钢结构的-稳定性验算
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钢结构连接、钢结构强度稳定性、钢筋支架、格构柱计算◆钢结构连接计算一、连接件类别不焊透的对接焊缝二、计算公式1.在通过焊缝形心的拉力,压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算:2.在其它力或各种综合力作用下,σf,τf共同作用处。
式中N──-构件轴心拉力或轴心压力,取 N=100N;lw──对接焊缝或角焊缝的计算长度,取lw=50mm;γ─-作用力与焊缝方向的角度γ=45度;σf──按焊缝有效截面(helw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力;hf──较小焊脚尺寸,取 hf=30mm;βt──正面角焊缝的强度设计值增大系数;取1;τf──按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力;Ffw──角焊缝的强度设计值。
α──斜角角焊缝两焊脚边的夹角或V形坡口角度;取α=100度。
s ──坡口根部至焊缝表面的最短距离,取 s=12mm;he──角焊缝的有效厚度,由于坡口类型为V形坡口,所以取he=s=12.000mm.三、计算结果1. 正应力:σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2;2. 剪应力:τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2;3. 综合应力:[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2;结论:计算得出的综合应力0.167N/mm2≤对接焊缝的强度设计值ftw=10.000N/mm2,满足要求!◆钢结构强度稳定性计算一、构件受力类别:轴心受弯构件。
二、强度验算:1、受弯的实腹构件,其抗弯强度可按下式计算:Mx/γxWnx + My/γyWny ≤ f式中 Mx,My──绕x轴和y轴的弯矩,分别取100.800×106 N·mm,10.000×106 N·mm;γx, γy──对x轴和y轴的截面塑性发展系数,分别取 1.2,1.3;Wnx,Wny──对x轴和y轴的净截面抵抗矩,分别取 947000 mm3,85900 mm3;计算得:Mx/(γxWnx)+My/(γyWny)=100.800×106/(1.2×947000)+10.000×106/(1.3×85900)=178.251 N/mm2受弯的实腹构件抗弯强度=178.251 N/mm2 ≤抗弯强度设计值f=215N/mm2,满足要求!2、受弯的实腹构件,其抗剪强度可按下式计算:τmax = VS/Itw ≤ fv式中V──计算截面沿腹板平面作用的剪力,取V=10.300×103 N;S──计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩,取 S= 947000mm3;I──毛截面惯性矩,取 I=189300000 mm4;tw──腹板厚度,取 tw=8 mm;计算得:τmax = VS/Itw=10.300×103×947000/(189300000×8)=6.441N/mm2受弯的实腹构件抗剪强度τmax =6.441N/mm2≤抗剪强度设计值fv = 175 N/mm2,满足要求!3、局部承压强度计算τc = φF/twlz ≤ f式中φ──集中荷载增大系数,取φ=3;F──集中荷载,对动力荷载应考虑的动力系数,取 F=0kN;tw──腹板厚度,取 tw=8 mm;lz──集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,取lz=100(mm);计算得:τc = φF/twlz =3×0×103/(8×100)=0.000N/mm2局部承压强度τc =0.000N/mm2≤承载力设计值f = 215 N/mm2,满足要求!4、在最大刚度主平面内受弯的构件,其整体稳定性按下式计算:Mx/φbWx ≤ f式中Mx──绕x轴的弯矩,取100.8×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;Wx──对x轴的毛截面抵抗矩Wx,取 947000 mm3;计算得:Mx/φbwx = 100.8×106/(0.9×947000)=118.268 N/mm2≤抗弯强度设计值f= 215 N/mm2,满足要求!5、在两个主平面受弯的工字形截面构件,其整体稳定性按下式计算:Mx/φbWx + My/γyWny ≤ f式中 Mx,My──绕x轴和y轴的弯矩,分别取100.8×106 N·mm,10×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;γy──对y轴的截面塑性发展系数,取 1.3;Wx,Wy──对x轴和y轴的毛截面抵抗矩,分别取 947000 mm3, 85900 mm3;Wny──对y轴的净截面抵抗矩,取 85900 mm3计算得:Mx/φbwx +My/ γyWny =100.8×106/(0.9×947000)+10×106/(1.3×85900)=207.818 N/mm2≤抗弯强度设计值f=215 N/mm2,满足要求!