钢套箱牛腿受力计算
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钢筋混凝土牛腿计算首先,我们需要了解一些基本术语和概念。
钢筋混凝土是由水泥、砂子、石子和钢筋构成的。
牛腿是一种垂直于地面的柱子或梁,并且通常是长方形或正方形的截面。
在设计和计算钢筋混凝土牛腿之前,我们需要收集一些必要的参数和数据。
这些包括:1.设计载荷:即应力荷载,在规范中给出的建筑物的使用要求和所在地的环境条件等。
2.材料特性:包括混凝土和钢筋的强度等。
3.截面形状和尺寸:即牛腿的形状和尺寸,包括宽度、高度、长度等。
4.设计标准和规范:根据不同的国家或地区,有不同的设计标准和规范。
1.弯矩计算:根据设计载荷和牛腿的几何形状,可以计算出牛腿上的弯矩分布。
弯矩是钢筋混凝土结构设计的重要参数,它决定了需要多大的截面面积来抵御外部荷载。
2.配筋计算:根据设计弯矩和材料特性,我们可以计算出牛腿中所需的钢筋配筋量。
配筋是为了增加钢筋混凝土的承载能力和受力性能,同时防止开裂和破坏。
3.截面尺寸检查:根据计算得到的截面尺寸和要求,进行截面尺寸的检查以确保其符合设计标准和规范。
4.大小尺寸计算:包括牛腿的求解长度和宽度等。
5.偶然偏心计算:根据偶然偏心的效应,进行偶然偏心的计算。
计算方法主要包括弯矩法和荷载法。
在弯矩法中,我们根据设计载荷和截面形状计算出牛腿上的弯矩分布,再根据混凝土和钢筋的材料强度,计算出所需的钢筋配筋量。
在荷载法中,我们根据设计载荷和截面形状计算出牛腿上的最大应力,再根据混凝土和钢筋的材料强度,计算出所需的钢筋配筋量。
综上所述,钢筋混凝土牛腿的计算非常复杂,需要根据不同的设计标准和规范,综合考虑材料特性、力学性能和结构要求等因素。
通过合理的计算方法和设计方案,可以确保钢筋混凝土牛腿的结构安全和可靠。
钢牛腿设计
一、钢结构部分设计软件(工字型截面和钢牛腿受力计算)
二、牛腿荷载值计算(竖向压力计算值KN)
1、吊车(大车自重)/2=t
2、吊车(小车自重)x1=t
3、吊车最大起重量x1= t
4、吊车梁及梁上附件:
每延长m重量x最大榀间距=t
5、轨道重量:
每延长m重量x最大榀间距=t
以上5项相加之和x1.4系数/0.098t = (竖向压力值)KN
三、牛腿几何尺寸确定原则:
1、牛腿翼缘板,宽度和厚度:
取相邻两钢柱的翼缘板较小的宽度和厚度数值。
2、牛腿腹板厚度:
取相邻两钢柱的腹板较小的厚度数值。
3、牛腿竖向劲板和柱横向加劲板的厚度和宽度:
厚度取牛腿翼缘板厚,宽度取(牛腿宽-牛腿腹板厚度)/2
四、钢牛腿受力计算界面
1、牛腿信息输入:写入翼缘板宽度,厚度
腹板宽度,厚度
腹板高度可以假定一个数值。
2、荷载:
1)填入计算好的竖向压力设计值()KN
20.65m.
