excel钢结构钢牛腿设计计算表格

钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1350上翼缘厚t112腹板宽ts10下翼缘宽bf2350下翼缘厚t212腹板高度hw172荷载竖向压力设计值F=80kN柱边与竖向压力距离e=0.5m材料钢材为Q235-B焊条为E43焊接形式手工焊焊缝质量三级角焊缝焊角尺寸hf(mm)=10牛腿翼缘和柱的连接采用对接焊缝（坡口焊）连接，腹板和柱的连接采用角焊缝连接。二、牛腿强度的计算作用于牛腿根部的弯炬M和剪力VM=F*e=40.00kN.mV=80kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=10120mm2上翼缘板中心至截面形心轴处的距离yy=(ts*hw*0.5*(hw+t1)+bf2*tf2*(hw+0.5*tf1))/An=89.51mm形心轴以上面积对形心轴的面积矩SS=(y-0.5*t1)*ts*0.5*(y-0.5*t1)+t1*bf1*y=410811.0035mm3净截面的惯性矩In腹板中心距与y的距离a=(0.5*hw+0.5*t1-y)In=t1*bf1*y*y+t2*bf2*y*y+ts*hw*hw*hw/12+ts*hw*a*a=71551997mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=749158.06mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=712030mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/Wn2=56.18N/mm2215N/mm2,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=45.93N/mm2215N/mm2,满足要求截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t1-y)=808587.42mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=396858.5mm3腹板下端的正应力σ1σ1=M/W’n2=49.47N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(Itw)=44.37N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=91.40N/mm21.1*215N/mm2,满足要求三、牛腿与柱的连接焊缝计算：由于牛腿翼缘竖向刚度较差，一般不考虑承担剪力。同时为了与牛腿工字形截面的传力方式一致，可假定弯矩由牛腿翼缘与柱的连接焊缝承担，剪力由牛腿腹板与柱的连接焊缝承担。翼缘采用对接焊缝，其受力为：H=M/ho=227.27kN上翼缘焊缝应力为：σf=H/(t1*bf1)=54.11N/mm2fWt=185N/mm2,满足要求下翼缘焊缝应力为：σf=H/(t2*bf2)=54.11N/mm2fWc=215N/mm2,满足要求腹板采用两条角焊缝，承受剪力V，角焊缝焊角尺寸为hf，角焊缝应力:τf=V/(2*0.7*hf*(hw-20))=37.59N/mm2fWf=160N/mm2,满足要求,满足要求