（1）截面形式
轴心受格构柱一般采用双轴对称对称截面。常用的截面形式是用两根槽钢或工字钢作为肢件（图a～c），有时也采用四个角钢或三个圆管作为肢件（图d、e）。格构柱的优点是肢件间的距离可以调整，能使构件对两个主轴的稳定性相等。工字钢作为肢件的截面一般用于受力较大的构件。用四个角钢作肢件的截面形式往往用于受力较小而长细比较大的构件。肢件采用槽钢时，宜采用图a的形式，在轮廓尺寸相同的情况下，可得到较大的惯性矩 I
x
，比较经济而且外观平整，便于和其他构件连接。
缀条式格构柱常采用角钢作为缀条。缀条可布置成不带横杆的三角形体系或带横杆的三角形体系。
缀板式格构柱常采用钢板作为缀板。
（2）截面的初步选择设计截面时，首先应根据使用要求、受力大小和材料供应情况等选择柱的形式。中、小型柱可用缀条柱或缀板柱，大型柱宜采用缀条柱。
然后根据轴力 N 和两个主轴方向的计算长度（ l
0x 和l
0y
）初步选定截面尺寸。
具体步骤如下：
①计算对实轴的整体稳定，用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。
②计算对虚轴的整体稳定以确定两肢间的距离。
为了获得等稳定性，应使λ
x = λ
y
（ x为虚轴，y 为实轴）。用换算长细比
的计算公式，即可解得格构柱的λ
x
，对于双肢格构柱则有
缀条柱
缀板柱
由λ
x 求出对虚轴所需的回转半径i
x
= l
0x
/λ
x
，可得柱的h≈ i
x
/a
1
。
（1）强度验算
强度验算公式与实腹柱相同。柱的净截面面积 A
n
不应计入缀条或缀板的截面面积。
（2）整体稳定验算
分别对实轴和虚轴验算整体稳定性。对实轴作整体稳定验算时与实腹柱相同。
对虚轴作整体稳定验算时，轴心受压构件稳定系数应按换算长细比λ
0x
查出。
换算长细比λ
0x
，则按相关知识表中的有关公式计算。
（3）单肢验算
格构柱在两个缀条或缀板相邻节点之间的单肢是一个单独的轴心受压实腹构
件。它的长细比为λ
1=l
0l
/i
l
，其中 l
01
为计算长度，对缀条柱取缀条节点间的
距离，对缀板柱焊接时取缀板间的净距离（图）；螺栓连接时，取相邻两缀板边
缘螺栓的最近距离； i
1
为单肢的最小回转半径，即图中单肢绕1－1轴的回转
半径。为了保证单肢的稳定性不低于柱的整体稳定性，对于缀条柱应使λ
1
不
大于整个构件最大长细比λ
max （即λ
y
和λ
0x
中的较大值）的0.7倍；对于缀
板柱，由于在失稳时单肢会受弯矩，所以对单肢λ
1
应控制得更严格些，应不大
于40，也不大于整个构件最大长细比λ
max 的0.5倍（当λ
max
<50 时，取λ
max
=50）。
（4）缀条、缀板设计
格构柱的缀条和缀板的实际受力情况不容易确定。柱受力后的压缩、构件的初弯曲、荷载和构造上的偶然偏心，以及失稳时的挠曲等均使缀条和缀板受力。通常可先估算柱挠曲时产生的剪力，然后计算由此剪力引起的缀条和缀板的内力。
轴心压杆在受力弯曲后任意截面上的剪力 V （图）为
因此，只要求出轴心压杆的挠曲线 y 即可求得截面上的剪力V 。考虑杆件的初始弯曲和荷载作用点的偶然偏心等因素，可求出挠曲线 y 。我国钢结构设计规范根据对不同钢号压杆所做了计算结果，经分析后得到了计算剪力 V 的实用计算公式
（6－29）
所得到的 V 假定沿构件全长不变，如图示
有了剪力后，即可进行缀条和缀板的计算.