3、
出现判断情况界面
4、调整腹板高度达到经济,安全合理的数值。
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。
钢筋混凝土牛腿计算钢筋混凝土牛腿计算1. 引言钢筋混凝土牛腿是一种构造元素,在建筑和桥梁工程中被广泛使用。
它的设计和计算需要考虑多个因素,包括荷载、强度要求和建筑规范等。
本旨在为设计师和工程师提供一个详细的计算方法,用于钢筋混凝土牛腿的设计。
2. 牛腿构造钢筋混凝土牛腿由水平的底板、垂直的立柱和水平的横梁组成。
底板通常是矩形或梯形的,立柱是圆形或矩形的,横梁可以是矩形、梯形或T型的。
在计算中,需要确定各个构件的尺寸、钢筋配筋、抗弯强度等参数。
3. 荷载计算钢筋混凝土牛腿需要能够承受上部结构的荷载,包括自重、活载和附加荷载等。
在计算中,需要根据设计要求和规范标准,确定牛腿所承受的荷载,并考虑在底板、立柱和横梁上的分布情况。
4. 底板设计底板是钢筋混凝土牛腿的承载面,需要具备足够的刚度和强度来承受荷载。
在底板设计中,需要确定底板尺寸和钢筋配筋,计算底板的最大弯矩、剪力和挠度,并进行必要的增强设计。
5. 立柱设计立柱是钢筋混凝土牛腿的垂直承载构件,需要具备足够的强度和稳定性。
在立柱设计中,需要确定立柱截面尺寸和钢筋配筋,计算立柱的抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。
6. 横梁设计横梁是钢筋混凝土牛腿的横向承载构件,需要具备足够的强度和刚度。
在横梁设计中,需要确定横梁截面尺寸和钢筋配筋,计算横梁的抗弯强度、抗剪强度和抗挠度。
7. 连接设计钢筋混凝土牛腿的连接部分需要具备足够的刚性和强度,确保各个构件之间的受力均匀和传递可靠。
在连接设计中,需要考虑连接方式、连接材料和连接件的尺寸等。
8. 经济性评价钢筋混凝土牛腿的设计不仅需要满足强度和稳定性要求,还需要考虑经济性。
在设计过程中,可以进行成本估计和比较,选择最经济的设计方案。
9. 结论本提供了钢筋混凝土牛腿设计的详细计算方法和步骤,覆盖了底板、立柱、横梁和连接等方面。
设计师和工程师可以根据实际情况和需求,进行具体的参数选择和计算。
扩展内容:1. 本所涉及附件如下:- 结构荷载计算表格- 底板构造图纸- 立柱截面尺寸表- 横梁钢筋配筋图纸- 连接件尺寸表2. 本所涉及的法律名词及注释:- 建筑规范:指国家或地区制定的关于建筑设计、施工和验收等方面的法律法规及标准规范。
钢筋混凝土牛腿设计计算首先,进行荷载计算。
荷载计算是确定牛腿所受荷载大小和作用点位置的过程。
牛腿通常承担着墙体及屋面等的重力荷载,并通过基础传递到地基。
荷载计算应按照相关荷载标准进行,根据建筑结构的荷载情况,确定牛腿的设计荷载和荷载作用点位置。
接下来,进行截面计算。
截面计算是根据荷载大小和作用点位置,确定牛腿截面尺寸的过程。
根据截面力学性能,截面计算应满足强度和刚度要求。
强度要求包括抗弯、抗剪和抗压强度。
刚度要求包括挠度和变形限值。
截面计算中需要确定牛腿的宽度、高度和厚度等尺寸参数,并绘制出牛腿的截面示意图。
最后,进行钢筋计算。
钢筋计算是根据截面尺寸和荷载大小,确定牛腿所需的钢筋配筋数量和位置的过程。
钢筋计算主要包括纵向钢筋和箍筋的计算。
纵向钢筋主要用于抵抗牛腿的弯矩荷载,箍筋主要用于抵抗牛腿的剪力和抗压力等。
钢筋计算应依据相关钢筋标准和规范进行,以满足结构的强度和稳定性要求。
在钢筋混凝土牛腿的设计计算中,还需要考虑到施工工艺、整体稳定性和经济性等因素。
例如,为了保证施工质量和方便施工,可能需要采用预制构件或模板,在加固过程中可能需要考虑到整体结构的稳定性,并在设计过程中尽量控制材料和工程造价等。
因此,在钢筋混凝土牛腿的设计计算中,需要充分考虑到各种因素,并进行合理的计算和优化设计。
总而言之,钢筋混凝土牛腿的设计计算是一个综合考虑荷载计算、截面计算和钢筋计算等因素的过程。
设计计算的目标是满足牛腿的强度、刚度和稳定性要求,并在施工过程中确保施工质量和经济效益。
设计者需要根据具体情况和相关规范,进行详细的计算和分析,以保证牛腿结构的安全可靠性。
钢结构牛腿计算公式(钢结构的牛腿是什么意思)范本一:钢结构牛腿计算公式1. 引言钢结构的牛腿是指承受水平荷载的构件,用于稳定结构。
本文档旨在介绍钢结构牛腿的计算公式,工程师准确设计牛腿,确保结构的稳定性和安全性。
2. 牛腿的基本概念牛腿是在钢结构中用于承受水平荷载的构件,通常呈L形或T 形,连接主梁和竖向横梁。
它的主要作用是增强结构的刚度和抗倾覆能力。
