无梁,二层与三根梁相连;柱2也是边柱,首层下向有一根梁,二层与三根梁相连;柱3是中柱,首层、二层均与四根梁相连。

⑵结果分析:

①表1中Cx、Cy的计算过程

②表2中Cx、Cy的计算过程

根据公式(7.3.11-1)和(7.3.11-2),

Ψux=(ECIC下/LC1+ECIC上/LC2)/[(ECIb左/Lb1+ECIb右/Lb2)×2]

对于底层柱,由于柱底没有梁,所以程序自动取Ψlx=0.1。

(四)注意事项

⑴采用公式(7.3.11-1)和(7.3.11-2)计算柱的计算长度系数时,程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度:

①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上这个条件;

②对于混凝土梁,程序采用架的刚度放大系数值恒为2.0;对于钢梁,则采用设计人员输入的梁刚度放大系数;

③程序对于另一端不与柱(墙)相连的梁按远端梁铰接处理;

④当梁的两端与柱铰接时.不考虑梁的刚度;

⑤当梁的一端与柱刚接、另一端与柱铰接时.对于混凝土梁,梁的刚度折减50%,并不受有无侧限的限制;对于钢梁,有侧限时折减50%,无侧限时不折减;

⑥当柱一端铰接时.则相应端梁与柱的刚度比取0.1;

⑦斜柱(支撑)刚度不考虑在约束刚度比的计算中;

⑧单向墙托柱、柱托单向墙,面内按固端计算,刚度比取10,面外按实际情况计算;

⑨双向墙托柱、柱托双向墙,双向刚度比均取10(柱端已定义为铰接的不在此列)。

⑵斜柱(支撑)的计算长度取1.0。

⑶地下室的越层柱,程序不能自动搜索,而按层逐段计算柱的计算长度系数。

⑷所有边框柱,其计算长度系数内定为0.75。

⑸对于混凝土柱,其计算长度系数上限为2.5,钢柱的计算长度系数上限为6.0。

⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数,没有执行装配式楼盖的计算长度系数。

⑺目前的SATWE软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。

⑻对于SATWE软件,设计人员修改柱计算长度系数后,不要再进行“形成SAIWE数据”和“数据检查”等操作,而应该直接计算,否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算。

(五)如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件?由于目前的SATWE软件没有直接判断“水平荷载产生的弯拒设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件的功能,因此需要设计人员自己进行判断,具体判断过程我们可以遵循以下步骤:

⑴在新版的SATWE软件中首先按照不执行《混凝土规范》7.3.11-3条的方法进行计算,从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值;

⑵点取SATWE软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不计算恒活载”选项,然后进行计算,从而得到水平荷载产生的弯矩设计值;

⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足《混凝土规范》7.3.11-3条中的条件;

⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值。

看似简单的框架柱计算长度系数计算问题(详见此链接),对框架柱计算长度的概念有了更清晰地认识。概念不清对于一个设计人员来说是“致命”的,另外在对于中国规范的理解和把握上,万不可只读规范条文而不顾其它,因为中国规范的条文说明在很多时候没有把条文的使用条件简述清楚。现总结一些基本概念,以备日后不时之需。什么是计算长度?

有一天和领导讨论起计算长度系数的问题,他突然让偶用最简单的一句话来说明构件“计算长度”的含义,偶迟钝了一会儿说,计算长度就是用来验算构件受压稳定时的计算假定。说对了吗?没有。偶只说出了计算长度这个概念的作用,而没有说出它的真正物理意义。计算长度的真正意义是指“将具有端部约束的杆件拟作承载力相同而长度不同的两端铰支杆看待”[2]。再通俗一点儿,以最简单的两端铰支杆为目标,将研究杆件的长度向这个目标来换算,换算的条件是承载力相同,换算的结果就是计算长度。而计算长度系数就是指这个换算长度与杆件实际长度的比值。

计算长度和哪些因素有关?

通常我们在设计一个框架时,求柱子的计算长度的目的不光是为了验算柱子本身的稳定性,更主要的是验算框架的整体性。这里,任何一根框架柱都不是孤立存在的,框架中的其它构件对整体的稳定性都是相关的。在设计框架时,《钢规》中提到的计算长度法是一种简化处理,是把框架稳定简化成柱子构件的稳定问题来对待。《钢规》中在验算压弯构件稳定问题时的几个公式(式5.2.2-1、式5.2.2-3)和强度验算公式相比也只是添加了稳定系数、等效弯矩系数,其它和强度验算是完全一样的,那么如何体现结构的整体稳定性呢?没错,就是通过稳定系数和等效弯矩系数。而稳定系数又和构件的计算长度是直接相关的。

那么设计时,是不是完全按照《钢规》附录中的计算长度系数公式来求计算长度系数就可以么了呢?当然不是,《钢规》中的公式成立是有前提条件的,这个条件是指:假定各柱的刚度参数(h√N/EI)相同,且在荷载作用下同时失稳,也就是说各柱之间没有相互约束作用,而只有柱上下节点上的梁对柱产生约束作用。由于柱的刚度参数是和柱子轴力有关的一个量,因此,当实际结构中的柱子截面不同,或者轴力分布不均匀时,规范上这个公式算出的计算长度系数是要进行修正的。而不能简单地相当然地认为:柱子的计算长度系数仅与柱子的自身刚度和约束情况有关。引用《钢结构稳定设计指南》(P108)中的一段话:

框架柱的计算长度不仅和它的构件尺寸和支撑情况有关,还和荷载分布情况有关,同一框架的同一根柱在不同的荷载分布之下应取不同的数值,否则就不能准确地反应框架的承载能力。设计者必须清楚了解,在运用规范相关计算长度系数表格时,要考虑设计的框架是否符合制作表格时前提,当各柱的刚度参数相差较多时,就不能直接应用表格中的计算长度系数。

算框架柱计算长度时偶认为应该特别注意的地方,另外介绍一下MIDAS和3D3S等软件对计算长度的处理情况,不一定完全正确,如有不妥,请多多指正。

计算框架柱计算长度时要注意哪些问题?

我们知道,计算长度法只有在特定的条件下才能给出准确的结果,因此设计者在运用规范中的计算长度系数μ时就应该小心行事,应该综合考虑结构的整体性能,在此基础上运用这一方法,而不可盲目套用、死用。(偶刚开始求计算长度时,就陷入了这个误区。)具体来讲,就是要注意结构的实际计算简图和规范上给出的计算方法之间的差异性,如:实际结构的荷载分布可能千差万别,不同层间(甚至同层间)的柱子线刚度可能差别较大等。实际上,这些差异是始终存在着的,这就要求设计者要对这些差异可能产生的后果有充分的估计,做到心中有数。

另外,在套用规范公式时,偶还要提醒注意两点(偶个人的观点,可能会存在争议):

(1)《钢规》附录表D-1、D-2后面的注1,要求“当横梁远端为铰接时,应将横梁线刚度乘以0.5,当横梁远端为嵌固时,应乘以2/3”。通过了解规范此条提出的背景(文献[2])可知,当横梁远端为普通刚接节点时,不用乘此系数;

(2)《钢规》附录表D-1、D-2后面的注2,要求“当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零”。实际上,这里是忽略了横梁线刚度对柱端的约束作用,因此我们在求计算长度时如果遇到柱子一端横梁线刚度均为0的情况,建议将本根柱子的长度延长,直到遇到对柱端有约束的横梁为至来考虑。

目前的设计软件对计算长度的处理情况如何?

