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。
轴心受压构件整体弯曲后，沿杆长各截面上将存在弯矩与剪力。
对实腹式构件,剪力引起得附加变形很小,对临界力得影响只占3／100０左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定得临界力时，仅仅考虑了由弯矩作用所产生得变形,而忽略了剪力所产生得变形。
对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不就是连续得板而只就是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱得剪切变形较大,剪力造成得附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱得设计中，对虚轴失稳得计算,常以加大长细比得办法来考虑剪切变形得影响，加大后得长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱与缀板柱采用不同得换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论,当考虑剪力得影响后，其临界力得表达为:式中——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力得换算长细比。
(5、25)——单位剪力作用下得轴线转角(单位剪切角)。
现取图5.１6(a)得一段进行分析,以求出单位剪切角。
如图5．１6(b）所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力。
设一个节间内两侧斜缀条得面积之与A１,其内力;斜缀条长,则:斜缀条得轴向变形为:αA1——斜缀条总面积假设变形与剪切角就是有限得微小值,则由引起得水平变位为:故剪切角为:(５、26) 这里,为斜缀条与柱轴线间得夹角,代入式（5、25)中得:（5、25)(５、２７) 一般斜缀条与柱轴线间得夹角在400～700范围内，在此常用范围,得值变化不大(图5、17),我国规范加以简化取为常数２7,由此得双肢缀条柱得换算长细比为:（5、２８)式中——整个柱对虚轴得长细比(不计缀材)；Ａ——整个柱肢得毛截面面积;Ａ1——一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之与。
需要注意得就是,当斜缀条与柱轴线间得夹角不在400~７00范围内时,值将大２7很多,式(5.28)就是偏于不安全得,此时应按式(５、27)计算换算长细比。
(２)双肢缀板柱双肢缀板柱中缀板与肢件得连接可视为刚接，因而分肢与缀板组成一个多层框架,假定变形时反弯点在各节点得中点[图５、1８(a)]。
基坑临时竖向支撑（格构柱）基坑内支撑施工中，竖向支撑多采用格构柱施工工艺，具有强度大、刚性好的特点，有很好的传力性、抗震性、耐火性和耐腐性，对基坑水平支撑的稳定起着关键的作用。
基坑格构柱竖向支撑其作用是承受水平支撑传来的竖向荷载，加强支撑体系的空间刚度，保证水平支撑的纵向稳定，要具有较好自身刚度和较小垂直位移。
常见类型有临时格构柱+立柱桩、永久钢立柱+立柱桩。
基坑格构柱竖向支撑1.格构柱特点采用四肢钢格构柱作为深基坑围护的竖向支撑，具有强度大刚性好的特点，有很好的传力性，抗震性，耐火性和耐腐性。
钢格构柱对基坑水平支撑的稳定起着关键的作用。
钢格构柱长分别为18m、18.7m、19.1m、20.4m、21.5m，加工成一节截面尺寸为500X500mm，四边为<160X160mm和<180X180mm 用200X400X10mm的缀板间距500mm焊接成格构柱。
格构柱施工2.适用范围适用于所有需要设置水平支撑的深基坑围护工程，特别是基坑宽度和深度都较大，且为钢筋混凝土水平支撑的深基坑围护工程。
格构柱大样3.工艺原理水平支撑结构的自重较大，而且跨度也很大，承受水平荷载时，容易失稳而破坏，因此必须设置足够竖向支撑。
竖向支撑就可采用刚性强，有很好的传力性的钢格构柱作为竖向支撑，使其上端锚固在支撑结构内，下端锚固在工程桩内，这样能确保工程在基础施工阶段基坑的稳定性和安全性。
4.操作工艺4.1.格构柱放样、号料：格按照设计要求进行施工。
切割前清理原材，预留适当焊接收缩余量和切割余量，并尽可能节约材料。
4.2.格构柱组装、焊接：如格构柱长度大，不便于运输，格构柱采用分节组装焊接。
保证格构柱的垂直度。
4.3.格构柱的吊装、运输和堆放：采用吊车吊装钢格构柱，吊装时要慢提轻放。
4.4.格构柱安装定位：格构柱吊入桩孔后，与钢筋笼牢固焊接，钢筋笼主筋与格构柱焊接要可靠、牢固，搭接长度按规范要求，焊接要求与工程桩的要求一致，必须满足规范要求。