◆钢筋支架计算公式一、参数信息钢筋支架(马凳)应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之间。
第一部分钢结构吊装方案及验收数据第一章工程概况1.1、钢结构工程概况1.工程名称:厂房屋面钢结构工程2、建设单位:3、设计单位:4、供料单位:5、施工单位:6、施工地点:\7、安装工期:80天8、建筑面积:约26000平方米(仅指钢结构屋顶覆盖面积)2、建筑物简介: 本工程分厂房混凝土柱,屋面梁、屋面围护结构等。
本工程屋面为双坡,主体结构为混凝土框架结构,屋面为轻钢结构,柱间距为6米、8米、9米12米,东西向为A-M轴,112米。
南北向为1-30轴线,232米。
根据业主施工要求在变形处进行进行分区,其中1-10轴线为A区,11-30轴线为B区。
立面檐口标高为A轴为10.6M、M 轴为10.8M。
主要工程范围包括:屋面结构系统屋面梁、屋面檩条及次檩等构件的吊装、屋面围护系统屋面板及内顶板的安装、墙面结构系统及外墙面板的安装、雨棚结构系统及围护系统的安装。
主要结构形式为轻型门式刚架结构。
主体结构由焊接H型钢(梁)、水平支撑、圆管撑组成;次结构由隅撑、Z型檩条、支撑、拉条组成。
主体钢梁与钢梁之间采用10.9级扭剪型高强度螺栓连接。
檩条用C级普通螺栓连接。
其中梁、檩条等主材采用Q345级钢,钢支撑、拉条采用Q235级钢。
第二章屋面钢梁吊装方案的选择及结构验算2.1施工工作段的划分屋面钢梁的安装是本工程的吊装难点,以伸缩缝为分界分为AB个工作区段,每个工作段的作业相同。
1)区域划分B区:11-30轴/A-M轴A区:1-10/A-M轴2)吊装顺序B区 A区推进吊装2.2钢构安装方案选择吊装施工工艺及技术措施1.主结构的吊装步骤1.1 根据吊装类型划分:吊装区域划分为个五区域(附图),采用50汽吊与抱杆组合吊装。
1.2 据工期要求,配备多组安装人员按照现场材料到货情况分轴线进行多班组吊装工作,吊装先从B区开始,同时安排一组人员进行结构的固定工作;然后是否增加吊装班组及抱杆数量根据现场的实际情况进行。
2. 钢梁安装1.1 根据每榀钢梁的节点进行分段:分为1-10节1.2钢梁吊装顺序1→2→3→4→5→---10节(附图)3.吊装步骤用抱杆、人力安装屋面梁;由于整体屋面梁最大长112米,根据钢梁吊装顺序将其钢梁第一节安装好之后,然后逐节安装。
钢梁整体稳定性验算步伐之巴公井开创作1. 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4.2.1条,判断是否可不计算梁的整体稳定性.2. 如需要计算2.1 等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁1)根据表B.1注1,求ξ.l1——H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度,对跨中无侧向支承点的梁,l1为其跨度;对跨中有侧向支撑点的梁,l1为受压翼缘侧向支承点间的距离(梁的支座处视为有侧身支承).b1——截面宽度.2)根据表B.1,求βb.3)根据公式B.1-1注,求I1和I2,求αb.如果αb>0.8,根据表B.1注6,调整βb.4)根据公式B.1-1注,计算ηb.5)根据公式B.1-1,计算φb.6)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.7)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.2 轧制普通工字钢简支梁1)根据表B.2选取φb.2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.2.3 轧制槽钢简支梁1)根据公式B.3,计算φb.2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.3)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.4 