門式鋼架抗風(fēng)柱計(jì)算書

1、抗風(fēng)柱計(jì)算書. 設(shè)計(jì)資料抗風(fēng)柱采用 H-390*198*6*8 截面，材料為 Q235； 抗風(fēng)柱高度為 6m，抗風(fēng)柱間距為 4m； 繞 3 軸計(jì)算長(zhǎng)度為 6m；繞 2 軸計(jì)算長(zhǎng)度為 6m； 柱上端連接類型為鉸接；柱下端連接類型為鉸接； 風(fēng)載、墻板作用起始高度為 0m； 凈截面折減系數(shù)為 0.98 ； 抗風(fēng)柱撓度限值為： L/400 ；3 軸剛度限值為 150 ； 2 軸剛度限值為 150 ； 抗風(fēng)柱 2 軸方向承受風(fēng)載；采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50017-2003 進(jìn)行驗(yàn)算； 以下為截面的基本參數(shù)：2A(cm 2)=55.574I x(cm4)=13819ix(cm)=15.773W x(c

2、m3)=708.7I y(cm4)=1036iy(cm)=4.323W y(cm3)=104.6荷載組合及荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮恒載工況 (D) 、活載工況 (L) 、風(fēng)壓力工況 (W1)、風(fēng)吸力工況 (W2)； 強(qiáng)度穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)考慮以下荷載工況組合：1.2D+1.4L1.2D+1.4W11.2D+1.4W21.2D+1.4L+0.84W11.2D+0.98L+1.4W11.2D+1.4L+0.84W21.2D+0.98L+1.4W21.35D+0.98L 撓度驗(yàn)算時(shí)考慮以下荷載工況組合： D+LD+L+0.6W1D+W1+0.7LD+L+0.6W2D+W2+0.7L恒載： 抗風(fēng)柱自重： 0.43622

3、5kN/m 風(fēng)載： 基本風(fēng)壓： 0.55kN/m 2風(fēng)壓力的體型系數(shù) 1，風(fēng)吸力體型系數(shù) (-1) ，柱頂風(fēng)壓高度變化系數(shù) 1陣風(fēng)系數(shù)為 1；風(fēng)壓綜合調(diào)整系數(shù) 1.05 ；柱頂風(fēng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值：21111.05 0.55=0.5775kN/m 2；柱頂風(fēng)吸力標(biāo)準(zhǔn)值：2(- 1)111.05 0.55=( -0.5775)kN/m 2；三 . 驗(yàn)算結(jié)果一覽215通過y 軸受剪強(qiáng)度1.2D+0.98L+1.4W24.92395125通過整穩(wěn)1.2D+1.4W134.6541215通過翼緣寬厚比1.2D+1.4W110.37513通過腹板高厚比1.2D+1.4W15880通過2 軸撓度D+W1+0.7L

4、1.3849115通過 2 軸長(zhǎng)細(xì)比- 138.889150通過3細(xì)比38.0469150壓彎強(qiáng)度 1.2D+0.98L+1.4W1 20.2445軸長(zhǎng)通過四. 壓彎強(qiáng)度驗(yàn)算 最不利工況為： 1.2D+0.98L+1.4W1 最不利截面位于高度 3000m處 軸力： N= 1.5708kN 繞 x 軸彎矩： Mx= 14.553kN m 計(jì)算 ：截面塑性發(fā)展系數(shù)2=1.23=1.05驗(yàn)算強(qiáng)度：考慮凈截面折減：3nx=694.526cm3 ny=102.508cm232 10 3=20.2445N/mm232 10 =20.2445N/mmn=54.4586cm21=1.5708/54.4586

5、 10+(14.553)/694.526/1.052=1.5708/54.4586 10+(14.553)/694.526/1.053=1.5708/54.4586 10 - (14.553)/694.526/1.054=1.5708/54.4586 10 - (14.553)/694.526/1.05101033=(-19.6676)N/mm233=(-19.6676)N/mm220.2445 215 ，合格！五. y 軸受剪強(qiáng)度驗(yàn)算最不利工況為： 1.2D+0.98L+1.4W2 最不利截面位于高度 6000m處 剪力： V= (-9.702)kN=( - 9.702) 420.804/0