（5）刚度验算
刚度验算公式同式（6－2）。
（6－2）
为了增强杆件的整体刚度，保证杆件截面的形状不变，杆件除在受有较大的水平力处设置横膈外，尚应在运输单元的端部设置横膈，横膈的间距不得大于柱截面较大宽度的9倍和不得大于8m。横膈可用钢板或角钢做成，如图所示。
4.6.2 格构式构件截面设计的特
点
1.通过调整肢件之间距离较易实现等稳定性。
2.格构式构件绕实轴的稳定计算与实腹式构件相同，而绕虚轴的稳定性比具有同样长细比的实腹式构件小，因为，格构式构件的肢件是每隔一定距离用缀材连系起来的，当构件绕虚轴屈曲时，引起的变形比实腹式构件大，此变形是由弯曲和剪力两个因素共同引起的。对实腹式构件，由剪力产生的变形很小，一般可忽略不计，但对格构式构件绕虚轴屈曲时，就必须考虑剪力所产生的变形及其对临界力的影响。设计计算时，采用加大的换算长细比来代替整个构件对虚轴的实际长细比，这样就相当于降低了虚轴方向的临界力，以达到等稳定性要求。
换算长细比按[表4-6-1]进行计算。
3.格构式构件在整体失稳前存在着单肢失稳的可能，因此，应进行单肢稳定计算
塔吊格构式基础计算书 本计算书主要依据本工程地质勘察报告，塔吊使用说明书、《钢结构设计规范》（GB50017－2003）、《钢结构设计手册》（第三版）、《建筑结构静力计算手册》（第二版）、《结构荷载规范》（GB5009－2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）等编制。 基本参数 1、塔吊基本参数 塔吊型号：QTZ70(JL5613)；标准节长度b：2.8m； 塔吊自重Gt：852.6kN；最大起重荷载Q：30kN； 塔吊起升高度H：120m；塔身宽度B: 1.758m； 2、格构柱基本参数 格构柱计算长度lo：12.7m；格构柱缀件类型：缀板； 格构柱缀件节间长度a1：0.4m；格构柱分肢材料类型：L140x14； 格构柱基础缀件节间长度a2：0.4m；格构柱钢板缀件参数:宽360mm，厚14mm； 格构柱截面宽度b1：0.4m； 3、基础参数 桩中心距a：3.9m；桩直径d：0.8m； 桩入土深度l：22m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩； 桩混凝土等级：C35；桩钢筋型号：HRB335； 桩钢筋直径：14mm； 承台宽度Bc：5.5m；承台厚度h：1.4m； 承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB400； 承台钢筋直径：25；承台保护层厚度:50mm； 承台箍筋间距：200mm；
4、塔吊计算状态参数 地面粗糙类别：B类城市郊区；风荷载高度变化系数：2.38； 主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：160mm； 非工作状态： 所处城市：天津市滨海新区，基本风压ω0：0.3 kN/m2； 额定起重力矩Me：0kN·m；基础所受水平力P：80kN； 塔吊倾覆力矩M：1930kN·m； 工作状态： 所处城市：天津市滨海新区，基本风压ω0：0.3 kN/m2，额定起重力矩Me：756kN·m；基础所受水平力P：50kN； 塔吊倾覆力矩M：1720kN·m； 非工作状态下荷载计算 一、塔吊受力计算 1、塔吊竖向力计算 承台自重：G c=25×Bc×Bc×h=2.5×5.50×5.50×1.40×10=1058.75kN；作用在基础上的垂直力：F k=Gt+Gc=852.60+1058.75=1911.35kN； 2、塔吊倾覆力矩 总的最大弯矩值M kmax=1930.00kN·m； 3、塔吊水平力计算 挡风系数计算： φ = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb) 挡风系数Φ=0.50； 水平力：V k=ω×B×H×Φ+P=0.3×1.758×120.00×0.50+80.00=111.644kN；4、每根格构柱的受力计算
