钢柱计算书

一、支撑体系验算（一）荷载分析由0#块构造图分析可知，0#块可划分为若干均布荷载，各均布荷载受力面积如下图（m2）：由0#块构造图分析，各均布荷载处，混凝土方量如下图（m3）：根据以上两图算得各处压强分布如下图（KN/m2）：（混凝土、钢筋及模板密度取值为26KN/m3）（二）受力分析1、各纵梁间距为0.6m，求各纵横梁剪力，弯矩及支座反力。

（1）、1纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（2）2纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（3）a纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（4）b纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（5）c纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（6）d、e纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（7）f纵梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：2、求各横梁剪力，弯矩及支座反力（横梁按双拼工字钢，荷载减半计算）。

(1)A横梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：(2) B 横梁受力示意图：剪力图：弯矩图：支座反力：（三）纵向分配梁（32b ）1、受力分析可知：纵向分配梁所受最大剪力为KN 01.194，所受最大弯矩为m KN •75.71，即作为验算纵向分配梁受力的最大弯矩。

2、计算参数21w cm566.73 mm 8.5r 11.5mm r 15mm t 11.5mm t 132mm b mm 320h =======A4x cm 11600=I 3x cm 726=W cm 6.12i x =cm S I xx1.27= 4y cm 502=I 3y cm 76=W cm 61.2i y =3、梁的强度验算 （1）抗弯强度x γ为截面塑性发展系数，对于工字型截面：05.1=x γ215MPa a 12.94cm72605.1m65.723nx x <=⨯•=•MP KN W M x γ （2）抗剪强度22max /215/25.625.111.2701.194mm N f mm N mmcm KNt I S V v w =≤=⨯=••=τ （四）横向分配梁1、受力分析可知：横向分配梁所受最大剪力为KN 07.125，所受最大弯矩为m KN •49.37，即作为验算向分配梁受力的最大弯矩。

钢柱计算书工程名: 钢柱计算************ PK11.EXE *****************日期: 5/27/2015时间:17:34:00设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002); 结果输出---- 总信息----结构类型: 单层钢结构厂房设计规范: 按《钢结构设计规范》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 2柱数: 1梁数: 0支座约束数: 1标准截面总数: 1活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重都不计算恒载作用下柱的轴向变形: 不考虑梁柱自重计算增大系数: 1.05基础计算信息: 不计算基础梁刚度增大系数: 0.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85钢柱计算长度系数计算方法: 有侧移钢结构阶形柱的计算长度折减系数: 0.000钢结构受拉柱容许长细比: 200钢结构受压柱容许长细比: 200钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 0钢梁(活)容许挠跨比: l / 0柱顶容许水平位移/柱高: l / 0地震作用计算: 不考虑地震作用宽行输出柱、梁控制组合内力与配筋---- 节点坐标----节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y( 1) 0.00 7.00 ( 2) 0.00 0.00---- 柱关联号--------柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ( 1) 2 1---- 梁关联号----梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ---- 柱上下节点偏心----节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值( 1) 0.00 ( 2) 0.00---- 标准截面信息----1、标准截面类型( 1) 77, 1, 377,12.0 热轧无缝圆钢管---- 柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度( 1) 1 2 0---- 梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度2、标准截面特性截面号Xc Yc Ix Iy A1 0.18850 0.18850 0.22940E-03 0.22940E-03 0.13760E-01截面号ix iy W1x W2x W1y W2y1 0.12912E+00 0.12912E+00 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02荷载效应组合计算...----- 荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-------------------------------------------------------------------------------------钢柱 1截面类型= 77; 布置角度= 0; 计算长度：Lx= 14.23, Ly= 6.50; 长细比：λx= 110.2,λy= 50.3构件长度= 7.00; 计算长度系数: Ux= 2.03 Uy= 0.93抗震等级: 不考虑抗震无缝圆钢管：D= 377, T= 12.00轴压截面分类:X轴:a类, Y轴:a类构件钢号：Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003强度计算最大应力对应组合号: 1, M= 191.24, N= 60.00, M= 0.00, N= -60.00强度计算最大应力(N/mm*mm) = 190.01强度计算最大应力比= 0.884平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 168.61平面内稳定计算最大应力比= 0.784平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 114.77平面外稳定计算最大应力比= 0.534容许圆管外径与壁厚之比[D/T] = 100.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00圆管外径与壁厚之比D/T= 31.42 < [D/T]= 100.00压杆,平面内长细比λ= 110. ≤[λ]= 200压杆,平面外长细比λ= 50. ≤[λ]= 200构件重量(Kg)= 756.12--------------------------------------------------------------------------------风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:节点( 1), 水平位移dx= 35.410(mm) = H / 198.风载作用下柱顶最大水平位移: H/ 198< 柱顶位移容许值: H/ 0 所有钢柱的总重量(Kg)= 756.钢梁与钢柱重量之和(Kg)= 756.-----PK11 计算结束-----。

