钢结构焊接和计算

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。

钢结构工程焊缝厚度计算方法一、全焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝全焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝，采用双面焊时，反面应清根后焊接，其焊缝计算厚度h e，对于对接焊缝，应为焊接部位较薄的板厚；对于对接与角接组合焊缝（见图3-7），其焊缝计算厚度h e应为坡口根部至焊缝两侧表面（不计余高）的最短距离之和；采用加衬垫单面焊，其焊缝计算厚度he应为坡口根部至焊缝表面（不计余高）的最短距离。

图3-7全焊透的对接与角接组合焊缝计算厚度he二、部分焊透对接焊缝及对接与角接组合焊缝部分焊透对接焊缝及对接与角接组合焊缝，其焊缝计算厚度he（见图3-8）应根据不同的焊接方法、坡口形式及尺寸、焊接位置对坡口深度h进行折减，并应符合表3-11的规定。

图3-8部分焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝计算厚度表3-11部分焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝计算厚度续表3-11V形坡口α≥60°及U形、J形坡口，焊缝计算厚度he应为坡口深度h。

三、搭接角焊缝及直角角焊缝计算厚度搭接角焊缝及直角角焊缝计算厚度he（见图3-9）应按下列公式计算（塞焊和槽焊焊缝计算厚度he可按角焊缝的计算方法确定）：（1）当间隙b≤1.5时：（2）当间隙1.5＜b≤5时：图3-9直角角焊缝及搭接角焊缝计算厚度四、斜角角焊缝计算厚度斜角角焊缝计算厚度he，应根据两面角Ψ按下列公式计算：（1）Ψ=60°～135°［见图3-10（a）、（b）、（c）］：当间隙b、b1或b2≤1.5时：当间隙1.5＜b、b1或b2≤5时：式中：Ψ——两面角；hf——焊脚尺寸（mm）；b、b1或b2——焊缝坡口根部间隙（mm）。

（2）30°≤Ψ＜60°［图3-10（d）］：将公式（3-3）和公式（3-4）所计算的焊缝计算厚度he减去折减值z，不同焊接条件的折减值z应符合表3-12的规定。

图3-10斜角角焊缝计算厚度Ψ—两面角；b、b1或b2—根部间隙；hf—焊脚尺寸；he—焊缝计算厚度；z—焊缝计算厚度折减值表3-1230°≤Ψ＜60°时的焊缝计算厚度折减值z（3）Ψ＜30°：必须进行焊接工艺评定，确定焊缝计算厚度。

钢结构公式大全1. 钢结构自重计算公式：自重= A × B × C × D × G其中，A为钢结构体积，B为钢的密度，C为钢板厚度，D为钢板长度，G为钢板宽度。

2. 钢结构荷载计算公式：荷载= Qk × γk + Qd × γd + Qe × γe + Qs × γs其中，Qk为永久荷载，γk为永久荷载的安全系数；Qd为可变荷载，γd 为可变荷载的安全系数；Qe为地震荷载，γe为地震荷载的安全系数；Qs为风荷载，γs为风荷载的安全系数。

3. 钢结构强度计算公式：强度= σb × A /γm其中，σb为钢材的抗拉强度，A为受力面积，γm为安全系数。

4. 钢结构刚度计算公式：刚度= EI / L其中，E为弹性模量，I为截面惯性矩，L为长度。

5. 钢结构稳定性计算公式：稳定性= Ncr / N其中，Ncr为临界承载力，N为实际承载力。

6. 钢结构焊接强度计算公式：焊接强度= 0.7 × Fexx × A / γw其中，Fexx为焊接材料的抗拉强度，A为焊缝截面积，γw为焊接安全系数。

7. 钢结构的变形计算公式：变形= F × L / (A × E)其中，F为受力，L为长度，A为截面积，E为弹性模量。

8. 钢结构的屈曲计算公式：Pcr = π² × E × I / L²其中，Pcr为临界压力，E为弹性模量，I为截面惯性矩，L为长度。

9. 钢结构的板材抗弯计算公式：M = σ × W / y其中，M为弯矩，σ为应力，W为截面模量，y为离心距。

10. 钢结构的悬挂索计算公式：T = F / cosθ其中，T为索力，F为受力，θ为倾角。

以上是钢结构常用的计算公式，但实际应用中还需根据具体情况进行调整和修正。

Q235用。

由于翼缘处的剪应力很小，假定剪力全部由腹板的竖向焊缝均匀承受，而弯矩由整个T 形焊缝截面承受。

分别计算a 点与b 点的弯矩应力、腹板焊缝的剪应力及b 点的折算应力，按照各自应满足的强度条件，可以得到相应情况下焊缝能承受的力F i ，最后，取其最小的F 值即为所求。

1．确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置()()()()8010102401020160)10115(1010240510201601≈⨯-+⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=ymm160802402=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特性()623231068.22)160115(230101014012151602301014023010121mm I x ⨯=-⨯⨯+⨯⨯++-⨯⨯+⨯⨯=腹板焊缝计算截面的面积：230010230=⨯=w A mm 22．确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。