双轴对称工字形等截面(含H型钢)悬臂梁1)根据表B.1注1,求ξ.l1——悬臂梁的悬伸长度.b1——截面宽度.2)根据表B.4,求βb.3)根据公式B.1-1,计算φb.4)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.5)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.5 受弯构件整体稳定系数的近似计算(均匀弯曲,)2.5.1 工字形截面(含H型钢)双轴对称1)根据公式 B.5-1,计算φb,当φb>0.6时,不用根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb,当φb>1.0,取φb=1.0.2)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.5.2 工字形截面(含H型钢)单轴对称1)根据公式 B.5-2,计算φb,当φb>0.6时,不用根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb,当φb>1.0,取φb=1.0.2.5.3T型截面(弯矩作用在对称轴平面,绕x轴),翼缘受压,双角钢T形截面1)根据公式 B.5-3,计算φb,当φb>0.6时,不用根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.2)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.5.4T型截面(弯矩作用在对称轴平面,绕x轴),翼缘受压,部份T型钢和两板组合T形截面1)根据公式 B.5-4,计算φb,当φb>0.6时,不用根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.2)根据公式4.2.2,验算稳定性.2.5.5T型截面(弯矩作用在对称轴平面,绕x轴),弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不年夜于1)根据公式 B.5-5,计算φb,当φb>0.6时,不用根据公式B.1-2,采纳φ’b取代φb.2)根据公式4.2.2,验算稳定性.钢梁局部稳定性验算步伐1. 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4.3.1条,判断钢梁是否需要配置加劲肋,以及是否需要计算配置加劲肋后腹板的稳定性.2. 如需要配置加劲肋,根据 4.3.2条,判断加劲肋的安插形式.3. 如需要计算腹板稳定性3.1 仅配置横向加劲肋的腹板1)根据式4.3.3-2d或式4.3.3-2e,计算“用于腹板受弯计算时的通用高厚比λb”;2)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c,计算σcr;3)根据式4.3.3-3d或式4.3.3-3e,计算λs;4)根据式4.3.3-3a、式4.3.3-3b或式4.3.3-3c,计算τcr;5)根据式4.3.3-4d或式4.3.3-4e,计算λc;6)根据式4.3.3-4a、式4.3.3-4b或式4.3.3-4c,计算σc,cr;7)根据式4.3.3-1,计算各区格的局部稳定性.3.2 同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板3.2.1 受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格1)根据式4.3.4-2d或式4.3.4-2e,计算λb1;2)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c,计算σcr1;3)根据式4.3.3-3d或式4.3.3-3e,计算λs1,其中h0要换成h1,h1是纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离;4)根据式4.3.3-3a、式4.3.3-3b或式4.3.3-3c,计算τcr1;5)根据式4.3.4-3a或式4.3.4-3b,计算λc1;6)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c,计算σc,cr1;7)根据式4.3.4-1,计算受压翼缘与纵向加劲肋之间区格的局部稳定性.3.2.2 受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格1)根据式4.3.4-5,计算λb2;2)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c,计算σcr2.3)根据式4.3.3-3d或式4.3.3-3e,计算λs2,其中h0要换成h2,h2=h0-h1;4)根据式4.3.3-3a、4.3.3-3b或4.3.3-3c,计算τcr2;5)根据式4.3.3-4d或式4.3.3-4e,计算λc2,其中h0要换成h2,当a/h2>2时,取a/h2=2;6)根据式4.3.3-4a、式4.3.3-4b或式4.3.3-4c,计算σc,cr2.7)根据式4.3.4-4计算受拉翼缘与纵向加劲肋区格的稳定性.3.2.3 