NN.mmmmmmmm个kNN/mm2N/mm2300mm12mm207mm150mm8mmp圆管柱外部加劲肋宽度 L3=150.00mm圆管柱外部两相邻加劲肋间外缘弧长 a1=235.62mm底板面积 A=πd p2 /4=282743.34mm2柱底板下的压应力σc=N/A=0.044N/mm2圆管柱外部的柱底板长宽比 L3/a1=0.637查表得系数β2=0.072圆管柱外部底板的最大弯矩 M0=β2σc a12=176.71N.mm圆管内部底板的最大弯矩 M i=σc d2/32=124.34N.mm两者取大值 M max=176.71N.mm则底板最小厚度 t=SQRT（6M max/f）+2= 3.8mm二、验算柱脚锚栓基础反力分布σmax=4N/πd p2+32M/πd p3=0.626N/mm2OK！σmin=4N/πd p2-32M/πd p3=-0.537N/mm2受拉区范围x=ABS（σmin）×d p/[ABS（σmax）+ABS（σmin）]=277.20mm第一排锚栓至中和轴的距离 a1=202.20mm取202.20mm 第二排锚栓至中和轴的距离 a2=136.30mm取136.30mm 第三排锚栓至中和轴的距离 a3=-22.80mm取0.00mm 第四排锚栓至中和轴的距离 a4=-181.90mm取0.00mm 受拉区锚栓的折算系数（1+2∑a i/a1）= 2.35基础压应力合力至底板中心轴的距离 c=192.40mm基础压应力合力至最外排锚栓的距离 Z=417.40mm最外端折算锚栓所受拉力∑T=（M-Nc）/Z=23.79kN最外端锚栓所受拉力 T=∑T/（1+2×∑a i/a）=10.13kN OK！三、柱底板加劲肋验算加劲肋斜高与厚度比 b/t R=17.25OK！加劲肋所承受的底板区格宽度 a R=235.62mm mm加劲肋承受的竖向剪力 V=a R L3σmax=22118.24N N加劲肋的剪应力τR=V/(ht R)= 6.14N/mm2OK！竖向焊缝的剪应力τf=V/(2h e l w)= 6.81N/mm2OK！OK!自由边长度 L2=450mmα1=0.22查表得系数β2=0.078柱外部底板的最大弯矩 M max=β2σc a12=38247.17N.mm则底板最小厚度 t=SQRT（6M max/f）+2=35mm三、底部剪力验算地板摩擦力 75000.00NOK 表示不要设抗剪键OK！四、腹板中间对称布置加劲肋自由边长度 L3=225mm柱外部底板的最大弯矩 M0=β2σc a12=9561.79N.mm则底板最小厚度 t=SQRT（6M max/f）+2=19mm加劲肋尺寸输入加劲肋尺寸输入高度 h=300mm加劲肋材质抗剪强度设计值120N/mm2厚度 tR=12mm斜高207mm宽度150mm焊脚尺寸8mm加劲肋所承受的底板区格宽度 a R=225.00mm加劲肋承受的竖向剪力 V=a R L1σ=53121.08N加劲肋的剪应力τR=V/(ht R)=14.76N/mm2OK!焊缝实际长度 Lw=290mm竖向焊缝的剪应力τf=V/(2h e l w)=16.36N/mm2OK!。