简单说是不很理想,抛开从结构整体稳定方面来考虑对计算长度系数进行修正的功能不讲,单就按规范的公式计算就差别很大。但总的来看,目前MIDAS、MTS是相对接近于手算的(其它的偶不太会用,也不了解,如果有更好的解决方法希望告知),实际应用时设计师一定要批判地把握,且不可把所有任务全交给软件。下面是偶依据文献[1]的例子做的一个简单测试。

如下图所示的两个框架,梁柱抗弯刚度EI均相同,假定荷载分布也是对称的,求柱子的计算长度系数。

由上表可以推测出不同软件在此问题上的不同处理方式:3d3s对于柱底为铰接时,按规范取的K2=0,且不会自动忽略梁柱铰接时横梁线刚度的影响,完全按规范条文意思行事,以至于对于框架A的特殊情况,下柱求得的计算长度系数为“无穷大”;MIDAS 对于柱底铰接时,按规范建议的平板支座取K2=0.1,当梁柱铰接时自动忽略横梁线刚

度的影响,两个模型和绿色的手算结果基本吻合。(注:MIDAS在设计时,需要人为地指定柱子构件,否则也不会得到这个结果)

关于另一个国产软件MTS,有网友测试和MIDAS计算也接近。

其它小工具的处理情况

还有一些网友,开发了自己的计算长度系数求解程序,偶没怎么用过,据大亮介

绍说他自己开发的一个小程序可以较准求得和MIDAS一样的结果,可参考他老人家的文章——读取结构模型自动求算柱计算长度的思路与实现(PDF)。但可以肯定也不会对计算长度系数按荷载进行修正,希望早日有重大突破。

另外论坛上还有一个求长度系数的小工具,由心浙凉兄发布,应该也仅至于规范

条文的结果,具体没有详细测试,但感觉界面做得不错。

一榀简单框架如图所示:跨度6m、高2.5mx2 ,柱脚铰接,梁、柱截面均采用

H400x200x8x13。

上、下柱计算长度系数如图所示:

1、左图下柱柱子计算长度系数如何计算?两种软件差别太大?

2、左图、右图柱子计算长度系数用MTS计算怎么没变化

同样是这榀框架,去掉中间横梁。刚开始在框架顶施加一水平力F=24KN,框架柱计算长度如上图所示,显然是按无侧移框架来计算的;当水平力加大F=240KN再计算,框架柱计算长度如下图所示,显然是按有侧移框架来计算的;当水平力再改回F=24KN 再计算,框架柱计算长度如下图所示,是按有侧移框架来计算的;后来关闭重新打开再计算,是按有侧移框架来计算的。为什么计算会不稳定呢?出现按无侧移框架来计算这种情况是偶然情况还是我操作软件问题?

回复:

1。有侧移情况下,下部铰接的柱,中间铰接横梁是不考虑其侧向刚度影响的,换而言之,程序自动往上查找,找到具有弯矩约束刚度的梁端进行计算,如果向3d3s那样就取铰接横梁来计算计算长度系数,根据规范查得无穷大,计算长度系数无穷大,就意味着稳定系数趋向于零,那么就相当于下部框架是机构了,但实际上情况不是这样,考虑结构的失稳状态,这个双层框架和5米高的单层框架是类似的,也就是说,这个中间铰接的横梁是不起侧向约束作用的;如果是无侧移情况,比方说竖向桁架结构,那就可以取1.0了,详细可以看钢规附录D;至于上端柱计算长度不同我就不多解释了,道理是同样的。

2。横梁刚接的情况显然和横梁铰接不同,计算长度系数也是不同的,这点可以结合你的后面的问题一起做个解答了。其实这个是程序刷新结果的问题,就相当于你改了一些设置后,程序的某些后处理设置并未作即时刷新,需要你重新验算才会获得新的结果,这样也方便你做前后结果比较,所以你可以在重新验算后看到新的结果,两者的计算长度是不同的。你后面那个问题就是源于此。我也把两种情况的计算长度系数贴在下面,供你参考。

我们程序的杆件计算书中都有详细计算过程,你可以参照着规范进行比对,欢迎大家做各种比较和我们交流,并给我们指出各种问题,也有利于我们软件发展,谢谢!

zcm-c.w. wrote:

(受一贴子启发)

一榀简单框架如图所示:跨度6m、高2.5mx2 ,柱脚铰接,梁、柱截面均采用H400x200x8x13。

上、下柱计算长度系数如图所示:

1、左图下柱柱子计算长度系数如何计算?两种软件差别太大?

2、左图、右图柱子计算长度系...

钢结构规范GB50017-2003的

表D-1无侧移框架柱的计算长度系数以及表D-2有侧移框架柱的计算长度系数

的注中都有说明“当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零。”所以3d3s对于您的左图结

构的计算结果显然是不对的。

MTS计算书中应该加上长度单位。比如,附图中应该加“cm”.

建议:

MTS应该在帮助文件中提供一些测试算例。这种计算长度系数的例题在很多参考书上都有手算例题,可以作为所谓的benchmark。我记得抗震规范理解那书上有个算例来着。

而且经过简单的三角函数的变换,易证美国规范中计算有侧移框架柱的超越方程与中国规范计

算有侧移框架柱的超越方程完全一致。参见《自动求解有侧移框架柱计算长度系数的算法和实现》

《钢结构》2008年02期,故还可以用美国的教材上的例子来验证,比如:《Applied Structural Steel Design》(Fourth Edition) Leonard Spiegel, George F.Limbrunner

清华大学出版社2005 Example 6-5

(The Effective Length of Columns in Unbraced Frames with more than one story and Pinned

Bases. http://www.ctv.es/USERS/raul.canle/BUCKLING.PDF(RAUL CANLE STRUCTURAL ENGINEER FLUOR DANIEL S.A., ASTURIAS, SPAIN.))

多谢二位!

从这个例子再引申一下:厂房中刚性系杆(两端与柱铰接)能否作为钢柱平面外侧向支撑?

另外,楼主似乎对柱子计算长度的概念的认识有点错误,特别是楼主贴的左图,横梁为铰接的情况。

此时柱子的计算长度系数应该是9.85/5=1.97 而不是9.85/2.5=3.94 。因为此种情况的铰接横梁对柱子的扭转没啥约束,应该按整根柱长计算。

俺用自己写的mathcad文件算过了,MTS的计算长度计算,对于楼主提供的两个模型都没有错误。

左边模型俩柱的计算长度系数均为1.97;

右边模型上柱计算长度系数为1.92,下柱为2.54. 3D3S的结果似乎有问题哎,如果楼主没贴错的话。

zcm-c.w. wrote:

同样是这榀框架,去掉中间横梁。

刚开始在框架顶施加一水平力F=24KN,框架柱计算长度如上图所示,显然是按无

侧移框架来计算的;当水平力加大F=240KN再计算,框架柱计算长度如下图所示,显然是按有侧移框架来计算的;当水平力再...

这里似乎是有点问题,不过俺发现的情况跟楼主不同。

俺建了俩模型,一个水平力是24kN,一个是240kN。柱子的计算长度是一样的,都是985cm.不过程序在点击了其中的一根柱子后,计算长度的显示突然改变,参见附图。俺用的是MTS绿色版v6.1.0.4。

看了楼上诸位的贴子,偶反正是越来越“糊涂”了,主要由以下几点不明,我想也是搞清楚问题的关键:

1.根据规范,什么是有侧移框架,什么是支撑框架(或者叫无侧移框架)?二者区别是什么?

