2900mm栏杆计算.docx
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2900mm栏杆计算
2900mm栏杆计算
风荷载取值:
一、长沙基本风压W0=0.35KN/m2
二、立柱和竖杆风压体型系数取值:
由于立柱间距为S=110mm,立柱为D=20mm,S/D=5.5>3,所以计算风荷载体型系数取值为US=0.6。
一、栏杆竖杆计算
钢材等级:
Q235
杆间距(m):
0.110
杆高(m):
0.840
杆截面:
箱形截面:
B*H*T1*T2=20*20*0.7*0.7
铰接信息:
两端铰接
杆平面内计算长度系数:
1.000
杆平面外计算长度:
0.840
强度计算净截面系数:
1.000
设计规范:
《钢结构设计规范》
容许挠度限值[υ]:
l/400=2.100(mm)
风载信息:
基本风压W0(kN/m2):
0.350
风压力体形系数μs1:
0.600
风压高度变化系数μz:
1.000
-----设计依据-----
1、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
-----竖杆设计-----
1、截面特性计算
A=5.4040e-005;Xc=1.0000e-002;Yc=1.0000e-002;
Ix=3.3593e-009;Iy=3.3593e-009;
ix=7.8844e-003;iy=7.8844e-003;
W1x=3.3593e-007;W2x=3.3593e-007;
W1y=3.3593e-007;W2y=3.3593e-007;
2、风载计算
杆上风压力作用均布风载标准值(kN/m):
0.023
3、杆上各断面内力计算结果
△ 组合号1:
1.35恒+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0050.0040.0040.0040.0030.0030.002
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0020.0020.0010.0010.0000.000
△ 组合号2:
1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.000-0.001-0.002-0.002-0.003-0.003-0.003
轴力(kN):
0.0040.0040.0040.0030.0030.0020.002
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
-0.003-0.003-0.002-0.002-0.0010.000
轴力(kN):
0.0020.0010.0010.0010.0000.000
△ 组合号3:
1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.000-0.001-0.001-0.001-0.002-0.002-0.002
轴力(kN):
0.0040.0040.0040.0030.0030.0020.002
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
-0.002-0.002-0.001-0.001-0.0010.000
轴力(kN):
0.0020.0010.0010.0010.0000.000
△ 组合号4:
1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0040.0040.0040.0030.0030.0020.002
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0020.0010.0010.0010.0000.000
△ 组合号5:
1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0040.0040.0040.0030.0030.0020.002
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
0.0000.0000.0000.0000.0000.000
轴力(kN):
0.0020.0010.0010.0010.0000.000
4、杆强度验算结果
控制组合:
2
设计内力:
弯矩(kN.m):
-0.003;轴力(kN):
0.004
杆强度计算最大应力(N/mm2):
8.165 杆强度验算满足。 5、杆平面内稳定验算结果 控制组合: 2 设计内力: 弯矩(kN.m): -0.003;轴力(kN): 0.004 平面内计算长度(m): 0.840 杆平面内长细比λx: 107 轴心受压稳定系数φx: 0.514 杆平面内稳定计算最大应力(N/mm2): 8.243 杆平面内稳定应力验算满足。 杆平面内长细比λx: 107<[λ]=150 6、杆平面外稳定验算结果 控制组合: 2 设计内力: 弯矩(kN.m): -0.003;轴力(kN): 0.004 平面外计算长度(m): 0.840 杆平面外长细比λy: 107 轴心受压稳定系数φy: 0.514 受弯整体稳定系数φb: 1.000 杆平面外稳定计算最大应力(N/mm2): 6.097 杆平面外稳定应力验算满足。 