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。