2.抛开所有的目前的计算程序,对于楼主的两个算例,依据现行《钢规》计算这两根柱子的计算长度系数应该取多少才是合理的?

3.最后才是看MTS、3d3s或者其它软件的验算结果是否和我们规范的意途相符。当然,不同的软件不同的设置可能会有不同的结果,测试时大家要小心。

以上问题,偶也在思考,希望比较明白的达人出来指点一二。

1.美国规范中,是叫做“有支撑框架”(braced frame)和“无支撑框架”(unbraced frame)。俺认为这种叫法更直观。

斜撑对结构的侧向刚度很大,不信侬找个可靠的软件算算,俺这有一个算例:

无斜撑状态下,节点7沿Z向顶点位移是有斜撑状态下相应位移的:10.361/0.057 = 182

倍。

2. 楼主第一贴中左边模型俩柱的计算长度系数均为1.97;

右边模型上柱计算长度系数为1.92,下柱为2.54.

MTS的计算书中的结果正确,但是在图上点击时,显示的结果有时有问题有时没问题,这是俺测试的结果。

偶先引一段框架分类的文字,做为问题1的一个答案,如下:

目前,钢结构建筑主要用于跨度大、高度高或载荷重的结构中。如重型工业厂房结构、大型体育馆和飞机库的大跨度屋盖、高层房屋钢结构及塔桅、电视塔等高耸结构。其结构体系根据其抗侧力的形式、材料、受力性能等分为纯框架体系、框架—支撑体系、钢框架—钢或钢筋混凝土核心筒、筒中筒、巨型框架等体系形式。其中,纯框架体系、框架—支撑体系在多高层钢结构中应用最为广泛。

1框架的分类方法

框架结构的计算,首先应根据结构的形式和受力情况确定该结构到底应按有侧移计算还是应按无侧移计算,因为不同的框架类型对应于不同的计算模型。框架的分类标准有很多[1 ],如欧洲建筑钢结构协会《结构稳定手册》中规定:通过梁和柱的弯曲来抵抗侧力和侧移的刚架叫无支撑刚架,即有侧移框架;主要通过在刚架的部分区间中设置斜撑而形成的桁架,或依靠剪力墙等刚度较大的结构来抵抗侧力和侧移的刚架叫有支撑刚架,即无侧移框架。通常仅当有支撑结构的水平刚度大于除掉支撑系统后结构水平刚度的五倍时,即:Sb/Su≥ 5时,才认为支撑系统有效,否则仍按无支撑框架处理。式中,Sb和Su分别是带有支撑构件的框架侧向刚度和去掉支撑时的框架侧向刚度。

欧洲规范EC3 ENV1 993沿用了这一准则,只是表述方法稍有不同。在这个问题上英国BS5950 :1 990规范规定得比较细致:在框架每层横梁处施加假想水平荷载,其值等于该层梁所承总重力荷载设计值的0 5%,计算框架在此荷载作用下的侧移。如果各层间相对位移除以层高不超过下列数值,即可作为无侧移框架看待:

(1 )框架有围护结构而在位移计算中不计其影响时为1 / 2 0 0 0 ;

(2 )框架无围护结构或有围护结构而在位移计算中已给以考虑时为1 / 40 0 0。

从理论上讲,有侧移框架柱计算长度对应于支撑刚度为零的情形,而无侧移框架柱计算长度系数则对应于支撑刚度为无穷大的情形[3 ]。实际上,当支撑刚度达到一定程度时,框架的稳定性能将有可能接近于无侧移框架,从而在支撑刚度不为无穷大时,就有足够的精度保证框架柱可直接引用无侧移计算长度系数进行计算,我们将这种支撑刚度较大的框架称为完全支撑框架,并把框架按支撑刚度的大小分为连续的三大类:无支撑框架(纯框架)、非完全支撑框架(弱支撑框架)和完全支撑框架(无侧移框架)。其中,无支撑框架和完全支撑框架分别是非完全支撑框架的两种极端情形。根据这一分类,对应于不同的相对支撑刚度值,确定出相应的框架柱计算长度系数,就可以对目前设计规范确定框架柱计算长度时存在的框架分类缺陷进行修正。同时,框架发生无侧移失稳的临界支撑刚度(称为支撑的门槛刚度),可做为区分框架有侧移和无侧移的合理标准。作为对上述分析的说明,举例如下:

如图2所示一单柱结构,下端固定,上端设有一弹簧支撑。当支撑刚度为0时,结构为

一悬臂柱,其计算长度系数按有侧移确定为 2.0;当支撑刚度为无穷大时,结构相当于一端固定、一端铰接单柱,计算长度系数为0.7。对支撑刚度即不为0也不为无穷大的情形,用平衡法进行稳定分析。由此式可求得,当Rth为零或无穷大时,柱的计算长度系数分别为2. 0和0 .7。当Rth在零和无穷大间变化时,柱的计算长度系数在 2. 0和0 .7之间变化。当取Rth=5时,求得柱计算长度系数为0.873,与规范给定的无侧移柱的情况有一定的差别。可见,在确定柱子的计算长度系数时,有必要对不同支撑刚度的

情况加以具体分析。对那些非完全支撑框架而言,在确定计算长度系数的稳定分析过程中应当考虑到框架支撑体系的有利作用,因此,有必要对目前确定计算长度系数的方法

进行修正和完善。

对于柱子的计算长度,都是由结构的弹性稳定分析推断而来的,而有支撑的框架(框撑)和没有支撑的纯框架,其柱子在失稳时的荷载临界值是明显不同的,这也就对其计算长度产生了很大的影响。

而支撑的侧向刚度我们可以采用钢规中5.3.3条文的公式去计算。其实真正复杂的还不是有支撑(强支撑)和无支撑的情况,而是根据钢规判断的弱支撑,不过现实中大多为无支撑和有支撑。

在厂房结构中,我们应该很容易理解支撑刚度对结构变形的影响,就是因为纵向有支

撑体系,所以厂房才能够忽略纵向变形的影响,而采用平面结构来分析并得到比较精

确的结果。有时我们纵向只是打上圆钢就足以满足总向刚度的要求了。这个问题其实

在高层中也是经常会遇到的,当你的高层结构层间位移不满足的时候,或者出现薄弱

层的时候,调整截面的效果往往不如支撑。而且支撑对于结构的抗扭也有不错的作

用。

再加上对zcw的回复:

单纯的刚性系杆是不能作为侧向支承。

对于楼主的两个框架,偶的测试结果:

测试说明:完全按照有侧移框架计算;手算结果依据《钢规》表D-2中的公式用mathcad 求解得到。

疑问:不知偶的手算过程是否正确,不过和3d3s吻合较好,而从结果看MIdas又和Cuteser提供的结论吻合较好。偶再次思索中。。。

再补充两个手算情况见附表。

从表中可以看出:

(1)3d3s的长度系数和第一种手算情况吻合较好,即底柱与基础铰接时K2=0 ,且不考虑横梁远端约束的折减。

(2)MIDAS对于框架B的计算结果与第三种手算结果吻合较好,即底柱与基础铰接时K2=0.1,且不考虑横梁远端约束的折减,按Custer所述,MTS应该也是这样算的。(3)对于框架A的MIDAS计算结果(按Custer所述,和MTS计算较接近)是如何得到的呢?这是偶目前还没搞清楚的,希望Custer指点:)

lemonlee wrote:

对于楼主的两个框架,偶的测试结果:

测试说明:完全按照有侧移框架计算;手算结果依据《钢规》表D-2中的公式用mathcad 求解得到。

疑问:不知偶的手算过程是否正确,不过和3d3s吻合较好,而从结果看MIdas又和Cuteser提供的结论吻...