在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格1)根据式4.3.4-2a或4.3.4-2b,计算λb1;2)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c,计算σcr1;3)根据式4.3.3-3d或式4.3.3-3e,计算λs1;4)根据式4.3.3-3a、4.3.3-3b或4.3.3-3c,计算τcr1,其中将a要换成a1,a1为短加劲肋间距;5)根据式4.3.5a或式4.3.5b计算λc1;6)根据式4.3.3-2a、式4.3.3-2b或式4.3.3-2c计算σc,cr1;7)根据式4.3.4-1计算在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋区格的稳定性.。
钢结构设计中的强度与稳定性分析钢结构作为一种重要的建筑构造形式,在现代建筑中得到了广泛的应用。
其独特的特点使其成为了建筑设计师们的首选,然而,正确理解和分析钢结构的强度与稳定性是确保其安全性和可靠性的关键。
本文将深入探讨钢结构设计中的强度与稳定性分析,以期对读者有所启发。
一、强度分析钢结构的强度分析是确保建筑结构能够承受正常和异常荷载的重要步骤。
在设计过程中,工程师需要考虑到以下几个关键因素。
1.1 材料强度钢材作为钢结构的主要构造材料,其强度参数决定了整个结构的抗力能力。
工程师需要详细了解所选用的钢材的性能指标,包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等,以确保设计结构的强度能够满足要求。
1.2 荷载计算在设计过程中,荷载计算是非常重要的一环。
工程师需要根据建筑的用途和具体情况,准确计算出可变荷载、恒载和地震荷载等,以保证设计的结构能够承受这些荷载。
当荷载不均匀分配时,还需要进行统一系数的计算。
1.3 结构稳定钢结构的稳定性是强度分析中不可忽视的一部分。
当结构受到垂直或水平方向的外力作用时,其稳定性要求结构能够保持稳定。
工程师需要根据实际情况,采用适当的稳定性分析方法,确保设计的结构能够满足要求。
二、稳定性分析稳定性分析是钢结构设计中非常重要的一环,它主要考虑结构在受荷时的稳定性能。
以下是一些常见的稳定性分析方法。
2.1 弯曲稳定性分析在弯曲稳定性分析中,工程师需要计算并分析结构受弯矩作用下的稳定性。
通过计算结构的屈曲系数和容许屈曲荷载,可以确定结构的弯曲稳定性是否得到满足。
2.2 屈曲稳定性分析屈曲稳定性分析主要考虑结构在压力作用下的稳定性。
工程师需要计算结构的临界荷载和理论强度,以保证结构在受压力作用时不发生屈曲。
2.3 应力稳定性分析应力稳定性分析是为了保证结构在受荷时不发生破坏。
工程师需要计算结构的应力集中系数和容许应力,以确保结构在实际使用条件下能够稳定且不发生破坏。
三、结构设计的实践在实际结构设计中,强度与稳定性分析是紧密相连的。
钢管支撑强度及稳定性验算注意《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012(《全国规程》)与地方规程输入区别输入围护结构计算软件单根支撑计算轴力标准值《全国规程》4.9.8 L:支撑构件的受压计算长度《全国规程》第3.1.6 作用基本组合的综合分项系数不应小于1.25;对安全等级为一级、二级、三级的支护结构γ0分别不应小于1.1、《全国规程》第4.9.7取(1/1000)L与40mm的较大值,《上海规范》10.2.9.3取(2/1000~3/1000)L与40mm的较大值等于均布面荷载乘以钢管外径,钢支撑施工荷载取值不超过1KN/m《钢结构》4.4.8跨中弯矩:M自重=1/8(g钢*A*L*L)*γ0*γf;M施=1/8*(q0*L*L)*γ0*γf《钢结构》8.2.4-2 跨中最大弯矩M=Me+M0《钢结构》表8.1.1 表3.5.1 当截面板件宽厚比等级满足S3级要求时,按表8.1.1采用根据钢支撑型号填写壁厚16填0.577、壁厚14填0.581、壁厚12填0.585《钢结构》13.1.2 圆管截面的受压构件,其外径与壁厚之比不应超过100(εк)^2《钢结构》8.2.4《钢结构》4.4.8《钢结构》4.4.8《全国规程》4.9.8《全国规程》4.9.14《钢结构》8.2.4-3《钢结构》8.2.1-2《钢结构》3.5.1 其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根《钢结构》附录D D.0.5-2《钢结构》附录D D.0.5《钢结构》附录D 表D.0.5《钢结构》8.1.1-2 f≤[f]=215MPa,满足要求《钢结构》8.2.4-1 f/[f]≤1.0,满足要求支撑轴力标准值:1,如果是理正计算,则直接输入计算轴力即可,因为理正计算的轴力是支撑间距跨度上的总轴力。