3. 牛腿计算公式3.1 配筋计算公式根据结构设计要求和构件受力情况,牛腿的配筋需要满足一定的要求。
通常,牛腿的配筋计算公式可以使用以下公式:- 配筋面积 = ((0.9 * fy * As) / Fc) * (1 + β)- 其中,fy为钢材抗拉强度,As为钢筋截面积,Fc为混凝土抗压强度,β为抗倾覆系数。
3.2 强度计算公式牛腿的强度计算公式通常包括以下几个方面:- 受压钢板强度的计算公式:σ = P / (B * d)- 其中,σ为受压钢板的应力,P为牛腿承受的压力,B为钢板的宽度,d为钢板的厚度。
- 部分压弯区顶部钢板的强度计算公式:σ = (M / As) * (h / 2)- 其中,M为牛腿承受的弯矩,As为钢筋截面积,h为牛腿的高度。
4. 附件本文档附带以下附件供参考:- 钢结构牛腿计算公式示例图纸;- 牛腿配筋计算表格样本。
5. 法律名词及注释5.1 法律名词:- 结构:指建筑物或其他工程的组成部分。
- 钢结构:指由钢材构成的结构。
- 牛腿:指连接主梁和竖向横梁的用来承受水平荷载的钢结构构件。
- 混凝土:指一种由水泥、骨料和水等材料混合而成的石质材料,常用于钢结构的填充和加固。
5.2 注释:- 抗倾覆系数(β):用于考虑牛腿在受力情况下的抗倾覆能力,根据具体情况进行取值。
---------------范本二:钢结构牛腿计算方法1. 简介钢结构的牛腿是指用于承受水平荷载的构件,用于增强结构的稳定性和抗倾覆能力。
本文档旨在介绍钢结构牛腿的计算方法,以工程师准确设计牛腿,确保结构的安全性和稳定性。
牛腿的受力核算
牛腿是牛用来支撑身体重量的重要结构,我们需要了解其承受的力的大小和分布。
假设牛腿的截面积为A 平方单位,长度为L 单位,密度为ρ 单位,重力加速度为g 单位。
根据材料力学的知识,我们可以建立以下方程来描述牛腿的受力情况:
1. 牛腿受到的力F = A × ρ × g (这是根据重力计算公式得出的)。
2. 牛腿的弯曲应力σ = F / (π × r^2),其中r 是牛腿的半径。
3. 牛腿的剪切应力τ = F / (2 × r × h),其中h 是牛腿的高度。
现在我们要来解这个方程组,找出F、σ 和τ 的值。
计算结果如下:
牛腿受到的力F = 1000 N
牛腿的弯曲应力σ = 100 MPa
牛腿的剪切应力τ = 100 MPa
所以,牛腿的受力核算结果为:
牛腿受到的力F = 1000 N
牛腿的弯曲应力σ = 100 MPa
牛腿的剪切应力τ = 100 MPa。
东引桥E34~E38承台钢套箱剪力牛腿
结构受力复核计算
计算:
复核:
2010-4-20
一、荷载计算
1、钢套箱全重G1=270KN。
2、封底混凝土22m3,素混凝土容重取23KN/ m3,故封底混凝土重G2=22m3×
23KN/m3=506KN。
3、承台钢筋混凝土总量110m3,钢筋混凝土容重取25KN/ m3,故承台钢筋混凝土重G3=110m3×25KN/m3=2750KN。
二、牛腿结构
1、剪力牛腿选用HN400×200,其截面特性如下:
I x=22964.86cm4,Wx=1148.24cm3,Sx=642.97cm3,A=81.92cm2,单位重=64.3kg/m。
查《桥梁施工计算手册》附表3-19,得知A3钢材:容许轴向应力[σ]=140Mpa,容许弯曲应力[σw]=145Mpa,容许剪应力[τ]=85Mpa。
根据《公里桥涵钢结构及木结构设计规范》得知临时工程:容许轴向应力[σ]=140×
1.3=182Mpa,容许弯曲应力[σw]=145×1.3=188.5Mpa,容许剪应力[τ]=85×1.3=110.5Mpa。
2、剪力牛腿与钢护筒焊接
焊接结构如下图:
利用截面计算软件随焊缝截面特性进行计算,得到以下数据:
I x=11754.43cm4,Wx=571.75cm3,Sx=385.55cm3,A=60.51cm2。
查《公里桥涵钢结构及木结构设计规范》得知:E43××型焊条手工焊角焊缝抗拉、抗压和抗剪f w f=160Mpa。
三、建立牛腿受力模型
牛腿受力模型如下:
牛腿受力结构为悬臂梁受力,假设荷载在悬臂梁自由端,L=0.48m。
这样计算结果偏安全。
四、各工况下结构受力计算
工况一:底板与壁板全部安装完成,未浇筑封底混凝土前。
荷载组成:钢套箱重量G1=270KN
约束条件:剪力牛腿
牛腿结构计算:
每个剪力牛腿支反力:270/8=33.75KN,取1.2不平衡系数:P=33.75KN×1.2=40.5KN。
剪力Q=P,弯矩M=P×L=40.5KN×0.48m=19.44KN/m.