钢结构规范GB50017-2003的表D-1无侧移框架柱的计算长度系数以及表D-2有侧移框架柱的计算长度系数

的注中都有说明“当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零。”

所以,框架A的横梁上下两段柱的计算长度系数显然是一样的,您手算和3D3S的计算结果显示那上下两段柱的计算长度系数竟然不同,这属于概念错误,不用看数值就知

道您算法有问题。从物理意义上讲,规范认为铰接横梁对柱子的弯曲没有约束作用,

所以才取其线刚度为0。这是俺的理解。继续探讨。

当横梁远端为铰接时,应将横梁线刚度乘以0.5;当横梁远端为嵌固时,则应乘以2/3。" 俺的理解,嵌固和固接不是一个概念啊,嵌固看起来要比固接要弱;框架B的中

间梁的两端是固接,不是嵌固,没必要折减啊。

感谢Custer和zhujingming兄的指点,现在的问题好像回到偶在8楼提出的第二个问题上来了:对框架A和框架B计算长度取多少是合理的呢???程序计算的就是合理的

么?或者规范是合理,要么规范根本在这一点上就存在模糊之处。

偶再在阐明一下偶的理解:

(1)框架A是一个很典型的问题,规范中提到“当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零”,也就是说当横梁铰接时对柱子没有约束,因此在计算长度系数时,应该人为的忽略此梁的存在,进而往上找在根柱子到底有没有侧向约束。正如框架A那样,在最顶上有根梁不是铰接,于是就应该按从支座到顶梁这段来考虑柱子的稳定问题。当然,如果柱子往上找,一直找不到有侧向约束的横梁,(这就是zhujingming兄提到的100米柱),那么从规范的条文里就只能得出此柱上、下K1和K2均为0。这种柱子什么?偶认为就是传说中的摇摆柱,这种柱子在工程中有时是要用到的。

再从我们计算长度系数的出发点来考虑,我们费这么大劲解方程,查表格,求这么一个长度系数归要到底是要计算柱子的稳定问题。

对于摇摆柱来说,它本身就是不稳定的,那我们还计算它做什么?因此偶认为对于摇摆柱只计算强度即可。

故,框架A的柱子用手算正确的方法应该是从支座一直到顶梁的位置来考虑。Custer 兄是这个意思否?

(2)关于Custer兄在15楼的说法,偶不是很认同。规范条文中提到了“嵌固”,老大又提出来一个“固接”,“嵌固看起来要比固接要弱”。偶想知道,如果刚接要固接的话,什么样的情况才能算做规范中的“嵌固”?光从字面是看,偶认为“嵌固”似乎比“固接”刚度更大一点。

(3)另外一点,柱底铰接K2=0.1的问题。从实际角度出发,取0.1应该更接近实际,想不明白规范为啥还要搞个k2=0出来,谁家柱脚还真能做成销轴连接不成?---------------------------------------------------------

对于框架A的柱子,偶的手算结果更正为如下(柱脚支座按平板支座考虑):

不考虑横梁远端折减:上、下柱均为1.946;

考虑横梁远端折减:上、下柱均为2.068

我来解释一下嵌固和固接的差异吧,大家应该能够明白,嵌固相当于固结支座,固接相当于另一侧有刚接的杆件,然后我们通过两个简单的失稳状态的模型来比较一下,图如下。两个图中可以看出两种情况A处转角的差异,也就是说,这也是嵌固与刚接对柱子计算长度造成不同影响的道理。具体可以自己算一下,不是很复杂。这样大家也可以知道到底嵌固是否比固接强。

图画的不是很好,柱脚处的变形不对,将就着看看吧。

单从理论来考虑这个问题是有点片面,也是目前规范局限,若认为只要中间的梁是铰接就可以忽略,那是有点片面,假设中间有无数根铰接的梁,那么按照目前的规范,铰接梁之间的柱段的平面内计算长度是无法计算的;但是要完全忽略这些铰接的梁对柱稳定的影响,那肯定不是绝对正确的。

两个软件计算的结果不同在于是否把中间铰接的梁当作框架梁来处理;或者说,在于

中间这些铰接的构件在整个结构中的重要性。

正如朱工说的,MTS认为是不重要的构件,假设当作系杆,那站在他的角度,MTS似乎是没错的。

从3D3S的角度来说,它把中间铰接的梁当作框架梁,那么3D3S的计算是依据目前的规范,也是没错的。所以我个人觉得,错与不错,在于中间这种构件是作为啥用的,如果作为框架梁,且梁上作用有很大荷载,那就不能对柱稳定的影响;单纯讲理论,理论本身还没完善,怎么讲都没用。要说错,那错在设计人员,你明知目前规范算不了这样的,你还要这样把梁做成铰接的,这不是自找麻烦吗?再有,要是当做系杆,你明知道像这种,根本没必要建个模型来算,还是自找麻烦。我个人觉得,除了理论,还需要个人的判断,扬长避短!以上是我个人观点,不对之处,望多多批评指正!

其实软件分析本来就是要基于种种假定的,在软件中,铰接是纯粹的铰接,从理论分析上来看,是不能当作约束柱的杆件来看的,而如果我们要把这样两端铰接的梁看作支承的话,就需要打支撑,让其变成无侧移的情况;在实际情况中,不存在这种纯粹的铰接,也就是说,当我把这部分影响在分析的时候忽略的话,从结构设计角度来说,是偏安全的,我觉得像allan所说的很多铰接梁在其间的话,我觉得建模分析的时候就要考虑到这部分影响,完全可以人为的干预一下计算长度,当然了,我觉得这个情况发生的几率很低,起码这样去设计未免有点不太合理。

从软件的角度来说,不管是pkpm、3d3s还是mts,都只是工具,让工程师提高设计效率和精度的工具,只要对于常规情况软件能够很好的被应用,就已经可以满足大家的

要求了,至于一些软件目前无法解决的问题,建议还是用户自行干预为上,特别是计

算长度这种对钢结构来说至关重要的参数,如果一个设计师对计算长度的概念还存在

问题的话,用什么软件去设计都会出问题的。

至于这个铰接梁的问题,各个程序都有他自己处理的办法,3d3s对于下段柱也会有它的处理,不可能就直接用那个很大的计算长度系数去计算稳定系数的。

3D3S对这种情况下段柱的算法就是根据钢结构规范的算法,比较傻瓜,结果就是一楼的结果:无穷大。

正如朱工所说,每个软件都有自己的假定;

如果作为有经验的设计师,系杆这种构件,是不会在框架建模中建进去的。但是作为承受荷载的框架梁,那是不应该忽略的。如果真的不能忽略,作为框架模型中真实存在的一根梁,对模型的计算,作为一个设计软件,是应该根据规范走还是根据自己的理论走呢?

在这个问题上,我们都知道规范存在缺陷,但是在没有更先进更正确的理论的前提下,建议还是跟着规范走。设计师选择这样的模型,那可以说是设计师的失误或经验不足,但是作为软件,如果不是依据规范,而是有自己的假定,一定要清清楚楚的表示出来,敬告用户,免得引起不必要的误会。如下图的模型,大家觉得右边铰接梁的影响可以忽略吗?