杆平面外长细比λy: 107<[λ]=150 7、局部稳定验算 控制组合: 1 腹板计算高厚比H0/Tw=26.57<容许高厚比[H0/Tw]=40.0 翼缘宽厚比B/T=26.57<容许宽厚比[B/T]=40.0 8、挠度验算 △ 标准组合: 1.0恒+1.0风 断面号: 1234567 风压弯矩(kN.m): 0.000-0.001-0.001-0.002-0.002-0.002-0.002 风吸弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 断面号: 8910111213 风压弯矩(kN.m): -0.002-0.002-0.002-0.001-0.0010.000 风吸弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 杆挠度计算结果: 断面号: 1234567 风压挠度值(mm): 0.0000.0570.1090.1530.1870.2080.215 风吸挠度值(mm): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 断面号: 8910111213 风压挠度值(mm): 0.2080.1870.1530.1090.0570.000 风吸挠度值(mm): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 风压最大挠度所在截面: 7 计算最大挠度: 0.215(mm)<容许挠度: 2.100(mm) 杆挠度验算满足。 经验算杆满足要求。 二、栏杆纵杆计算 钢材等级: Q235 杆跨度(m): 1.326 杆平面外计算长度(m): 1.326 杆截面: 箱形截面: B*H*T1*T2=35*35*0.8*0.8 容许挠度限值[υ]: l/180=7.367(mm) 强度计算净截面系数: 1.000 计算梁截面自重作用: 计算 简支梁受荷方式: 竖向单向受荷 荷载组合分项系数按荷载规范自动取值 -----设计依据----- 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) -----简支梁作用与验算----- 1、截面特性计算 A=1.0944e-004;Xc=1.7500e-002;Yc=1.7500e-002; Ix=2.1346e-008;Iy=2.1346e-008; ix=1.3966e-002;iy=1.3966e-002; W1x=1.2198e-006;W2x=1.2198e-006; W1y=1.2198e-006;W2y=1.2198e-006; 2、简支梁自重作用计算 杆自重荷载作用计算: 简支梁自重(KN): G=1.1392e-002; 自重作用折算梁上均布线荷(KN/m)p=8.5910e-003; 3、杆上恒载作用 荷载编号荷载类型荷载值1荷载参数1荷载参数2荷载值2 140.040.660.000.00 4、单工况荷载标准值作用支座反力(压为正,单位: KN) △ 恒载标准值支座反力 左支座反力Rd1=0.023,右支座反力Rd2=0.023 5、杆上各断面内力计算结果 △ 组合1: 1.2恒+1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0030.0060.0090.0110.0140.016 剪力(kN): 0.0280.0270.0260.0240.0230.022-0.021 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0140.0110.0090.0060.0030.000 剪力(kN): -0.022-0.023-0.024-0.026-0.027-0.028 △ 组合2: 1.35恒+0.7*1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0030.0070.0100.0130.0160.018 剪力(kN): 0.0310.0300.0290.0270.0260.025-0.024 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0160.0130.0100.0070.0030.000 剪力(kN): -0.025-0.026-0.027-0.029-0.030-0.031 6、简支梁截面强度验算 简支梁最大正弯矩(kN.m): 0.018(组合: 2;控制位置: 0.663m) 强度计算最大应力(N/mm2): 14.220 简支梁抗弯强度验算满足。 7、简支梁整体稳定验算 平面外长细比λy: 94.945 梁整体稳定系数φb: 1.000 简支梁最大正弯矩(kN.m): 0.018(组合: 2;控制位置: 0.663m) 简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2): 14.931 简支梁整体稳定验算满足。 8、简支梁挠度验算 △ 标准组合: 1.0恒+1.0活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0030.0050.0070.0090.0120.013 剪力(kN): 0.0230.0220.0210.0200.0190.018-0.018 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0120.0090.0070.0050.0030.000 剪力(kN): -0.018-0.019-0.020-0.021-0.022-0.023 简支梁挠度计算结果: 断面号: 1234567 挠度值(mm): 0.0000.1160.2260.3220.3970.4470.465 断面号: 8910111213 挠度值(mm): 0.4470.3970.3220.2260.1160.000 最大挠度所在位置: 0.663m 计算最大挠度: 0.465(mm)<容许挠度: 7.367(mm) 简支梁挠度验算满足。 经验算杆满足要求。 