2,如果是启明星计算,则支撑轴力为计算结果乘以支撑间距。
因为启明星计算的轴力是每延米上的轴力。
注:1、蓝色部分-填入2、粉色部分-需与规范确认3、红色部分-计算结果γ0分别不应小于1.1、1.0、0.9:。
钢梁整体稳定性验算步骤1. 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4.2.1条,判断是否可不计算梁的整体稳定性。
2. 如需要计算2.1 等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁1)根据表B.1注1,求ξ。
l1——H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度,对跨中无侧向支承点的梁,l1为其跨度;对跨中有侧向支撑点的梁,l1为受压翼缘侧向支承点间的距离(梁的支座处视为有侧身支承)。
b1——截面宽度。
2)根据表B.1,求βb。
3)根据公式B.1-1注,求I1和I2,求αb。
如果αb>0.8,根据表B.1注6,调整βb。
4)根据公式B.1-1注,计算ηb。
5)根据公式B.1-1,计算φb。
6)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
7)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.2 轧制普通工字钢简支梁欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编1)根据表B.2选取φb。
2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
3)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.3 轧制槽钢简支梁1)根据公式B.3,计算φb。
2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
3)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.4 双轴对称工字形等截面(含H型钢)悬臂梁1)根据表B.1注1,求ξ。
l1——悬臂梁的悬伸长度。
b1——截面宽度。
2)根据表B.4,求βb。
3)根据公式B.1-1,计算φb。
4)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
5)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.5 受弯构件整体稳定系数的近似计算(均匀弯曲,)2.5.1 工字形截面(含H型钢)双轴对称1)根据公式B.5-1,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb,当φb>1.0,取φb=1.0。
2)根据公式4.2.2,验算稳定性。
欧阳术创编2021.02.02 欧阳美创编2.5.2 工字形截面(含H型钢)单轴对称1)根据公式B.5-2,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb,当φb>1.0,取φb=1.0。
钢结构强度稳定性计算书
地下车库工字钢回顶方案:
最大跨度8.1×8.1,井子梁,间距2.7×2.7。
主梁尺寸:450×800,次梁尺寸:300×700,楼板厚度250
设计顶板荷载:5kN/㎡,消防车道荷载35kN/㎡
单跨梁及楼板自重:72T,车满载自重暂估算为:50T,合计荷载122T
每夸下顶12根工字钢,加上原砼框柱,则每根工字钢受载为:7.625T(75kN)计算依据:
1、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、构件受力类别:
轴心受压构件。
二、强度验算:
1、轴心受压构件的强度,可按下式计算:
σ = N/A n≤ f
式中N──轴心压力,取 N= 100 kN;A n──净截面面积,取A n= 1944 mm2;
轴心受压构件的强度σ= N / A n = 100×103 / 1944 = 51.44 N/mm2;
f──钢材的抗压强度设计值,取 f= 215 N/mm2;
由于轴心受压构件强度σ= 51.44 N/mm2≤承载力设计值f=215
N/mm2,故满足要求!