格构柱计算计算书

格构柱计算计算书 阳江项目工程;工程建设地点:;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。 本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。 格构柱肢体采用双肢柱,格构柱的计算长度lox= 1 m,loy= 1 m。 (1)y轴的整体稳定验算 轴心受压构件的稳定性按下式验算: σ = N/φA ≤ [f] 型钢采用双肢 5号槽钢,A=13.86 cm2, i y=1.94 cm; λy=l oy / i y=1×102 / 1.94=51.546 ; λy≤[λ]=150,长细比设置满足要求; 查得φy= 0.847 ; σ=50×103/(0.847×13.86 ×102)= 42.592 N/mm ; 格构柱y轴稳定性验算σ= 42.592 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求; (2)x轴的整体稳定验算 x轴为虚轴,对于虚轴,长细比取换算长细比。换算长细比λox按下式计算:

λox= (λx2 + 27A/A1x)1/2 单个槽钢的截面数据: z o=1.35 cm,I1 = 8.3 cm4,A o=6.93 cm2,i1 = 1.1 cm; 整个截面对x轴的数据: Ix=2×(8.3+ 6.93×(1.6/2- 1.35)2)= 20.793 cm4; ix= (20.793 /13.86)1/2= 1.225 cm; λx=l ox / i x=1×102 / 1.225=81.644 ; λox=[81.6442+(27×13.86 / 0.5)]1/2=86.106 ; λox≤[λ]=150,长细比设置满足要求; 查得φy= 0.648 ; σ=50×103/(0.648×13.86 ×102)= 55.671 N/mm ; 格构柱x轴稳定性验算σ= 55.671 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求;

钢结构框架柱计算长度系数说明

钢结构框架柱计算长度系数说明 很多用户对于STS框架柱的计算长度系数计算都存有疑问,尤其是在框架柱存在跃层柱的时候,有的时候会觉得得软件得出的计算长度系数偏大,或者不准确。下面我通过一个用户的模型,来详细的讲解一下计算长度系数的问题。 1 跃层柱计算长度系数显示的问题 首先我们需要了解一下软件对于跃层柱计算长度系数显示结果的问题 用户模型如下: 选取其中一根柱子,看一下软件(satwe)对于计算长度系数输出:

绕构件X轴的计算长度系数两层分别是和,因为分了标准层,所以输出了两个计算长度系数,但如果我么手算的话,肯定是按照一个柱子来求计算长度系数,那么现在软件输出的计算长度系数,和我们手算的到底有什么区别呢 我们可以利用二维门式钢架计算验证一下,抽取这个立面,形成PK文件,二维门刚计算的计算长度系数如下:

二维门刚是按照一整根柱子求出了一个计算长度系数 计算长度系数主要涉及到构件长细比的计算,截面是确定的,那我们来看计算长度:Satwe计算结果: 下段柱计算长度=*米(层高)=米 上段柱计算长度=*米(层高)=米 二维门刚计算结果: *(+)=米 结论:从上面的计算可以得知,satwe对于跃层柱的计算长度系数,是按照一整根柱来得到的,但是输出的时候是分层输出的,所以对于求得的计算长度系数按照层高做了处理,但是结果是一样的,这个我么在后面可以手算验证。 2 如何核对计算长度系数 Satwe对于构件的的计算长度系数的计算是按照《钢规》附录D来计算的,很多用户对软件的计算长度系数存在疑问,但是通过我们的核对,绝大多数的情况,软件还是严格按照规范来计算的,但是对于一些连接情况特别复杂的情况,规范也没有特别说明的的情况,软件也会出现一定的问题,那么我们该怎样核对构件的计算长度系数呢 第一个方法,就是我们上面用到的,抽一榀,用我们的二维门刚来验证。这样的计算结果比较简洁,直观,分别看两个方向的计算长度系数,然后和satwe的计算结果对比。

PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算

PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 错层结构的计算(一)错层结构的模型输入⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理;⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入⑷错层洞口的输入(二)错层结构的计算⑴规范要求⑵错层结构设计中应注意的问题:SATWE软件在计算错层结构时,会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在,从而使越层构件上下端的配筋不一样,设计人员在出施工图时可以取二者的大值。(本章可能是讲课人员的提纲,没有具体内容。后面还有相类似的情况,只有标题)第七章PKPM软件关于混凝土柱计算长度系数的计算(一)规范要求⑴《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)(以下简称《混凝土规范》)第7.3.11条第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。⑵第7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:l0=[l+0.15(u+l)]H (7.3.11-1)l0=(2十0.2min)H (7.3.11-2)式中:u、l 柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值;min比值u、l中的较小值;H柱的高度,按表7.3.11-2的注采用。(二)工程算例⑴工程概况:某工程为十层框架错层结构,首层层高2m,第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。(图略)(三)SATWE软件的计算结果⑴计算结果

常见的钢结构计算公式

2-5 钢结构计算 2-5-1 钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具

有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2)表2-77

柱钢筋计算公式

抗震框架柱计算公式 一、基本参数: 1、柱净高hn Hn:柱净高=本层层高-梁高 底层柱净高=底层层高+基础顶至嵌固部位高度-梁高 2、连接长度: 机械连接: 短筋:0 长筋:35d 焊接 短筋:0 长筋:Max(35d,500) 柱纵筋中长筋和短筋各50%。 3、非链接区长度: 底部非连接区 嵌固部位高度=Hn/3 (注:首层必为嵌固部位,看标注。) 非嵌固部位高度=max(Hn/6,Hc,500) (二层及以上柱根部位) 顶部非连接区 高度=梁高+max(Hn/6,Hc,500) Hc=柱长边尺寸 非连接区箍筋加密,箍筋起步:50mm 二、基础插筋 长度=弯折长度+纵筋插入长度+底部非连接区长度+连接长度 弯折长度取值: 1、Hj>laE(la) 弯折长度=Max(150,6d) 2、Hj<=laE(la) 弯折长度=15d Hj为基础高度,LaE=38d 纵筋插入长度=基础高度Hj-基础保护层 基础内箍筋(简单的2肢箍,矩形封闭箍筋,非复合箍筋) 基础内箍筋的作用仅起一个稳固作用,也可以说是防止钢筋在浇注时受到挠动。一般是按2 根进行计算(软件中是按三根)。箍筋基础顶面下起步:100mm 三、首层柱纵筋 纵筋长度=首层层高-首层非连接区Hn/3+max(Hn/6,hc,500)+连接长度 四、中间层柱纵筋 纵筋长度=中间层层高-当前层非连接区+(当前层+1)非连接区+连接长度 非连接区=max(1/6Hn、500、Hc) Hc=柱长边尺寸 五、顶层柱纵筋 顶层KZ 因其所处位置不同,分为角柱、边柱和中柱,各种柱纵筋的顶层锚固各不相同。 1、中柱 中柱顶层纵筋的锚固长度为 弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d 直锚(≧Lae):梁高-保护层 中柱纵筋长度=层高-梁高-非搭接区长度+锚固长度-连接长度 2、边柱、角柱

