结构计算讲解

结构计算步骤一：前期准备工作：1：拿到建筑方案后，根据建筑物的使用功能，依据高层规范第四章以及抗震规范的有关内容，（建筑物的最大适用高度、建筑物的高宽比、以及细部尺寸等，错层、连体、加强层、转换层登几种不利得结构形式中最多采用两种。

）选择安全、经济、合理的结构形式。

框架、框剪、剪力墙、混合结构以及筒体等。

2：进行计算前的前期准备工作，仔细研读地质报告，必要时通过多方讨论采用合理得基础形式。

防震缝、伸缩缝、沉降缝的划分是否合理。

（注意防震缝需要计算确定）明确结构计算的一些参数如:设防烈度、抗震等级、修正后的基本风压（在基本风压标准值的基础上需要调整）、各个不同功能的活荷载的取值。

二：进行运算阶段：1：先取一个标准层的轴线，按照结构的需要做一些调整，使之满足结构建模需要，完成之后。

将其导入结构建模pkpm中，完成轴线建模。

2：在导入之后的轴线上建梁、柱、墙等，建模时一定要准确无误不能有偏移.3：将标准层的荷载加上，然后将所有的标准层进行组装，组装完成之后将所有的计算参数调整好，将调整好的标准层复制一个文件，作为最终的计算模型。

4：通过一系列的运算后，结合调整梁、柱、剪力墙等截面的厚度，长度、偏心、位置等。

使之满足结构合理性的一系列指标。

刚心与质心是否重合、位移比、刚度比、承载力之比、周期比、刚重比、剪重比、周期值要适中，不能过大或者过小，过大则结构太柔不安全，过小则结构太刚不经济。

尽量满足第一周期为平动，不要为扭转。

以及结构薄弱层等等的调整。

5：将调整后的标准层用tssd，将标准层的结构布置图画出来，将截面尺寸标出来。

然后做成块，放在建筑图上，仔细核对定位、偏心以及门窗洞口等是否有打架的地方。

与建筑不一致的地方互相调整。

6：将调整后的结构布置图的截面尺寸、定位等修改到先前的复制的模型中。

这样标准层的建模基本就调整完毕。

7：将所有的标准层见到模型上去，然后复制一个文件，在进行所有的运算，调整之后，使之满足所有合理的结构参数。

目录1. 吊篮结构计算1.1 风载荷计算1.1.1、风压的计算1.1.2、风载计算1.3 悬挂机构承载力计算1.3.1 支架结构和受力分析1.3.2 结构几何量计算（1）空心管截面面积（2）截面惯性矩（3）抗弯截面模量（4）惯性半径1.3.3 满载时结构计算（1）钢丝绳承载力验算（2）横梁ABC轴向应力（3）上下撑杆应力1.3.4 空载时结构计算1.3.5 结构稳定性计算(1)压杆柔度（2）横梁ABC稳定性计算（3）撑杆BD稳定性计算1.4悬挂机构承载力详细计算1.4.1 满载时结构受力计算（1）钢丝绳承载力验算（2）横梁ABC轴向应力（3）上下撑杆应力1.4.2 空载时结构受力计算1.4.3 钢丝绳预紧力选择方案1.4.4 典型结构钢丝绳预紧力选择举例1.5. 骑墙架悬挂结构受力分析2. 非标吊篮计算主要符号和缩写符号单位含义 备注 k w 2/m N 风压o w2/m N基本风压 gz β -高度Z 处的风振系数s μ-风压体型系数Z μ-风压高度变化系数Vm 风速am 承重钢丝绳中心到支点间的距离bm 配重中心到支点间的距离 h m 悬挂机构杆件截面高度 t m 悬挂机构杆件截面厚度 cm悬挂机构杆件上撑杆高度A2m截面面积 I m 截面惯性矩 Im 截面惯性矩 Z W m 抗弯截面模量 im 惯性半径 λ m 压杆柔度 im 惯性半径 Lm 钢丝绳长度 dm钢丝绳公称直径 θ°悬挂机构悬臂与钢丝绳夹角 FN 悬吊平台、钢丝绳、载荷等总悬挂载荷GN配重载荷o TN 钢丝绳预紧力 TN 钢丝绳张力 max TN 钢丝绳破断拉力Bm平台宽度 Lm平台长度s σ2N mm 材料屈服强度 b σ2N mm 材料抗拉强度p σ2N mm 材料比例极限E2N mm 材料弹性模量 []σ2N mm许用应力 n - 许用安全系数1.1、风载荷计算1.1.1、风压的计算按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7章, 风载荷标准值计算为：o z s gz k w w μμβ=，其中:gz β:高度Z 处的风振系数,按照《建筑结构荷载规范》查表7.5.1；s μ:风压体型系数, 按照《建筑结构荷载规范》矩形面取1.3；Z μ:风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》查表7.2.1；o w :基本风压,其值为1600/2v w o =（v 为风速）。