将力F 向焊缝截面形心简化得：F Fe M 160==（KN·mm） F V =（KN ）查表得：215=w c f N/mm 2，185=w t f N/mm 2，125=wv f N/mm 2点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤wt f 18552.01022688010160431===⨯⨯⨯==w t x M af F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN点b 的压应力Mb σ，且要求Mb σ≤wc f 215129.110226816010160432===⨯⨯⨯==wc x Mbf F F I My σ N/mm 2 解得：5.190≈F KN由F V =产生的剪应力V τ，且要求V τ≤wV f125435.010231023===⨯⨯=wV V f F F τ N/mm 2 解得：7.290≈F KN点b 的折算应力，且要求起步大于1.1wt f ()()()w t V M bf F F 1.1435.03129.132222=⨯+=+τσ解得：168≈F KN缝的距离不相等，肢尖焊缝的受力小于肢背焊缝的受力，又题中给出了肢背、肢尖焊缝相同的长度和焊脚尺寸，所以，只要验算肢背焊缝的强度，若能满足，肢尖焊缝的强度就能肯定满足。

钢结构焊接计算书
1. 引言
此计算书旨在对钢结构焊接进行计算和设计。

钢结构焊接是一项重要的工程技术，用于连接和加固钢结构的组件。

本计算书将介绍一些基本的焊接计算和设计原则，以确保焊接的强度和可靠性。

2. 焊接材料选择
在进行焊接计算之前，首先需要选择适当的焊接材料。

焊接材料的选择应考虑以下因素：
- 焊接材料的强度和可靠性
- 焊接材料的兼容性
- 焊接材料的成本
3. 焊接强度计算
焊接强度计算是确定焊接接头的强度和可靠性的过程。

以下是一些常见的焊接强度计算原则：
- 考虑焊接材料的强度和断裂韧性
- 确保焊接接头的强度至少满足设计要求
- 考虑焊接材料的热影响区域对强度的影响
4. 焊接设计原则
在进行焊接设计时，应考虑以下原则：
- 确定焊接接头的位置和数量以达到结构强度要求
- 考虑焊接接头的形状和尺寸
- 确保焊接接头的质量和可靠性，包括焊缝的准备和检验
5. 结论
本文档介绍了钢结构焊接计算和设计的基本原则。

在进行钢结构焊接时，应注意选择适当的焊接材料并遵循焊接强度计算和设计原则，以确保焊接的强度和可靠性。

请根据具体的工程要求和实际情况进行计算和设计。

第一节钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。

可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。

好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。

钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。

一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。

其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。

此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。

焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。

焊接结构低温冷脆问题也比较突出。

二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。

但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。

现已很少采用。

三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。

高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。

螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。

其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。

第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。

1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。

钢结构方案如何计算工程量一、钢结构方案计算工程量的基本内容1、结构计算：包括静力分析、动力分析、稳定性分析等，以确定结构设计的参数和选取的钢材规格。

2、钢材计算：包括钢材型号、数量、重量、长度等的计算，以满足结构设计要求。

3、焊接工程量计算：包括焊缝长度、焊接材料、焊接工时等的计算。

4、防腐刷漆工程量计算：包括钢结构的防腐、刷漆的面积、涂料的用量、刷漆工时等的计算。

5、人工及机械工程量计算：包括人工工时、机械使用时间、机械设备等的计算。

6、材料工程量计算：包括各种辅材的数量、规格、用量等的计算。

7、其他工程量计算：包括运输费用、安装费用、辅助设备费用等的计算。

二、钢结构方案计算工程量的计算方法1、结构计算的方法：根据结构设计要求，进行静载分析，确定结构受力状态和内外力，以此选择合适的钢材规格和参数。

例如，可以按照结构设计图纸中给出的荷载计算钢材的截面积和长度。

静力分析采用了解析方法计算，用力学知识推导分析设计荷载，进而选择合适的材料。

2、钢材计算的方法：对于钢结构方案的计算工程量，需要根据结构设计参数和荷载计算，确定所需的钢材规格、数量、长度等。

例如，可以通过结构设计图纸中给出的截面面积和长度计算所需的钢材数量和重量。

3、焊接工程量计算的方法：根据焊接工艺和结构设计要求，计算所需的焊接长度、焊接材料、焊接工时等。

例如，可以按照结构设计要求计算出焊缝长度、焊接材料的用量，并根据施工经验确定焊接工时。

4、防腐刷漆工程量计算的方法：根据结构表面积和防腐、刷漆厚度要求，计算防腐刷漆的面积、涂料的用量和工时。

例如，可以根据结构设计图纸上的表面积计算防腐、刷漆的面积和涂料的用量，然后根据施工经验确定刷漆的工时。

5、人工及机械工程量计算的方法：根据工程施工计划和结构施工要求，计算所需的人工工时和机械使用时间。

例如，可以根据结构施工计划和工程难度评估确定施工的人工工时和机械使用时间。

6、材料工程量计算的方法：根据结构设计要求和工程施工计划，计算各种辅材的数量、规格、用量等。