钢柱计算

圆形底板刚接柱脚压弯节点技术手册 2011年10月28日16:13先闻公司15次阅读共有评论0条 根据对柱脚的受力分析,铰接柱脚仅传递垂直力和水平力;刚接柱脚包含外露式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚,除了传递垂直力和水平力外,还要传递弯矩。 软件主要针对圆形底板刚接柱脚压弯节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中的相关条文及规定,并对相关计算过程自行推导。 设计注意事项 刚性固定外露式柱脚主要由底板、加劲肋(加劲板)、锚栓及锚栓支承托座等组成,各部分的板件都应具有足够的强度和刚度,而且相互间应有可靠的连接。 为满足柱脚的嵌固,提高其承载力和变形能力,柱脚底部(柱脚处)在形成塑性铰之前,不容许锚栓和底板发生屈曲,也不容许基础混凝土被压坏。因此设计外露式柱脚时,应注意:(1)为提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度,应采用增设加劲肋和锚栓支承托座等补强措施; (2)设计锚栓时,应使锚栓在底板和柱构件的屈服之后。因此,要求设计上对锚栓应留有15%~20%的富裕量,软件一般按20%考虑。 (3)为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度,对锚栓应施加预拉力,预加拉力的大小宜控制在5~8kN/cm2的范围,作为预加拉力的施工方法,宜采用扭角法。

(4)柱脚底板下部二次浇灌的细石混凝土或水泥砂浆,将给予柱脚初期刚度很大的影响,因此应灌以高强度微膨胀细石混凝土或高强度膨胀水泥砂浆。通常是采用强度等级为C40的细石混凝土或强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。 一般构造要求 刚性固定露出式柱脚,一般均应设置加劲肋(加劲板),以加强柱脚的刚度;当荷载大、嵌固要求高时,尚须增设锚栓支承托座等补强措施。 圆形柱脚底板的直径和厚度应按下文要求确定;同时尚应满足构造上的要求。一般底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度,且不宜小于30mm。 通常情况下,圆形底板的长度和宽度先根据柱子的截面尺寸和锚栓设置的构造要求确定;当荷载大,为减小底板下基础的分布反力和底板的厚度,多采用补强做法,如增设加劲肋(加劲板)和锚栓支承托座等补强措施,以扩展底板的直径。此时底板的尺寸扩展的外伸尺寸(相 对于柱子截面的边端距离),每侧不宜超过底板厚度的倍。

下柱的计算长度,规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除下柱的计算长度,规范 篇一:柱的计算长度系数 柱的计算长度:程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。以前老程序是按表7.3.11-1和表7.3.11-2采用的。7.3.11-3条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度lo可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。 这是因为近年来对框架结构二阶效应的研究表明,竖向荷载在有侧移的框架中引起的p-△效应只增大有水平荷载 在柱端截面中引起的弯矩mh,而原则上不增大由竖向荷载引起的弯矩mv。因此,框架柱柱端考虑二阶效应后的总弯矩应是: m=mh+ηs*mv(1-1) 式中ηs为反映二阶效应增大mh幅度的弯矩增大系数。但在传统的η——lo法中,是用η同时增大mv和mh的,即:m=η(mh+mv)(1-2) 因此,如果要使所求的总弯矩相等,那么必然有:

ηs>η 与ηs相应的lo也就必然比与η相应的lo取得大一点。 对于一般工程中的多层框架结构,(在mv/mh为常见比例,即>1/3,框架节点的柱梁线刚度的比例也为常见值时)按规范表7.3.11-2的lo计算出的η再按1-2公式计算出的弯矩和按规范7.2.11-3条计算出的lo在按公式1-1算出的弯矩,两者差异不大。所以在一般多层框架,没有特殊的水平荷载和特殊的框架节点情况下,采用7.2.11-2和7.2.11-3计算的lo对计算结果没有大的影响。 但是,对于mv/mh 本来规范采用η——lo法就是不尽和理的,因此规范就在7.3.12条要求采用刚度折减法,这种方法也是国外通行的考虑二阶效应的计算方法,且也是准确的较为合理的计算方法,但遗憾的是这种方法在pkpm 程序中还没有得到实现。 篇二:柱计算长度系数 (一)规范要求 ⑴《混凝土结构设计规范》(gb50010-20xx)(以下简称《混凝土规范》)第7.3.11条 第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。 ⑵第7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0

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。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

问题讨论6:柱的计算长度问题

问题讨论6 柱的计算长度问题 柱的计算长度问题,需要分两个方面讨论。一是钢筋混凝土结构柱的计算长度,二是钢结构柱的计算长度。 1.钢筋混凝土结构柱的计算长度 1.1.单层排架结构柱的计算长度 1.1.1.无吊车房屋柱 这种情况相对简单,计算长度按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1直接取用即可。但应注意,在SATWE程序中的隐含值是以多高层框架的规定为准,与单层房屋的规定不同。应用时应根据实际要求对柱计算长度系数进行修改。 1.1. 2.有桥式吊车的房屋柱 1.1. 2.1.考虑吊车作用计算 计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1取用。使用SATWE程序时,应根据有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改。1.1.2.2.不考虑吊车作用计算 在有桥式吊车的房屋中,吊车在房屋中的位置并不固定。因此,内力计算应该包括没有吊车作用时的计算。在一般程序的内力分析中,有吊车作用时的内力可以完全涵盖无吊车作用时的内力。但是,无吊车时柱的计算长度一般要大于有吊车时的计算长度。如果吊车吨位不大,柱配筋很可能是无吊车时起控制作用。 不考虑吊车作用时,柱计算长度系数的修改原则: 在SATWE程序中,柱的计算长度实际上隐含的是现浇楼盖多层框架柱的计算规则:底层柱 1.0H,其余各层柱 1.25H。在吊车梁处如果主跨方向有横梁联系,则该方向的计算长度就是隐含值,否则应按越层柱考虑确定柱的计算长度。越层柱计算长度的计算规则见第1.3节。需注意,对于单跨的无吊车房屋柱,规范规定的计算长度是1.5H,不要误认为是1.25H。 1.1. 2. 3.有桥式吊车的房屋柱使用SATWE程序时的解决方案:宜分两次计算。先考虑有吊车的作用,注意应按有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。再考虑无吊车的作用,注意应按无吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。两次计算中,以配筋大者作为设计的依据。 1.2.多层框架柱的计算长度 1.2.1.多层框架柱的计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—2取用。 1.2.2.《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)中7.3.11条第二项中规定,“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时”,框架柱的计算长度另有计算公式。规范的条文说明对此已有解释,按照框架结构二阶效应规律的分析,此时直接采用表7.3.11—2中的计算长度是偏于不安全的。因此,采用SATWE程序计算时,可在设计信息中选取“混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11—3条”选项,这样做偏于安全。当然,如果在非地震区,风荷载产生的柱弯矩不大时,没有必要用此选项。在框架剪力墙结构中,即使在地震区,由于剪力墙的作用使框架的侧向位移相对较小,此时框架柱的二阶效应介

常见的钢结构计算公式

2-5 钢结构计算 2-5-1钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2) 表2-77

关于钢筋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 Baza nt网、Farshad?、Huseyi n何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。【3】整体结构稳定 在现阶段的钢结构设计中,常以计算长度系数法来进行整体结构的整体稳定性分析。以钢框架为例【3】P94 目前大部分工程师在设计钢框架结构承载力时,常分两步进行。第一步进行结构分析,通过一阶弹性分析确定构件在各种外荷载与作用组合工况下的内力效应;第二步进行构件设计,首先查得采用弹性近似分析法确定的构件计算长度系数,然后按现行《钢结构设计规范》