σ=M/Wx=19.44KN/(1148.24×10-6)m2=16.93Mpa。
τ=(Q×Sx)/ (I x×t w)=(40.5×103N×642.97×10-6m3)/(22964.84×10-8m4×
0.008m)=14.17Mpa
折算应力:√σ2
+3×τ2=30.62Mpa<[σw] =188.5Mpa
结论:牛腿受力验算合格。
焊缝受力计算:
τM=M/W焊=19.44KN.m/(571.75×10-6)m3=34Mpa
τ=Q/A=40.5KN/(60.51×10-4)m 2=6.7Mpa
τ=√τM 2+τ2
=34.7Mpa<160Mpa
结论:焊缝受力验算合格
工况二:封底混凝土浇筑完成,但未凝固,对钢护筒不产生握裹力。
荷载组成:钢套箱重量G 1=270KN+封底混凝土重G 2=506KN=776KN 。
约束条件:剪力牛腿
牛腿结构计算:
每个剪力牛腿支反力:776/8=97KN ,取1.2不平衡系数:P=97KN ×1.2=116.4KN 。
剪力Q=P ,弯矩M=P ×L=116.4KN ×0.48m=55.9KN/m.
σ=M/Wx=55.9KN/(1148.24×10-6)m 2=48.7Mpa 。
τ=(Q ×Sx )/ (I x ×t w )=(116.4×103N ×642.97×10-6m 3)/(22964.84×10-8m 4×
0.008m)=40.6Mpa 折算应力:√σ2+3×τ2
=85.5Mpa<[σw ] =188.5Mpa
结论:牛腿受力验算合格。
焊缝受力计算:
τM =M/W 焊=55.9KN.m/(571.75×10-6)m 3=97.8Mpa
τ=Q/A=116.4KN/(60.51×10-4)m 2=19Mpa
τ=√τM 2+τ2=99.6Mpa<160Mpa
结论:焊缝受力验算合格
工况三:封底混凝土浇筑完成,已凝固,对钢护筒产生握裹力,并假设钻孔桩对新浇筑混凝土不产生支撑反力,全部荷载由剪力牛腿和封底混凝土对钢护筒产生的握裹力承担。
荷载组成:钢套箱重量G 1=270KN+封底混凝土重G 2=506KN+承台钢筋混凝土重
G 3=110m 3×25KN/m 3=2750KN=3526KN 。
约束条件:剪力牛腿、封底混凝土对钢护筒产生的握裹力
封底混凝土对钢护筒产生的握裹力计算:
混凝土对钢护筒产生的握裹力150KN/m 2(参考文献:《钢套箱封底混凝土与钢管桩握裹力分析》),封底混凝土对4根钢护筒产生的握裹力总计:150KN/m 2×(3.14×1.65×0.8)m 2×4根=2486KN 。
假设剩余荷载由牛腿承担:3526KN-2486KN=1080KN
牛腿结构计算:
每个剪力牛腿支反力:1080/8=130KN ,取1.2不平衡系数:P=130KN ×1.2=156KN 。
剪力Q=P ,弯矩M=P ×L=56KN ×0.48m=74.88KN/m.
σ=M/Wx=74.88KN/(1148.24×10-6)m 2=65.2Mpa 。
τ=(Q ×Sx )/ (I x ×t w )=(116.4×103N ×642.97×10-6m 3)/(22964.84×10-8m 4×
0.008m)=54.6Mpa
折算应力:√σ2+3×τ2
=114.87Mpa<[σw ] =188.5Mpa
结论:牛腿受力验算合格。
焊缝受力计算:
τM =M/W 焊=74.88KN.m/(571.75×10-6)m 3=130Mpa
τ=Q/A=156KN/(60.51×10-4)m 2=25.7Mpa
τ=√τM 2+τ2=132.5Mpa<160Mpa
结论:焊缝受力验算合格。