三、栏杆立柱计算 钢材等级: Q235 柱距(m): 1.326 柱高(m): 1.100 柱截面: 箱形截面: B*H*T1*T2=40*40*1.2*1.2 铰接信息: 两端铰接 柱平面内计算长度系数: 1.000 柱平面外计算长度: 1.326 强度计算净截面系数: 1.000 设计规范: 《钢结构设计规范》 容许挠度限值[υ]: l/400=2.750(mm) 风载信息: 基本风压W0(kN/m2): 0.350 风压力体形系数μs1: 0.600 风压高度变化系数μz: 1.000 -----设计依据----- 1、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003) -----抗风柱设计----- 1、截面特性计算 A=1.8624e-004;Xc=2.0000e-002;Yc=2.0000e-002; Ix=4.6774e-008;Iy=4.6774e-008; ix=1.5848e-002;iy=1.5848e-002; W1x=2.3387e-006;W2x=2.3387e-006; W1y=2.3387e-006;W2y=2.3387e-006; 2、风载计算 抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 0.278 3、柱上各断面内力计算结果 △ 组合号1: 1.35恒+0.7*1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0220.0200.0180.0160.0140.0130.011 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0090.0070.0050.0040.0020.000 △ 组合号2: 1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.000-0.018-0.033-0.044-0.052-0.057-0.059 轴力(kN): 0.0190.0180.0160.0140.0130.0110.010 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): -0.057-0.052-0.044-0.033-0.0180.000 轴力(kN): 0.0080.0060.0050.0030.0020.000 △ 组合号3: 1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.000-0.011-0.020-0.027-0.031-0.034-0.035 轴力(kN): 0.0190.0180.0160.0140.0130.0110.010 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): -0.034-0.031-0.027-0.020-0.0110.000 轴力(kN): 0.0080.0060.0050.0030.0020.000 △ 组合号4: 1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0190.0180.0160.0140.0130.0110.010 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0080.0060.0050.0030.0020.000 △ 组合号5: 1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活 断面号: 1234567 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0190.0180.0160.0140.0130.0110.010 断面号: 8910111213 弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 轴力(kN): 0.0080.0060.0050.0030.0020.000 4、柱强度验算结果 控制组合: 2 设计内力: 弯矩(kN.m): -0.059;轴力(kN): 0.019 柱强度计算最大应力(N/mm2): 24.115 柱强度验算满足。 5、柱平面内稳定验算结果 控制组合: 2 设计内力: 弯矩(kN.m): -0.059;轴力(kN): 0.019 平面内计算长度(m): 1.100 抗风柱平面内长细比λx: 69 轴心受压稳定系数φx: 0.754 抗风柱平面内稳定计算最大应力(N/mm2): 24.154 抗风柱平面内稳定应力验算满足。 抗风柱平面内长细比λx: 69<[λ]=150 6、柱平面外稳定验算结果 控制组合: 2 设计内力: 弯矩(kN.m): -0.059;轴力(kN): 0.019 平面外计算长度(m): 1.326 柱平面外长细比λy: 84 轴心受压稳定系数φy: 0.663 受弯整体稳定系数φb: 1.000 柱平面外稳定计算最大应力(N/mm2): 17.804 柱平面外稳定应力验算满足。 柱平面外长细比λy: 84<[λ]=150 7、局部稳定验算 控制组合: 1 腹板计算高厚比H0/Tw=31.33<容许高厚比[H0/Tw]=40.0 翼缘宽厚比B/T=31.33<容许宽厚比[B/T]=40.0 8、挠度验算 △ 标准组合: 1.0恒+1.0风 断面号: 1234567 风压弯矩(kN.m): 0.000-0.013-0.023-0.032-0.037-0.041-0.042 风吸弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 断面号: 8910111213 风压弯矩(kN.m): -0.041-0.037-0.032-0.023-0.0130.000 风吸弯矩(kN.m): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 抗风柱挠度计算结果: 断面号: 1234567 风压挠度值(mm): 0.0000.1440.2770.3900.4760.5300.548 风吸挠度值(mm): 0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000 断面号: 8910111213 风压挠度值(mm): 0.5300.4760.3900.2770.1440.000 风吸挠度值(mm): 0.0000.0000.0000.0000.0000.000 风压最大挠度所在截面: 7 计算最大挠度: 0.548(mm)<容许挠度: 2.750(mm) 柱挠度验算满足。 经验算柱满足要求。
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