柱的计算长度系数

柱的计算长度:程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。以前老程序是按表7.3.11-1和表7.3.11-2采用的。7.3.11-3条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度 lo 可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。 这是因为近年来对框架结构二阶效应的研究表明,竖向荷载在有侧移的框架中引起的P-△效应只增大有水平荷载在柱端截面中引起的弯矩 Mh,而原则上不增大由竖向荷载引起的弯矩 Mv。因此,框架柱柱端考虑二阶效应后的总弯矩应是: M=Mh+ηs*Mv(1-1) 式中ηs为反映二阶效应增大Mh幅度的弯矩增大系数。但在传统的η——lo法中,是用η同时增大Mv和Mh的,即: M=η(Mh+Mv)(1-2) 因此,如果要使所求的总弯矩相等,那么必然有: ηs>η 与ηs相应的lo也就必然比与η相应的lo取得大一点。 对于一般工程中的多层框架结构,(在 Mv/Mh为常见比例,即>1/3,框架节点的柱梁线刚度的比例也为常见值时)按规范表7.3.11-2的lo计算出的η再按1-2公式计算出的弯矩和按规范7.2.11-3条计算出的lo在按公式1-1算出的弯矩,两者差异不大。所以在一般多层框架,没有特殊的水平荷载和特殊的框架节点情况下,采用7.2.11-2和7.2.11-3计算的lo对计算结果没有大的影响。 但是,对于Mv/Mh<1/3或梁注线刚度相差较大的情况下,采用7.3.11-2条计算的lo对计算结果就很大的影响了,而且是偏于不安全的,所以在这种情况下就要求采用7.3.11-3计算。建议都采用7.3.11-3计算。 本来规范采用η——lo法就是不尽和理的,因此规范就在7.3.12条要求采用刚度折减法,这种方法也是国外通行的考虑二阶效应的计算方法,且也是准确的较为合理的计算方法,但遗憾的是这种方法在PKPM程序中还没有得到实现。

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=270KN 327010262.62151028 n N Mpa f Mpa A σ?===≥=,强度不满足, 所需净截面面积为3 2270101256215 n N A mm f ?≥= =, 所需截面积为21256 2057282 n A A d t mm =+?= +?=, 选636?,面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ (2)长细比 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=1350KN 31135010202.12056680n 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=1350KN 3 2135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ?===≥=,但不超过5%,强度满足。 对应图(d )的验算: 22()0(5)(400522)205800n d A l d t mm '=-??=-??=, 3 21038.510179.02055800n N Mpa f Mpa A σ'?===≤=' ,强度满足。 (3)拼接板的强度够否? 因为拼接板厚度2122420mm mm =?=≥,所以不必验算拼接板。 4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm ,孔径22mm ,钢材为Q235AF ,承受轴心拉力N=600KN (设计值)。

钢结构承载计算用表

钢结构承载计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证,当结构工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。 钢材的强度设计值(N/mm2)表2-77

门式刚架柱计算长度系数值

对门式刚架规程中柱计算长度系数值的质疑 2011年02月23日16:02作者:左权胜160次阅读0次被顶共有评论0条可能大家也都遇到过这样的情况,但认为那是自己不懂的学问,于是就让它沉淀下去,时间愈久,就显得愈发的深奥,慢慢地,它也就偶像起来。 其实,我要说的是一些枯燥的公式,在设计钢结构门式刚架时,某些柱的计算应力很低,但长细比却大大地超标。比如下面这个例子。 这是一个中跨很大(36m),边跨很小(6m)的钢结构轻型门式刚架,图中未给出构件的截面,也未给出荷载,你可以按常规地数值假定,也无论你用什么软件来进行计算,对构件的验算遵照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002》(以下统一简称《规程》)。 从内力结果你可以看出边柱的轴向压力很小,而从构件验算中则有边柱的长细比非常之大。这有些蹊跷,而且与其截面很不相称,当我们怀着忐忑的心情追查原因时,会发现该柱的计算长度系数异常。一路找下去,一直找到《规程》中关于柱在刚架平面内的计算长度的计算公式,也就是,其中是计算长度系数,关于计算长度系数,《规程》中给出了三种方法,分别为查表法、一阶分析法和二阶分析法。

查表法所能涵盖的范围非常有限,比如仅针对单跨门式刚架;仅适用于屋面坡度不大于1:5的情况;多跨刚架仅考虑中间柱为摇摆柱等等,让人用起来没有信心。 而对于二阶分析,恐怕目前还多在某些论文里徜徉。 于是我们只能满怀希望地来看一阶分析法给出的公式,对于《规程》中的公式6.1.3-7a 和公式6.1.3-7b所适用的范围也同样有限,于是聚光灯照在这最后的舞者 (公式6.1.3-8a) (公式6.1.3-8b) 分别针对柱脚铰接和刚接两种情况。其中是欧拉临界力,K为柱顶在水 平荷载下的侧移刚度,是各柱竖向荷载与柱高之比求和,这几个值不值得深入探究,为所求柱的竖向荷载,需要质疑的是当该柱的竖向荷载很小,极端情况为0时,按上述公式得到的计算长度系数自然是无穷大。 那么公式中的“竖向荷载”在具体设计中究竟应该取什么值呢?文献[1]中说“STS认为将‘规程’规定为第i根柱所承受的竖向荷载处理成第i根柱在各种工况组合下所承受的最大轴向压力”,但问题是你求的某柱在某一种工况组合下的稳定应力,求该稳定应力所用到的长细比竟去用另一种工况组合的计算长度。这样是否合适?而且,纵使我们认可了这种做法,依然会找到最大轴向压力接近0的柱,我们前面提到的例子就是如此。

钢柱计算

计算书 工程名称:XXXXXXXXXXXXXX 计算性质:成品H型钢支撑立柱构件验算 计算: 校核: 审定: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 二○一一年九月

5.1米高成品H型钢立柱验算书, ----- 设计信息 ----- 钢材等级:235 立柱高(m):5.100米 立柱截面:日本标准宽翼缘H型钢:340X250x9x14x14 立柱平面外计算长度:5.100米 强度计算净截面系数:1.000 设计内力: 轴力设计值 N (kN):400.000 ----- 设计依据 ----- 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) ----- 立柱构件设计 ----- 1、截面特性计算 A =99.53cm2; Ix =21200cm4; Iy =3650cm4; ix =14.6cm; iy =6.05cm; Wx=1250cm3; Wy=292cm3; 2、柱构件强度验算结果 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)5.1.1条式5.1.1-1 立柱构件强度计算最大应力(N/mm2): σ=N/An=40.189 < f=215.000 (f查表3.4.1-1) 立柱构件强度验算满足。 3、柱构件平面内稳定验算结果 平面内计算长度(m):5.100 平面内长细比λx=510/14.6=34.932 对x轴截面分类:a 类

轴心受压稳定系数φx:0.953 柱平面内长细比:λx=34.932 < [λ]= 150.000 ([λ]查表5.3.8) 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)5.1.2条式5.1.2-1 柱构件平面内稳定计算最大应力(N/mm2): N/ΨA=42.189 < f=215.000 (f查表3.4.1-1) 柱构件平面内验算满足。 4、柱构件平面外稳定验算结果 平面外计算长度(m):5.100 平面外长细比λy:84.298 对y轴截面分类:b 类 轴心受压稳定系数φy:0.659 柱平面外长细比:λy=510/6.05=84.298 < [λ]= 150.000 ([λ]查表5.3.8) 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)5.1.2条式5.1.2-1 柱构件平面外稳定计算最大应力(N/mm2): N/ΨA= 60.954 < f=215.000 (f查表3.4.1-1) 柱构件平面外验算满足。 5、局部稳定验算 腹板计算高厚比 H0/Tw=31.78 < 钢结构规范GB50017容许高厚比[H0/Tw]=67.1 翼缘宽厚比 B/T=7.68 < 钢结构规范GB50017容许宽厚比 [B/T] =13.0 ****** 立柱构件验算满足。******