塔吊桩基础的计算书 一. 参数信息 塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重):F1=450.80kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 塔吊倾覆力距: M=630.00kN.m 塔吊起重高度: H=101.00m 塔身宽度: B=1.80m 桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 4.00m 承台厚度: Hc=1.35m 承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: Ⅱ级承台预埋件埋深:h=0.5m 承台顶面埋深: D=0.00m 桩直径: d=0.80m 桩间距: a=2.00m 桩钢筋级别: Ⅱ级 桩入土深度: 34.00 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩 二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算 1. 塔吊自重(包括压重)F1=450.80kN 2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN 作用于桩基承台顶面的竖向力 F=F1+F2=510.80kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4×630.00=882.00kN.m 三. 矩形承台弯矩的计算 计算简图： 图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条) 其中 n──单桩个数，n=4； F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=510.80kN； G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc× D=540.00kN； M x,M y──承台底面的弯矩设计值(kN.m)； x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； N i──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=1.2×(510.80+540.00)/4+882.00×(2.00×1.414/2)/[2×(2.00× 1.414/2)2]=627.12kN 最大拔力： N=(510.80+540.00)/4-882.00×(2.00×1.414/2)/[2×(2.00× 1.414/2)2]=-49.18kN 2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条) 其中 M x1,M y1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，N i1=N i-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： 压力产生的承台弯矩： N=1.2×(510.80+540.00)/4+882.00×(2.00/2)/[4× (2.00/2)2]=535.74kN M x1=M y1=2×535.74×(1.00-0.90)=107.15kN.m 四. 矩形承台截面主筋的计算 依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 式中1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
钢格构柱计算 1 / 1 格构柱 角钢: 格构柱长 接头长度 实质角钢 格构柱数 单桩角钢根 140*14角 140*14角 140*14角钢 序号 型号 钢总长 度(m) (m) 用料 (m) 量 数 钢米重 kg 总重 (T) ( 米) 1 LP1 61 4 2 小计 缀板: 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 格构柱长 400*200*1 序号 型号 钢板间距 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 度(m) 0钢板数 ( 块) kg (T) ( 块) 3 LP1 56 3416 4 小计 共计 角钢: 格构柱长 接头长度 实质角钢 格构柱数 单桩角钢根 140*14角 140*14角 140*14角钢 序号 型号 钢总长 度(m) (m) 用料 (m) 量 数 钢米重 kg 总重 (T) ( 米) 1 LP2 18 4 2 小计 缀板: 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 格构柱长 400*200*1 序号 型号 钢板间距 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 度(m) 0钢板数 ( 块) kg (T) ( 块) 3 LP2 64 1152 4 小计 共计 角钢: 格构柱长 接头长度 实质角钢 格构柱数 单桩角钢根 140*14角 140*14角 140*14角钢 序号 型号 钢总长 度(m) (m) 用料 (m) 量 数 钢米重 kg 总重 (T) ( 米) 1 LP3 1 4 2 小计 缀板: 单桩 400*200*1 400*200*1 400*200*10 格构柱长 400*200*1 序号 型号 钢板间距 0钢板总量 0钢板块重 钢板总重 度(m) 0钢板数 ( 块) kg (T) ( 块) 3 LP3 64 64 4 小计 共计
塔吊基础计算（格构柱）
塔吊基础计算（格构柱） 八、基础验算 基础承受的垂直力：P=449KN 基础承受的水平力: （一）、塔吊桩竖向承载力计算: 单桩桩顶竖向力计算 单桩竖向力设计值按下式计算: Qik=（ P + G ）/n ± M/a 血 式中：Q 汰一ffl 应于荷载效应标准组合偏心竖向力作用下第i 根 桩的竖向力； P —塔吊桩基础承受的垂直力,P=449KN ; G = (4.8 x 4.8 x 0.4+4-8 x 4.8 x 1.3} x 25 = 979.2KN; P + G=449 + 979.2 = 1428.2 KN n —tS 根数,n=4 ; M —桩基础承受的倾翻力矩f M = 1668+71 x 1.3 = 1760.3KN.m; a —1 庄中心距,a = 3.2m o Q ik =142&2/4±1760・3/3・2x 逅 H=71KN 基础承受的倾翻力矩: M = 1668KN.m G —桩承台
单桩最大压力:Q 压=357.05 + 389.03 = 746.08KN 单桩最大拔力:Q 拔=357.05-389.03 = -31.98KN 2. 桩承载力计算: (1) .单桩竖向承载力特征值按下式计算: Ra = qpaAp+UpJqsiaLi q P a. qsiU 端阻力,桩侧阻力特征值； Ap_脈端横截面面积； uurn 周边长度； Li —第i 层岩土层的厚度。 5号塔吊桩:对应的是8-8剖的Z52。桩顶标高为-6.8m ,绝对 标高为 ,取有效桩长,桩端进入粘土层。 式中： Ra —单桩竖向承载力特征值；
基坑支护中格构柱计算分析 摘要：以实际基坑工程项目为例，分析基坑支护中格构柱的相关规范规定及计算方法，通过工程实例对格构柱的内力进行分步验算，方便设计人员在基坑支护设计中参考，有利于基坑支护工程设计及计算的标准化建设。 关键词：基坑支护；钢支撑；格构柱；计算算例 为满足日益增长的市民出行，城市轨道交通的建设稳中有进。地铁车站一般位于城市繁华地带，由于基坑周边建构筑物及交通等因素的限制，地铁车站的长条型基坑通常采用控制基坑变形较好且有利于重复使用的排桩+钢管内支撑结构进行支护，基坑宽度大于20m时，一般需要在基坑中间设置格构柱。本文梳理了格构柱的相关规范规定，并通过计算实例进行格构柱的分析验算，便于设计人员参考使用。 我国现行《建筑基坑支护设计规程》JGJ 120-2012(以下简称“《支护规程》”)第4.9.10条第2款规定了单层支撑的立柱及多层支撑底层立柱的受压计算长度应取底层支撑底面至基坑底面的净高度与立柱直径或边长的5倍之和。《支护规程》第4.9.15条规定了立柱长细比不宜大于25。对于立柱计算，《支护规程》4.9.5条及4.9.10条规定，对于在内支撑结构上的竖向荷载较小，且内支撑结构的水平构件按连续梁计算时，立柱可按偏心受压构件计算。 对于钢支撑其竖向荷载较小，为简化计算，立柱按轴心受压构件考虑，但根据《支护规程》无法确定立柱的竖向轴力设计值，笔者查阅了相关规范，《广州地区建筑基坑支护技术规定》GJB 02-98(以下简称“《广州规定》”)第6.9.12条规定，立柱内力宜根据支撑条件按空间杆系结构力学计算，也可按轴心受压构件计算，轴线力设计值宜可按下式确定： 其中