钢结构计算公式钢结构是一种常用的建筑结构形式，在工程计算中有一些常见的计算公式。

本文将介绍一些常见的钢结构计算公式，并对其进行详细解析。

一、钢结构的设计载荷计算公式1.自重计算公式钢结构的自重是指结构本身的重量，可通过以下公式计算：自重 = 单位长度重量 x 结构长度2.活载计算公式活载是指建筑物使用过程中产生的临时荷载，可通过以下公式计算：活载 = 活载系数 x 单位面积活载3.风荷载计算公式风荷载是指风力对建筑物产生的荷载，可通过以下公式计算：风荷载 = 风压 x 结构面积二、钢结构的强度计算公式1.抗弯强度计算公式抗弯强度是指钢结构在受到弯曲力作用时的抵抗能力，可通过以下公式计算：抗弯强度 = 弯矩 x 距离 / 截面惯性矩2.抗剪强度计算公式抗剪强度是指钢结构在受到剪切力作用时的抵抗能力，可通过以下公式计算：抗剪强度 = 剪力 x 距离 / 截面面积3.抗压强度计算公式抗压强度是指钢结构在受到压力作用时的抵抗能力，可通过以下公式计算：抗压强度 = 压力 / 截面面积4.抗拉强度计算公式抗拉强度是指钢结构在受到拉力作用时的抵抗能力，可通过以下公式计算：抗拉强度 = 拉力 / 截面面积三、钢结构的稳定性计算公式1.屈曲强度计算公式屈曲强度是指钢结构在受到压力作用时发生屈曲破坏的能力，可通过以下公式计算：屈曲强度 = 屈曲载荷 / 截面面积2.稳定系数计算公式稳定系数是指钢结构在受到外力作用时的稳定性能，可通过以下公式计算：稳定系数 = 屈曲载荷 / 临界载荷四、钢结构的挠度计算公式1.弹性挠度计算公式弹性挠度是指钢结构在受到荷载作用时的弹性变形程度，可通过以下公式计算：弹性挠度 = (荷载 x 距离^4) / (8 x 弹性模量 x 截面惯性矩)2.塑性挠度计算公式塑性挠度是指钢结构在受到荷载作用时的塑性变形程度，可通过以下公式计算：塑性挠度 = (荷载 x 距离^3) / (48 x 弹性模量 x 截面惯性矩)3.总挠度计算公式总挠度是指钢结构在受到荷载作用时的弹性变形和塑性变形之和，可通过以下公式计算：总挠度 = 弹性挠度 + 塑性挠度通过以上公式的计算，可以得到钢结构在不同荷载条件下的各项参数，从而进行合理的设计和施工。

第三节框架结构的计算简图4.3.1 梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。

初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。

1、梁截面尺寸确定2、柱截面尺寸柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。

即框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。

为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。

3、梁截面惯性矩在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。

设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：4.3.2 框架结构的计算简图1、计算单元框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。

但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。

就承受竖向荷载而言，当横向（纵向）框架承重，且在截取横向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不考虑纵向（横向）框架的作用。

当纵、横向框架混合承重时，应根据结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。

2、计算简图在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁与柱之间的连接用节点表示，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度；框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当各层梁截面尺寸相同时，除底层外，柱的计算高度即为各层层高。

对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可近似取至板底。

对于底层柱的下端，一般取至基础顶面；当设有整体刚度很大的地下室；且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时，可取至地下室结构的顶板处。

