钢牛腿设计计算表(带公式)

钢牛腿设计一、计算资料牛腿尺寸（单位：mm）上翼缘宽bf1400上翼缘厚t120腹板宽ts14下翼缘宽bf2400下翼缘厚t220腹板高度hw660荷载竖向压力设计值F=950kN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=475.00kN.mV=950kN牛腿根部的净截面积AnAn=bf1*t1+bf2*t2+ts*hw=25240mm2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=336.83mm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=3442370.323mm3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=2150780621mm4净截面的上、下抵抗矩Wn1、Wn2Wn1=In/(y+0.5*t1)=6201245.5mm3Wn2=In/(hw+t1+0.5*t2-y)=6089938mm3下翼缘外边的正应力σσ=M/Wn2=78.00N/mm2215N/mm2,满足要求截面形心轴处的剪应力ττ=VS/(Itw)=108.61N/mm2215N/mm2,满足要求截面腹板下端抵抗矩W’n2W’n2=In/(hw+0.5*t1-y)=6455513.4mm3下翼缘对形心轴的面积矩S1S1=t2*bf2*(hw+0.5*t1+0.5*t2-y)=2745357mm3腹板下端的正应力σ1σ1=M/W’n2=73.58N/mm2腹板下端的剪应力τ1τ=VS1/(Itw)=86.62N/mm2腹板下端的折算应力√(σ12+3τ12)=167.10N/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=698.53kN上翼缘焊缝应力为：σf=H/(t1*bf1)=87.32N/mm2fWt=185N/mm2,满足要求下翼缘焊缝应力为：σf=H/(t2*bf2)=87.32N/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))=106.03N/mm2fWf=160N/mm2,满足要求,满足要求