格构柱重量及总金额 一、高度：-16.3至-2.4米，总高度：13.9米 二、四肢杆：∠180×16 单根截面积：（0.18×2-0.016）×0.016=0.005504m2 单根体积：0.005504×13.9=0.00.0765056m3 单根重量：0.0795056×7.85=0.6吨 四根总重：0.6×4=2.4吨 三、缀条：∠80×5@500 单根截面积：（0.08×2-0.005）×0.005=0.000775m2 每米体积：0.000775×1=0.000775m3 每米重量：0.000775×7.85=0.00608吨 单面长度：13.9m÷0.5×1=27.8m 四面总长度：27.8×4=111.2m 四面总重量：0.00608×111.2=0.6765吨=0.676吨 四、一道撑与立柱节点 1、100×100×12三角钢板8块 2、4Φ25U形筋 3、700×700×12钢板 体积：0.7×0.7×0.012=0.00588 m3 重量：0.00588m3×7.85=0.046158=0.046吨 五、第二道撑与立柱节点 1、200×200×14三角钢板8块 M1=0.2×0.2×4=0.16 m2 2、950×200×14钢板2块 M2=0.95×.02×2=0.38 m2 3、550×200×14钢板2块 M3=0.55×0.2×2=0.22 m2 4、总体积：（M1+M2+M3）×0.014=0.01064m3 5、总重量：0.01064m3×7.85=0.083524=0.083吨 六、第三道撑与立柱节点 1、200×200×14三角钢板8块 M1=0.2×0.2×4=0.16 m2 2、950×200×14钢板2块 M2=0.95×.02×2=0.38 m2 3、550×200×14钢板2块 M3=0.55×0.2×2=0.22 m2 4、总体积：（M1+M2+M3）×0.014=0.01064m3 5、总重量：0.01064m3×7.85=0.083524=0.083吨 七、单根总重 G=2.4+0.676+0.046+0.083+0.083=3.288吨 八、总根数： 157-2.5=154.5 九、总重： 3.288×15 4.5=507.99吨 十、总金额：507.99×2550=1295389.8元
钢结构格构式柱的结构设计计算 摘要：本文通过对钢结构格构式柱的强度、整体稳定性、局部稳定性的实例设计计算，理论结合实际，指出在进行钢结构格构式柱设计中的部分误区及设计人员容易忽视的部分，避免设计人员在今后的设计工作中出现重大设计失误. 关键词：钢结构格构式柱；强度；整体稳定性；局部稳定性 一、引言 工程实践中，我们常常遇到钢结构格构式柱如：钢结构厂房柱、钢结构民用建筑框架柱、钢结构管道支架等。对于这些钢结构格构式柱在工程结构设计中，应该对柱的强度、整体稳定性、局部稳定性，逐一进行验算，只有这样才能使你的设计方案达到安全、经济、适有、美观。但在实际工程设计中，对于设计经验不足设计人员，通常只注重柱的强度验算，而忽视柱的稳定性验算，认为只要构件强度满足要求就是安全的，对钢结构构件稳定性的重要程度认识不够，这个设计误区往往导致构件的失稳破坏，造成工程事故。还有设计人员容易忽视的一个问题就是：在工况和作用力不变的情况下，由于施工现场实际情况，需要在不改变柱材料的情况下，增大柱的截面尺寸，部分设计人员认为，增大柱截面对柱自身的整体稳定性是起有利作用的。对于这个问题，本人通过多年的设计经验和设计实例得出：在不改变工况、作用力和柱材料的情况下，增大柱的截面尺寸对格构式柱自身的整体稳定性是不利的。以下通过设计实例来证实本人的以上论断。 二、设计实例 本人于2012年设计的动力厂一轧钢北侧DN800煤气管线异地更换工程-钢结构格构式管道支架，燃气专业提供条件：煤气管线在事故状态下管道单重： 300Kg/m，支架最大间距：17m，支架高度：6.143m，滑动支架摩擦系数：0.15。采用Q235钢材。 1.荷载及作用力计算：（由于燃气专业提供的管道单重为事故状态下单重，所以在荷载及作用力计算时不再乘荷载分项系数） N=17X300X10=51000N=51KN； Vx=51X0.15=7.65KN； My=0KN/m；Mx=7.65X6.143≈47KN/m 2.支架几何截面选型（见图示1）： iy＝0.4h=0.4X250=100mm； 分肢截面参数： （2）.局部稳定性验算： 由于构件分肢为标准工字型钢，局部稳定性满足要求，无需验算. 6.綴条稳定性验算： 由于本构件Y方向没有剪力，綴条用于减小受压构件的长细比和连接固定分肢，所以不用验算綴条的稳定性，只验算綴条刚度即可。 体稳定性公式中的系数的原因，从而使我们在对分肢柱型材做很小变动后，导致其格构式柱整体强度满足要求，而稳定性不满足要求。对于工况和材料不变，钢结构格构式柱宽度的变大，对整体稳定性不利，从公式