2、轴心受压构件的稳定性按下式计算:
≤ f
N/φA
n
式中 N──轴心压力,取 N= 100 kN;l──构件的计算长度,取 l=3200 mm;
i──构件的回转半径,取 i=18.9 mm;
λ──构件的长细比, λ= μl/i= 0.5×3200/18.9 = 84.6562;
[λ]──构件的允许长细比,取 [λ]=150 ;
构件的长细比λ= 84.656 >[λ] = 150,故满足要求;。
GB50017钢结构稳定性设计规范
本文档旨在概述GB钢结构稳定性设计规范的主要内容和要求。
1. 引言
GB钢结构稳定性设计规范是中国建筑设计标准化委员会发布
的国家标准,适用于各类钢结构的稳定性设计。
稳定性设计是确保
钢结构在荷载作用下不发生失稳的关键,对于保证建筑结构的安全
和可靠性具有重要意义。
2. 适用范围
本规范适用于各类钢结构的稳定性设计,包括但不限于工业厂房、桥梁、高层建筑等。
钢结构包括钢框架、钢桁架、钢管脚手架等。
3. 主要内容
本规范主要包含以下内容:
3.1 稳定性设计方法
规范提供了基于等效梁法、模型分析法等的稳定性设计方法,用于计算钢结构稳定性的强度和刚度。
3.2 抗侧扭设计
规范要求钢结构在设计中考虑抗侧扭的能力,以防止结构的失稳和破坏。
3.3 钢构件连接设计
规范对钢结构的连接件进行了设计规定,包括焊接连接、螺栓连接等,以确保连接的强度和稳定性。
3.4 弹性稳定性分析
规范要求进行弹性稳定性分析,以评估钢结构在弹性阶段的稳定性和刚度。
3.5 稳定性验算
规范要求进行稳定性验算,以校核钢结构在荷载作用下的稳定性能力。
3.6 建设施工要求
规范对钢结构的建设施工要求进行了规定,包括焊接工艺、除锈处理、防腐处理等。
4. 结论
GB钢结构稳定性设计规范是确保钢结构稳定和安全的重要标准。
在设计和施工过程中,需要严格按照规范的要求进行稳定性设计和验算,以保证钢结构在荷载作用下的稳定性能力。
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注意:以上内容为简要概述,具体内容请参阅GB50017钢结构稳定性设计规范原文。
钢结构整体稳定性计算.doc文档一:1. 引言1.1 目的本文档的目的是对钢结构的整体稳定性进行计算和评估,以确保结构的安全性和可靠性。
1.2 背景钢结构是一种常用的建筑结构形式,具有高强度、轻质、易施工等优点。
然而,钢结构在受到外部荷载和温度变化等因素的作用下,可能会产生整体稳定性问题。
因此,对钢结构的整体稳定性进行计算和评估是非常重要的。
2. 弹性稳定性计算2.1 弹性稳定性定义弹性稳定性是指结构在弹性范围内不发生形状扭转和位移的稳定性。
2.2 弹性稳定性计算方法2.2.1 应力分析法通过对结构的应力进行分析,判断结构的弹性稳定性。
2.2.2 参考标准法根据相关的国家标准或行业规范,确定结构的稳定性要求和计算方法。
3. 屈曲稳定性计算3.1 屈曲稳定性定义屈曲稳定性是指结构在超过弹性极限范围内发生形状扭转和位移的稳定性。
3.2 屈曲稳定性计算方法3.2.1 单元法将结构分成若干个单元,利用弹性稳定分析和屈曲分析来计算结构的稳定性。
3.2.2 基于参数法根据结构的几何形状和材料性能等参数,使用公式和理论模型来计算结构的稳定性。
4. 结构稳定性评估4.1 动力稳定性评估通过对结构在不同工况下的动力响应进行分析,评估结构的稳定性。
4.2 稳定性分析报告根据计算结果,编写稳定性分析报告,对结构的稳定性进行评估和说明。
5. 附件6. 法律名词及注释6.1 结构稳定性指结构在受到外界荷载或温度变化等因素的作用下,不发生形状扭转和位移的能力。
6.2 弹性稳定性指结构在弹性范围内不发生形状扭转和位移的稳定性。
6.3 屈曲稳定性指结构在超过弹性极限范围内发生形状扭转和位移的稳定性。
文档二:1. 简介1.1 目的本文档旨在提供一个完整的钢结构整体稳定性计算的模板,以辅助工程师进行结构设计和评估。
1.2 背景钢结构在建筑工程中被广泛应用,但其整体稳定性对工程安全至关重要。
因此,对于钢结构的整体稳定性计算和评估具有重要意义。
钢结构计算书钢结构在现代建筑中扮演着至关重要的角色,因其具有强度高、重量轻、施工速度快等优点而被广泛应用。