柱钢筋工程量的计算

第4章柱钢筋工程量计算 第一节柱的平面表示方法 一、列表注写方式 用表格的方式将柱的名称、起止标高、几何尺寸、配筋数值、箍筋类型等容在图纸上注写出来,就是列表注写方式,见图4.1和表4.1。 图4.1 柱的列表注写方式例图 表4.1 柱的列表注写方式例表

在实际工程中,会出现各种各样的柱,我们把柱分为如下类型,见表4.2: 表4.2 柱的类型 二、截面注写方式 在同一编号的柱中选择一个截面放大到能看清的比例,直接注写柱的名称、起止标高、几何尺寸、配筋数值、箍筋类型等容,就是截面注写方式,见图4.2。

图4.2 柱平法截面注写方式 图4.2中,KZ1集中标注表达的意思是: 750×700:表示柱的截面尺寸,750(宽)x700(高); 26二级25:表示全部纵筋26根直径为25的二级钢; φ10100/200:表示柱的箍筋直径为10的一级钢,加密区间距为100,非加密区间距为200。

第二节柱钢筋工程量计算规则 一、柱要计算哪些钢筋量 柱要计算的钢筋量见图4.3 图4.3 柱要计算的钢筋量 二、柱纵筋的计算规则 (一)基础层纵筋计算 ①柱直接生根于基础板 柱直接生根于基础板,一般有两种情况。下面我们分别介绍这两种情况柱基础插筋的计算方法。 情况一:基础板厚度小于2m,见图4.4;

图4.4基础板厚<2m的基础插筋配置图从图4.4可知: 基础插筋长度=弯折长度a十竖直长度h 1+非连接区h n /3+L IE 式中,a的取值由h 1和锚固长度L aE 决定; h 1 指基础高度h—基础保护层厚度; h n 指基础相邻层的净高(层高—梁高); L IE 指搭接长度(搭接率为50%时,搭接长度L IE = 1.4L aE ;搭接率为25%时, 搭接长度L IE = 1.2L aE 。 情况二:基础板厚度大于等于2m,见图4.5;

PKPM钢结构框架柱的计算长度系数 该怎么选取呢

钢结构框架柱的计算长度系数该怎么选取呢? 是按照程序默认值呢(没有选取P-△二阶效应), 还是改为1 ,1(选取P-△二阶效应),呢? 1.如果是高层钢结构:可以按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的6.3.2条执行。 简言之:(1)有支撑或剪力墙的结构,层间位移角小于1/250时,可以取计算长度系数1.0; (2)纯框架体系,层间位移角小于1/1000时,按照无侧移的公式(6.3.2-2)。 2.如果是多层钢结构:可以按照《钢结构设计规范》GB50017-2003的5. 3.5条执行。 (1)无支撑纯框架:1)采用一阶弹性分析方法,按照附录D表D-2;2)采用二阶弹性分析方法,即在每层柱顶附加考虑公式3.2.8-1的假象水平力,框架计算长度取1.0(此方法也就是很多人认为的P-△二阶效应) (2)有支撑框架:分为强支撑(无侧移)和弱支撑。 现在谈谈P-△二阶效应计算方法:常用有以下几种: 1.《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第5. 2.11的条文说明的方法 2.《钢结构设计规范》GB50017-2003第 3.2.8条的方法 3.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5. 4.3条的方法 4.Wilson教授提出的等效几何刚度的方法(可以参看Wilson著《结构静力与动力分析》第11章,也可以参看徐培福等《复杂高层建筑结构设计》第五章第三节,另外也可以参考高小旺等《建筑抗震设计规范理解与应用》2.5节) PKPM等软件考虑P-△二阶效应计算方法采用第4种,即等效几何刚度法。因此不能将PKPM软件的“P-△二阶效应计算”与柱计算长度系数联系起来。 我个人认为: 1.对于高层钢结构,尤其是比较重要的高层钢结构、超高层钢结构,一般需要考虑P-△二阶效应,而且可以使用PKPM计算,即采用Wilson 教授的方法,与计算长度系数没有关系。 2.PKPM讲稿上的计算长度判断方法可以采用: (1)当楼层最大杆间位移小于1/1000时,可以按无侧移设计; (2)当楼层最大杆间位移大于1/1000但小于1/300时,柱长度系数可以按1.0设计; (3)当楼层最大杆间位移大于1/300时,应按有侧移设计。 3.《钢结构设计规范》GB50017-2003第3.2.8条推荐的附加假象水平力的方法一般的计算软件都未采用,不具有可操作性。 (3)当楼层最大杆间位移大于1/300时,应按有侧移设计。 请问,钢结构的层间位移限制为1/300,如果楼层层间位移大于1/300时,只能说明结构刚度不够,需调节刚度,怎么可以按有侧移计算那? 高钢规关于框架柱计算长度的规定分两部分:1、当计算框架柱在重力作用下的稳定性时,纯框架体系柱的计算长度应按现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17)附表4.2(有侧移)的μ系数确定;有支撑和(或)剪力墙的体系当符合第5.2.11条规定时(侧移小于1/1000),框架柱的计算长度应按现行《钢结构设计规范》(GBJ17)附表4.1(无侧移)的μ系数确定。2、当计算在重力和风力或多遇地震作用组合下的稳定性时,有支撑和(或)剪力墙的结构,在层间位移满足本规程第5.5.2条第二款要求的条件下,柱计算长度系数可取1.0。若纯框架体系层间位移小于0.001h(h为楼层层高)时,也可按公式(6.3.2-2)计算柱的计算长度系数。

钢结构计算题

1试验算焊接工字形截面柱(翼缘为焰切边),轴心压力设计值为N =4500KN ,柱得计算长度 m l l 0.6oy ox ==,Q235钢材,截面无削弱。(14分) 已知 y f t b 235 )1.010(1λ+≤ y f t h 235 )5.025(0λω+≤ b 类截面 450×12 500×20

2、计算图示两侧焊连接得焊缝长度。已知N=900kN (静力荷载设计值),手工焊,焊条E43型, mm h f 10=, w f f =160N/mm2 ,K1=0、65,K2=0、35。(14分) 3、 两钢板截面—18×400,两面用盖板连接,钢材Q235,承受轴心力设计值N=1181kN ,采用M22普通C 级螺栓连接,d0=23、5mm ,按下图连接。试验算节点就是否安全。(14分) 100100100 4、 如图所示焊接连接,采用三面围焊,承受得轴心拉力设计值KN N 1000=。钢材为Q235B ,焊条为E43型,,试验算此连接焊缝就是否满足要求。已知 2 160mm N f w f =(14分)

5、 一两端铰接得拉弯杆。截面为I45a 轧制工字钢,材料用Q235钢,截面无削弱,静态荷载。试确 定作用于杆得最大轴心拉力得设计值。已知I45a 得截面特征与质量为: 2 mm 10240=A , mm 4.177=x i , 4 6mm 1043.1?=x W ,x γ=1、 05。(14分)

6 e 300=注: f t 7材Q235-BF 82 13200mm A =, 3 4.5016cm W x =, 4 45019392mm I y =, y b y x y b b f h t w Ah 2354.414320212??? ?????+???? ??+?=ηλλβ?, 71.0=b β,0 .1282 .007.1' ≤-=b b ??, 2215mm N f =。(13分)

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