6、.6/13819 10=( -4.92395)N/mm4.92395 125 ，合格！六 . 整穩(wěn)驗(yàn)算最不利工況為： 1.2D+1.4W1 區(qū)段內(nèi)最大內(nèi)力為： 軸力： N= 3.14121kN 繞 x 軸彎矩： Mx= 14.553kN m計(jì)算 b： 雙軸對(duì)稱截面： b=0 等截面工字形簡(jiǎn)支梁 b 計(jì)算： 受壓翼緣無支撐長(zhǎng)度： l 1=6000mm 受壓翼緣寬度： b1=198mm 受壓翼緣厚度： t 1=t f=8mm=(l 1*t 1)/(b 1*h)=(6000 8)/(198 390)=0.621601 跨中無側(cè)向支承，均布荷載作用在上翼緣 0.6 ： b =1.07- 0.282/

7、b=1.07-0.282/0.62891=0.621605取 b=b =0.621605計(jì)算 ： 截面塑性發(fā)展系數(shù) 2=1.2 3=1.05驗(yàn)算 x 軸整穩(wěn)：計(jì)算 x 軸方向的軸壓穩(wěn)定系數(shù)： 軸壓穩(wěn)定系數(shù)： b 類截面 1=0.65 2=0.965 3=0.30.5 0.5正則化長(zhǎng)細(xì)比： n=(f y/E) 0.5*(/ )=(235/2.06e+005) 0.5 (38/3.14)=0.409 n=0.4090.2152 2 2 2 2 0.5 =1/(2 n )( 2+3n+n )- ( 2+ 3 n+ n ) -4n 2 2=1/(2 0.409 2) (0.965+0.3 0.409+

8、0.409 2)(0.965+0.3 0.409+0.409 2)2-40.409 2 0.5=0.906 x=0.906 mx=1- 3.14/7.1e+003 0.8) 10 3=2314/7.1e+003 0.8) 10 3=(N ex=3.143.14 2.06e+00555.6/38/38/1.1/10=7.1e+003kN x=1.051=2=3.14e+003/0.906/55.6 10+(1*14.6)/709/1.05/(1 20.2N/mm23=4=3.14e+003/0.906/55.6 10 -(1*14.6)/709/1.05/(1-3. 2-18.9)N/mm 2驗(yàn)

9、算 y 軸整穩(wěn)：計(jì)算 y 軸方向的軸壓穩(wěn)定系數(shù)： 軸壓穩(wěn)定系數(shù)：b 類截面 1=0.65 2=0.965 3=0.3 正則化長(zhǎng)細(xì)比： n=(f y/E) n=1.490.2152 2 2 2 2 0.5 =1/(2 n )( 2+3n+n )- ( 2+ 3 n+ n ) -4n 2 2=1/(2 1.49 2) (0.965+0.3 1.49+1.49 2)2 2 2 0.5- (0.965+0.3 1.49+1.49 2) 2- 41.49 2 0.5 0.5 0.50.5 *( /)=(235/2.06e+005)0.5 (139/3.14)=1.4922 0.5=0.349y=6e+0

10、03/43.2=139tx=1=1.0 Ny=1.2 b=0.6 22my=1ey=3.143.14 2.06e+00555.6/139/139/1.1/10=532kN3 2 1= 2=3.14e+003/0.349/55.6 10+(1*14.6)/709/0.622) 10 3=34.7N/mm23 3=4=3.14e+003/0.349/55.6 10 - (1*14.6)/709/0.622) 10 3=(-32.4)N/mm34.7 215 ，合格！2七. 翼緣寬厚比驗(yàn)算 最不利工況為： 1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m處 軸力： N= 2.75kN 繞 x 軸彎

11、矩： Mx= 6.37kN m 剪力： = (-7.28)kN 截面塑性發(fā)展系數(shù) 2=1.23=1.05 翼緣寬厚比： b0/T f1 =83/8=10.4 翼緣寬厚比限值： b 0/t=13.000 (235/f y) 0.5 =1310.4 13 ，合格！八 . 腹板高厚比驗(yàn)算 最不利工況為： 1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m處 軸力： N= 2.75kN 繞 x 軸彎矩： Mx= 6.37kN m 剪力： = (-7.28)kN 截面塑性發(fā)展系數(shù) 2=1.2 3=1.05腹板計(jì)算高度： h0=348 mm 腹板高厚比： h0/T w=348/6=58 腹板高厚比限值： h 0/