而钢结构计算书则是确保钢结构设计安全、合理的重要文件。
接下来,让我们详细了解一下钢结构计算书的相关内容。
钢结构计算书通常包括以下几个主要部分:一、设计资料首先,需要明确钢结构所应用的工程概况,包括建筑的用途、地理位置、抗震设防烈度等。
同时,还需提供结构的几何尺寸、跨度、高度等基本参数。
此外,荷载信息也是至关重要的一部分,如恒载、活载、风载、雪载等,以及它们的取值依据和计算方法。
例如,在某工业厂房的设计中,恒载考虑了屋面板、檩条、钢梁等结构自重,取值为_____kN/m²;活载根据厂房的使用功能,取值为_____kN/m²;风载按照当地的基本风压和建筑体型系数计算得出;雪载则依据当地的最大雪压进行取值。
二、材料选择在钢结构计算书中,要详细说明所选用的钢材型号和规格,以及其力学性能指标,如屈服强度、抗拉强度、伸长率等。
同时,还需考虑钢材的化学成分、焊接性能等因素。
以常见的 Q355 钢材为例,其屈服强度为 355MPa,抗拉强度为470-630MPa。
在选择钢材时,要根据结构的受力特点和使用环境,确保所选钢材能够满足强度和稳定性的要求。
三、结构分析这是钢结构计算书的核心部分。
通常采用有限元分析方法或简化的力学计算模型,对结构进行受力分析。
包括对梁、柱、支撑等构件在各种荷载组合作用下的内力计算,如弯矩、剪力、轴力等。
比如,对于钢梁的计算,要考虑其在竖向荷载作用下的弯曲变形,计算出最大弯矩和剪力;对于柱,要分析其在轴向压力和弯矩共同作用下的稳定性。
四、构件设计根据结构分析得到的内力结果,对各个构件进行设计计算。
这包括梁、柱、支撑等的截面选型和尺寸确定。
在梁的设计中,要根据弯矩和剪力计算所需的截面抵抗矩和惯性矩,从而选择合适的钢梁截面,如 H 型钢、工字钢等,并确定其尺寸。
对于柱,要根据轴力和弯矩计算其稳定性,确定柱的截面形式和尺寸。
钢结构计算书在建筑工程领域,钢结构因其高强度、大跨度、施工快速等优点,得到了越来越广泛的应用。
而钢结构计算书则是确保钢结构设计安全、合理的重要文件。
接下来,让我们详细了解一下钢结构计算书的相关内容。
钢结构计算书的主要目的是通过一系列的计算和分析,确定钢结构构件在各种荷载作用下的受力情况,从而验证其强度、稳定性和变形是否满足设计要求。
它通常包括以下几个主要部分:一、设计依据这部分会列出本次钢结构设计所遵循的规范、标准以及相关的技术文件。
例如《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)等。
明确设计依据是保证计算结果合法性和可靠性的基础。
二、结构布置详细描述钢结构的整体布置情况,包括柱网布置、梁的布置、支撑体系的设置等。
同时,还会给出各构件的截面尺寸和材料型号。
这部分内容可以让读者对钢结构的整体架构有一个清晰的认识。
三、荷载计算荷载是钢结构设计中最重要的因素之一。
在计算书中,需要分别计算恒载(如结构自重、固定设备重量等)、活载(如人员活动荷载、雪荷载、风荷载等)以及偶然荷载(如地震作用等)。
每种荷载都有其相应的计算方法和取值标准。
以风荷载为例,需要根据建筑物所在地区的基本风压、地面粗糙度、建筑物高度和形状等因素,按照规范中的公式计算出风荷载的大小和分布。
四、内力分析在确定了荷载之后,就需要对钢结构进行内力分析,计算出各构件在各种荷载组合作用下所承受的轴力、弯矩、剪力等内力。
内力分析的方法有很多种,常见的有手算方法(如弯矩分配法、剪力分配法等)和计算机软件分析(如 PKPM、SAP2000 等)。
五、构件设计根据内力分析的结果,对各构件进行强度、稳定性和变形的验算。
对于钢梁和钢柱,需要分别验算其抗弯强度、抗剪强度、整体稳定性和局部稳定性;对于支撑构件,需要验算其抗压强度和稳定性。
在强度验算时,将计算得到的内力与构件的截面特性(如面积、惯性矩等)代入相应的强度计算公式,判断是否满足规范要求。
钢结构设计中稳定性分析探讨摘要:钢结构是用钢材经过加工、连接、安装而建成的一种工程结构,它需要承受各种可能的自然环境和人为环境作用,并应满足各种预定功能要求和具有足够的可靠性及良好的社会经济效益。
在钢结构设计中,稳定是较为重要的一个环节,本文分析了钢结构稳定设计应遵循的原则以及钢结构稳定设计特点,并提出钢结构稳定性设计的计算方法。