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。

“墙梁栓焊铰接”节点计算书====================================================================计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v2.0.1.20计算时间：2011年11月04日14:32:35====================================================================一. 节点基本资料节点类型为：墙梁栓焊铰接节点内力采用：梁端节点力采用设计方法为：常用设计梁截面：H-800*400*16*30，材料：Q345腹板螺栓群：10.9级-M27螺栓群并列布置：5行；行间距105mm；5列；列间距100mm；梁腹板角焊缝：焊脚高度：h f=18mm；有效高度：h e=12.6mm双侧焊缝，单根计算长度：l f=650-2×18=614mm腹板连接板：650 mm×530 mm，厚：22 mm间距为：a=10mm节点示意图如下：1 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) 抗震组合工况1 0.0 588.0 否二. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 114 最大131 满足列边距(mm) 65 最小44 满足列边距(mm) 65 最大116 满足外排列间距(mm) 100 最大232 满足中排列间距(mm) 100 最大464 满足列间距(mm) 100 最小87 满足行边距(mm) 115 最小58 满足行边距(mm) 115 最大116 满足外排行间距(mm) 105 最大232 满足中排行间距(mm) 105 最大464 满足行间距(mm) 105 最小87 满足净截面剪应力比0.564 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足焊缝应力(MPa) 167 最大200 满足焊脚高度(mm) 18 最大26 满足焊脚高度(mm) 18 最小7 满足剪应力(MPa) 74.1 最大180 满足正应力(MPa) 0 最大215 满足抗拉承载力(kN) 63.82 最大130.43 满足抗剪承载力(kN) 66.60 最大77.55 满足复合作用公式0.98 1 满足锚固长度(mm) 600.0 最小200 满足锚板厚度(mm) 30.0 最小14.4 满足行间距(mm) 246 最小144 满足列间距(mm) 75 最小72 满足行边距(mm) 81 最小48 满足列边距(mm) 88 最小48 满足三. 腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：腹板承载力的一半承受剪力：V=0.5×16×(800-2×30-0-0)×180=1065.6kN螺栓群中心对角焊缝偏心：e=10+530/2=275 mm螺栓群偏心弯矩：M=1065.6×275×10-3=293.04 kN·m2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=1065.6 kN平面内弯矩：M=293.04kN·m螺栓采用：10.9级-M27螺栓群并列布置：5行；行间距105mm；5列；列间距100mm；螺栓受剪面个数为1个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×1×0.5×290=130.5kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=1065.6/25=42.624 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=1051250 mm2N mx=293.04×105×(5-1)/2/1051250 ×103=58.538 kNN my=293.04×100×(5-1)/2/1051250 ×103=55.751 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(58.538+0)2+(55.751+42.624)2]0.5=114.474 kN≤130.5，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为65，最小限值为43.5，满足！列边距为65，最大限值为116，满足！外排列间距为100，最大限值为232，满足！中排列间距为100，最大限值为464，满足！列间距为100，最小限值为87，满足！行边距为115，最小限值为58，满足！行边距为115，最大限值为116，满足！外排行间距为105，最大限值为232，满足！中排行间距为105，最大限值为464，满足！行间距为105，最小限值为87，满足！四. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况：同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力：V l=1065.6 kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为：B l=650 mm连接板截面厚度为：T l=22 mm连接板材料抗剪强度为：f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l=650×22×10-2=143 cm2开洞总面积：A0=5×29×22×10-2=31.9 cm2连接板净面积：A n=A-A0=143-31.9=111.1 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=1065.6/111.1×10=95.914 N/mm2≤170，满足！连接板净截面正应力：σ=0 N/mm2≤295，满足！五. 腹板角焊缝验算1 腹板角焊缝验算受力计算控制工况同腹板螺栓群，其受力计算参上2 腹板角焊缝验算承载力验算焊缝受力：N=0kN；V=1065.6kN；M=293.04kN·m焊脚高度：h f=18mm；有效高度：h e=12.6mm双侧焊缝，单根计算长度：l f=650-2×18=614mm强度设计值：f=200N/mm2A=2*l f*h e=2×614×12.6×10-2=154.728 cm2W=2*l f2*h e/6=2×6142×12.6/6×10-3=1583.383 cm3σM=|M|/W=|293.04|/1583.383×103=185.072 N/mm2τ=V/A=1065.6/154.728×10=68.869 N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数：βf=1.22综合应力：σ=[(σM/βf)2+τ2]0.5=[(185.072/1.22)2+68.8692]0.5=166.599 N/mm2≤200，满足3 腹板角焊缝验算构造检查最大焊脚高度：22×1.2=26mm(取整)18≤26，满足！最小焊脚高度：220.5×1.5=7mm(取整)18 >= 7，满足！六. 梁腹净截面承载力验算1 梁腹净截面抗剪验算控制工况：组合工况1V x=588 kN；腹板净高：h0=800-30-30-5×29=595 mm腹板剪应力：τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×588000/(595×16)=74.118≤180，满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用，抗弯应力为0，满足！七. 锚件群验算1 锚件群受力计算控制工况：腹板承载力的一半锚件群受剪力：V=1065.6kN锚件群中心对角焊缝偏心：e=10+530/2=275 mm锚件群偏心弯矩：M=1065.6×275×10-3=293.04 kN*m这里要将外力换算到锚件群坐标系2 化学锚栓群抗拉承载力计算轴向拉力为：N=0kNX向弯矩值为：Mx=293.04kN·m锚栓总个数：n=4×4=16个按轴向拉力与X单向弯矩共同作用下计算：由N/n-M x*y1/Σy i2=0×103/16-293.04×106×369/1210320=-89341.463 < 0故最大化学锚栓拉力值为：N h=(M x+N*l)*y1'/Σy i')2=(293.04×106+0×103×369)×738/1210320=63815.331=63815.331×10-3=63.815kN所选化学锚栓抗拉承载力为(锚栓库默认值)：Nc=130.426kN故有：63.815 < 130.426kN，满足3 化学锚栓群抗剪承载力计算Y方向剪力：Vy=1065.6kNX方向受剪锚栓个数：n x=16个Y方向受剪锚栓个数：n y=16个剪切荷载通过受剪化学锚栓群形心时，受剪化学锚栓的受力应按下式确定：V ix V=V x/n x=0/16=0×10-3=0kNV iy V=V y/n y=1065600/16=66600×10-3=66.6kN化学锚栓群在扭矩T作用下，各受剪化学锚栓的受力应按下列公式确定：V ix T=T*y i/(Σx i2+Σy i2)V iy T=T*x i/(Σx i2+Σy i2)化学锚栓群在剪力和扭矩的共同作用下，各受剪化学锚栓的受力应按下式确定：V iδ=[(V ix V+V ix T)2+(V iy V+V iy T)2]0.5结合上面已经求出的剪力作用下的单个化学锚栓剪力值及上面在扭矩作用下的单个锚栓剪力值公式分别对化学锚栓群中（边角）锚栓进行合成后的剪力进行计算（边角锚栓存在最大合成剪力）：取4个边角化学锚栓中合剪力最大者为：V iδ=[(0+0)2+(66600+0)2]0.5=66.6kN所选化学锚栓抗剪承载力为(锚栓库默认值)：Vc=77.551kN故有：V iδ=66.6kN < 77.551kN，满足4 化学锚栓群在拉剪共同作用下计算当化学锚栓连接承受拉力和剪力复合作用时，混凝土承载力应符合下列公式：(βN)2+(βV)2≤1式中：βN=N h/Nc=63.815/130.426=0.4893βV=V iδ/Vc=66.6/77.551=0.8588故有：(βN)2+(βV)2=0.48932+0.85882=0.9769 ≤1 ，满足5 锚件群构造检查锚固长度限值计算：锚固长度为600，最小限值为200，满足！锚板厚度限值计算：按《混凝土结构设计规范2002版》10.9.6规定，锚板厚度宜大于锚筋直径的0.6倍，故取锚板厚度限值：T=0.6×d=0.6×24=14.4mm锚筋间距b取为列间距，b=75 mm锚筋的间距：b=75mm，按规范且有受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8=9.375mm, 故取锚板厚度限值：T=75/8=14.4mm锚板厚度为30，最小限值为14.4，满足！行间距为246，最小限值为144，满足！列边距为75，最小限值为72，满足！行边距为81，最小限值为48，满足！列边距为87.5，最小限值为48，满足！。

