钢结构计算公式-大全.doc

《钢结构计算公式-大全.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构计算公式-大全.doc（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构计算公式汇总

第一章：

钢结构连接计算公式总汇

一．焊接连接

1．对接焊缝连接

（1）钢板

or

（2）工字形钢

2．角焊缝连接

（1）侧焊缝（N）

（2）端焊缝（N）

（3）斜焊缝（Nx,Ny）

（4）围焊缝（N）

（5）角钢围焊缝（N）

or

（6）角焊缝（M,N,V）

（7）角焊缝（Fx,Fy,T）

二．螺栓连接

1．普通螺栓连接

（1）抗剪螺栓

A）螺栓群（N）

B）螺栓群（Fx,Fy,T）

（2）抗拉螺栓

A）螺栓群（N）

B）螺栓群（M）

C）螺栓群（M+N）

ifNmin

（3）同时抗拉剪螺栓

2．高强螺栓连接

（1）摩擦型高强度螺栓

净截面验算

A）抗剪

B）抗拉

（N）

（M）

（M+N）

C）同时抗拉剪

（Nx+Ny）

（M+N）

Or

（2）承压型高强度螺栓

净截面

A）抗剪

B）抗拉

N）

M+N）

C）同时抗拉剪

（M+N+V）

2-5钢结构计算

2-5-1钢结构计算用表

为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。

承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。

当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。

对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。

承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。

焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。

对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。

当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。

当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。

对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。

当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。

钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。

钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。

连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。

钢材的强度设计值（N/mm2）表2-77

钢材

抗拉、抗压和抗弯f

抗剪

fv

端面承压（刨平顶紧）

fce

牌号

厚度或直径（mm）

Q235钢

≤16

215

125

325

＞16~40

205

120

＞40~60

200

115

＞60~100

190

110

Q345钢

≤16

310

180

400

＞16~35

295

170

＞35~50

265

155

＞50~100

250

145

Q390钢

≤16

350

205

415

＞16~35

335

190

＞35~50

315

180

＞50~100

295

170

Q420钢

≤16

380

220

440

＞16~35

360

210

＞35~50

340

195

＞50~100

325

185

注：

表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。

钢铸件的强度设计值（N/mm2）表2-78

钢号

抗拉、抗压和抗弯

f

抗剪

fv

端面承压（刨平顶紧）

fce

ZG200-400

155

90

260

ZG230-450

180

105

290

ZG270-500

210

120

325

ZG310-570

240

140

370

焊缝的强度设计值（N/mm2）表2-79

焊接方法和焊条型号

构件钢材

对接焊缝

角焊缝

牌号

厚度或直径

（mm）

抗压

fcw

焊缝质量为下列等级时，抗拉ftw

抗剪

抗拉、抗压和抗剪

一级、二级

三级

fvw

ffw

自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊

Q235钢

≤16

215

215

185

125

160

＞16~40

205

205

175

120

＞40~60

200

200

170

115

＞60~100

190

190

160

110

自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊

Q345钢

≤16

310

310

265

180

200

＞16~35

295

295

250

170

＞35~50

265

265

225

155

＞50~100

250

250

210

145

自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊

Q390钢

≤16

350

350

300

205

220

＞16~35

335

335

285

190

＞35~50

315

315

270

180

＞50~100

295

295

250

180

自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊

Q420钢

≤16

380

380

320

220

220

＞16~35

360

360

305

210

＞35~50

340

340

290

195

＞50~100

325

325

275

185

注：

1．自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470中相关的规定；

2．焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定。

其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；

3．对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw，抗弯受拉区强度设计值取ftw。

螺栓连接的强度设计值（N/mm2）表2-80

承压型连接高强度螺栓

普通螺栓

锚栓

承压型连接

高强度螺栓

C级螺栓

A级、B级螺栓

抗拉

抗剪

承压

抗拉

抗剪

承压

抗拉

抗拉

抗剪

承压

ftb

fvb

fcb

ftb

fvb

fcb

fta

ftb

fvb

fcb

普通螺栓

4.6级、4.8级

170

140

-

-

-

-

-

-

-

-

5.6级

-

-

-

210

190

-

-

-

-

-

8.8级

-

-

-

400

320

-

-

-

-

-

锚栓

Q235钢

-

-

-

-

-

-

140

-

-

-

Q345钢

-

-

-

-

-

-

180

-

-

-

承压型连接高强度螺栓

8.8级

-

-

-

-

-

-

400

250

-

10.9级

-

-

-

-

-

-

-

500

310

-

构件

QZ35钢

-

-

305

-

-

405

-

-

-

470

Q345钢

-

-

385

-

-

510

-

-

-

590

Q390钢

-

-

400

-

-

530

-

-

-

615

Q420钢

-

-

425

-

-

560

-

-

-

655

注：

1．A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm或l＞10d或l＞150mm（按较小值）的螺栓。

d为公称直径，l为螺杆公称长度；

2．A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。

铆钉连接的强度设计值（N/mm2）表2-81

铆钉钢号和构件

钢材牌号

抗拉（钉头拉脱）

抗剪fvT

承压fcT

ftT

I类孔

II类孔

I类孔

II类孔

铆钉

BL2或BL3

120

185

155

-

-

构件

Q235钢

-

-

-

450

365

Q345钢

-

-

-

565

460

Q390钢

-

-

-

590

480

注：

1．属于下列情况者为I类孔：

1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；

2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；

3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。

2．在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于II类孔。

计算下列情况的结构构件或连接时，上述强度设计值应乘以相应的折减系数：

1．单面连接的单角钢

1）按轴心受力计算强度和连接 0.85；

2）按轴心受压计算稳定性

等边角钢 0.6＋0.0015δ，但不大于1.0：

短边相连的不等边角钢 0.5＋0.0025δ，但不大于1.0；

长边相连的不等边角钢 0.70；

几为长细比，对中间无连接的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当δ＜20时，取δ＝20；

2．无垫板的单面施焊对接焊缝 0.85；

3．施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接 0.90；

4．沉头和半沉头铆钉连接 0.80。

注：

当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

钢材和钢铸件