关键词:钢结构设计稳定性1 钢结构稳定设计存在问题分析(1)强度与稳定的区别。
强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度,因此是一个应力问题。
极限强度的取值取决于材料的特性。
对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则常取它的屈服点。
稳定问题则与强度问题不同,它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态。
从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。
如轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。
显然,轴压强度不是柱子破坏的主要原因。
(2)目前在网壳结构稳定性的研究中,梁一柱单元理论已成为主要的研究工具。
但梁一柱单元是否能真实反映网壳结构的受力状态还很难说,虽然有学者对梁一柱单元进行过修正,主要问题在于如何反映轴力和弯矩的耦合效应。
(3)在大跨度结构设计中整体稳定与局部稳定的相互关系也是一个值得探讨的问题。
目前大跨度结构设计中取一个统一的稳定安全系数,未反映整体稳定与局部稳定的关联性。
(4)预张拉结构体系的稳定设计理论还很不完善。
目前还没有一个完整合理的理论体系来分析预张拉结构体系的稳定性。
(5)钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响。
目前结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构参数、随机荷载输入这样一个格局范围,而在实际工程中,由于结构参数的不确定性,会引起结构响应的显著差异。
所以应着眼于考虑随机参数的结构极值失稳、干扰型屈曲、跳跃型失稳问题的研究。
附件:格构柱承载力验算格构柱稳定性验算(钢结构设计规范GB50017-2003):一、计算参数1、计算参数分项系数γ0= 1.375 1.25x1.1最大设计轴力标准值Nk=928KN 格构柱长度L0=11.35m 计算长度系数μ=1按两端铰支考虑x方向偏心距x0=0cmy方向偏心距y0= 5.675cm 格构柱计算长度L0x=L0y=μ*L0=11.35m 最大设计弯矩标准值Mxk=0KN-m 最大设计弯矩标准值Myk=52.664KN-m 2、格构柱参数钢材牌号Q 235B抗拉、抗压和抗弯强度f=215MPa弹性模量E= 2.06E+05N/mm 2(1)单肢特性等边角钢 L140x14b0=140mm t0=14mm A0=37.57cm 2e0= 3.98cm沿e-e轴 Ix0=Iy0=688.81cm 4沿1-1轴 I1=284.06cm 4ix0=iy0= 4.28cmi 1=2.75cm (2)缀板特性a1=400mm b1=300mm t1=10mm d1=800mm(3)组合截面特性460x460组合截面Lx=Ly=460mmAn=4*A 0=150.28cm 2按照1/200垂直度取二、强度验算σ=σ1+σ2+σ3=N/An+Mx/(γx*Wnx)+My/(γy*Wny)≤f公式5.2.1σ1=N/An=84.91N/mm 2σ2=Mx/(γx*Wnx)=0.00N/mm 2σ3=My/(γy*Wny)=29.16N/mm 2其中γx=1截面塑性发展系数,按表5.2.1取γy=1Wnx=Inx/(Lx/2)=2483.50cm 3Wny=Iny/(Ly/2)=2483.50cm 3Inx=4*(Ix0+A0*dx 2)=57120.5929cm 4绕x-x轴的惯性矩Iny=4*(Iy0+A0*dy2)=57120.5929cm4绕y-y轴的惯性矩σ=σ1+σ2+σ3=114.07N/mm 2≤f=215N/mm 2强度满足要求。
关于钢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Bazant[14]、Farshad[15]、Huseyin[16]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。