接触网 H 型钢柱强度复核计算书一、标准依据《钢结构设计规范》GB 50017-2003《建筑结构荷载规范》GB 50009 -2001欧标《热轧工字钢及H 型钢》DIN1025 -2《接触网 H 型钢柱》通化（ 2006 ）1301二、计算公式：根据接触网H 型钢柱的设计原则，同一截面处X 轴和轴最大受力不同时存在，可进行单一方向截面最大弯矩计算：W x r x fMmax=0QMmax —截面最大使用弯矩；W x—截面处对X 轴的截面抵抗矩；r x—截面塑性发展系数；对于工字形截面r x=1.05；f —钢材的抗弯强度设计值，本设计取205N/mm ；0 —结构构件的重要性系数，本设计取 1.0 ；Q—可变荷载的分项系数，本设计取 1.4 ；三、验证计算：1、钢柱规格：GH240A/8截面尺寸 240 ×240 ×10 ×17 钢柱， Mk=120kN.m ，3查 DIN1025-2 ，W x =938cm=938000mm,则： Mmax= 938 * 1.05 * 205=144.2175 kN.m＞Mk=120kN.m 1.0 * 1.4* 1000满足设计要求。

2、钢柱规格：GH260A/8截面尺寸 260 ×260 ×10 ×17.5 钢柱， Mk=150kN.m ，3查 DIN1025-2 ， W x =1150cm3=1150000 mm,则： Mmax=1150 * 1.05* 205=176.8125 kN.m ＞Mk=150kN.m1.0 * 1.4 * 1000满足设计要求。

3、钢柱规格：GH280A/8截面尺寸 280 ×280 ×10.5 × 18 钢柱， Mk=200kN.m ，查 DIN1025-2 ， W x =1380cm=1380000 mm 3，则： Mmax=1380 * 1.05* 205=212.175 kN.m＞Mk=200kN.m1.0 * 1.4 * 1000满足设计要求。