建筑结构分析与计算建筑结构是指建筑物的骨架，负责承受和传递荷载，并保持稳定的力学系统。

在建筑设计过程中，结构工程师需要进行结构分析与计算，以确保建筑物具有足够的强度和稳定性。

本文将介绍建筑结构分析与计算的一般方法和步骤。

一、荷载计算在进行结构分析之前，首先需要计算建筑物所承受的荷载。

荷载可以分为恒载、活载、风荷载、地震荷载等。

恒载是指长期作用于建筑物的荷载，如自重、设备重量等；活载是指短期作用于建筑物的荷载，如人员、家具、雪等；风荷载和地震荷载是外部环境作用于建筑物的荷载。

通过对荷载进行逐级计算和累加，可以得到建筑物所承受的总体荷载。

二、结构分析结构分析是指利用力学原理和数学方法，计算和分析建筑结构的内力和变形。

常用的结构分析方法有静力分析、弹性分析和非线性分析等。

静力分析是最常用的方法，适用于简单的结构和小荷载情况。

弹性分析考虑结构的变形，适用于复杂结构和大荷载情况。

非线性分析考虑结构的非线性特性，适用于特殊情况，如地震作用下的结构。

三、结构计算结构计算是指根据结构分析的结果，计算和确定结构的尺寸、截面和材料等。

结构计算需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等要求。

根据结构的形式和材料的特性，可以采用不同的设计方法和理论。

常用的结构计算方法有弹性设计、极限状态设计和可靠性设计等。

四、结构验算结构验算是指对结构设计的合理性和安全性进行验证和检查。

通过结构验算可以确保结构满足设计要求，并具有足够的安全保障。

常用的结构验算方法有强度验算、刚度验算和稳定性验算等。

强度验算是指根据结构的内力和材料的强度，判断结构的承载能力。

刚度验算是指根据结构的变形和刚度，判断结构的稳定性和使用性能。

稳定性验算是指根据结构的稳定条件，判断结构的倾覆和偏转情况。

五、结构优化结构优化是指通过调整结构的形式、尺寸和材料等，使结构具有更高的效益和经济性。

在结构设计过程中，可以通过优化方法和工具，对结构进行参数优化和拓扑优化等。

参数优化是指通过调整结构的参数，以满足设计要求和约束条件。

结构自重计算公式在结构工程中，自重是指由建筑物或结构体的各个组成部分所产生的重量。

这些组成部分包括墙体、柱子、梁、地板等。

准确估算自重对于结构的稳定性和安全性至关重要。

我们需要确定各个组成部分的材料密度。

常见的建筑材料如混凝土、钢材、木材等都有不同的密度。

通过查阅材料手册或相关数据表，我们可以得到这些材料的密度值。

接下来，我们需要确定各个组成部分的几何尺寸。

例如，墙体的长度、高度和厚度，柱子的直径或截面积，梁的长度、高度和宽度等。

这些尺寸参数将用于计算各个组成部分的体积。

然后，我们可以根据组成部分的材料密度和体积计算出它们的重量。

重量可以通过将体积乘以密度来获得。

例如，如果一个墙体的体积为V，密度为ρ，那么该墙体的重量可以表示为W = V * ρ。

在计算自重时，我们还需要考虑到结构体的布置和排列。

不同的布置方式会导致不同的自重分布。

例如，一个平面对称的建筑物自重分布均匀，而一个非对称的结构体自重可能会集中在某些区域。

为了更准确地估算自重分布，我们可以使用有限元分析或其他结构分析方法。

这些方法可以模拟结构体在真实工况下的受力和变形情况，从而得到更准确的自重分布结果。

总结一下，结构自重的计算可以通过确定材料密度、几何尺寸和布置方式来进行。

通过将材料密度与体积相乘，可以得到各个组成部分的重量。

考虑到结构体的布置和排列，可以进一步估算自重的分布情况。

这种基于计算的方法为工程师和设计师提供了一种可靠的手段，用于预测和评估建筑物或结构体的自重。

准确估算自重是确保结构稳定性和安全性的重要一环，对于工程项目的成功实施至关重要。

通过合理的自重计算，我们可以为结构设计和施工提供可靠的依据，确保建筑物或结构体的质量和可靠性。

建筑设计中的结构分析与计算建筑设计是一个综合性的工程，其中的结构设计在保证建筑安全和稳定性方面起着至关重要的作用。

结构分析与计算是建筑设计中必不可少的环节，它涉及到材料力学、力学计算等多个学科知识。

本文将就建筑设计中的结构分析与计算进行探讨。

一、结构分析结构分析是指对建筑结构进行力学分析，以研究其受力特性、变形和稳定性。

主要包括静力学分析和动力学分析两个方面。

静力学分析是一种力学分析方法，用于计算和研究建筑结构在静力平衡状态下的力学行为。

在结构力学的基础上，静力学分析考虑各种受力情况，包括重力、水平力、风力、地震作用等对结构的影响，通过设计合理的结构布局和选择适当的材料，确保结构在正常使用过程中的稳定性和安全性。

动力学分析是研究建筑结构在受到外界动力作用时的响应行为。

通过对结构的振动和响应特性进行分析和计算，能够准确评估建筑在发生地震、风灾等自然灾害时的抵抗能力。

动力学分析需要考虑结构的质量、刚度、阻尼等因素，以确定结构的共振频率和最大响应等重要指标。

二、结构计算结构计算是通过数学计算方法，对建筑结构进行力学和力学变形计算。

结构计算不仅仅是一个简单的数值算法，更是结合建筑材料的物理性能及各种力学假设，进行合理的力学计算过程。

结构计算主要包括负载计算、受力计算和变形计算。

负载计算是指根据建筑结构所受到的外部荷载，进行逐级计算和分布计算，确定结构所受到的荷载大小和作用位置。

常见的外部荷载有重力荷载、风荷载、地震荷载等。

受力计算是指根据外部荷载的大小和作用位置，确定结构中各个构件的内力大小和分布。

在进行受力计算时，需要考虑材料的强度和刚度等因素，确保结构在承受荷载时的安全性。

变形计算是指根据外部荷载和受力情况，利用结构变形理论进行计算和分析。

通过对结构变形的了解和研究，可以评估结构在荷载作用下产生的变形情况，并进行合理调整和优化设计。

三、结构分析与计算的重要性结构分析与计算在建筑设计中具有重要的意义和作用。