格构柱长细比计算公式 格构柱长细比是建筑设计中常用的一个参数，用于评估结构柱的稳定性和安全性。在设计建筑物时，合理的格构柱长细比可以确保结构的稳定性，避免柱子过于细长而导致的失稳和倒塌风险。本文将介绍格构柱长细比的定义、计算公式以及对设计的影响。 我们来了解一下格构柱长细比的定义。格构柱长细比是指结构柱的高度与其截面最小尺寸的比值，用L/d表示。其中，L为柱子的高度，d为柱子截面最小尺寸（通常为长方形截面的最小边长）。 计算格构柱长细比的公式如下： L/d = 柱子的高度 / 柱子截面最小尺寸 在实际设计中，格构柱长细比的数值范围通常有限制。一般来说，较小的格构柱长细比数值表示柱子相对较短、较粗，具有较好的稳定性。而较大的格构柱长细比数值则意味着柱子相对较高、较细，可能存在较大的失稳和倒塌风险。因此，在设计过程中，需要根据具体的结构要求和安全标准来确定格构柱长细比的合理范围。 格构柱长细比对设计的影响主要体现在以下几个方面： 1. 结构稳定性：较小的格构柱长细比数值可以提高柱子的稳定性，减少失稳和倒塌的风险。这对于需要承受较大荷载或者处于地震区域的建筑结构尤为重要。
2. 结构材料的选择：格构柱长细比的数值也会对结构材料的选择产生影响。较小的格构柱长细比数值通常需要使用较大截面的柱子，因此可能需要更多的材料。而较大的格构柱长细比数值则可能需要采用更高强度的材料或者增加柱子的截面尺寸。 3. 施工难度：较大的格构柱长细比数值可能会增加结构施工的难度。细长的柱子在施工过程中更容易出现变形和偏斜，需要采取相应的措施来保证施工质量。 4. 空间利用率：格构柱长细比的数值也会对建筑空间的利用率产生影响。较小的格构柱长细比数值可以减少柱子的占用空间，使得建筑内部空间更加灵活和高效利用。 格构柱长细比是一个重要的设计参数，对建筑结构的稳定性和安全性有着直接的影响。在设计过程中，需要综合考虑结构要求、安全标准、材料性能以及施工难度等因素，确定合理的格构柱长细比范围。只有在合理的范围内选择适当的格构柱长细比数值，才能确保建筑结构的稳定性和安全性，实现设计的目标。
绍兴市财税大楼工程 塔吊基础设计施工方案 （1#塔吊计算书） 一、设计依据 1、“绍兴财税大楼岩土工程勘察报告”； 2、海宁市虎霸建筑机械有限公司提供的“QTZ63自升塔式起重机使用说明书”； 3、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）； 4、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）； 5、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）； 6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008） 7、钢结构设计规范（GB50017-2003） 二、基础尺寸假设 1、塔吊作用在基础上的荷载：塔吊第一次安装高度控制在6个标准节以内，即承台以上塔吊高度不得超过16.8m ， 因此：M=1796-1400×40 8 .1640-=984kN ·m H=73.5× 40 8 .16=30.9kN P=452-8×8=388kN 2、根据地质报告及建筑基础类型，塔吊基础均采用Φ800钻孔灌注桩。桩中心间距取1460，桩顶标高为-6.85(地下室底板下标高)。桩内埋入四根格构柱,格构柱顶设置混凝土承台。混凝土承台底标高即为地下室顶板下1000mm ，即-3.400m 。因此每根格构柱长度定为5.45米，埋入灌注桩内2.85m ，伸入承台长度0.5m 。 三、格构柱及混凝土平台设计及自重计算： 每根格构柱采用四根L140×12等肢角钢组成，角钢之间采用100×400×10缀条连接，角钢之间斜撑采用100×450×10，格构柱之间采用L140×12等肢角钢连接。上部设置一个2400×2400×1350混凝土承台。 自重计算： 格构柱 (255×4+31×8+47×8+255×4.0+255×1.6+255×1.46)×4=13777N/m 格构柱伸出钻孔灌注桩长3.45m ，即kN G 54.4745.378.13=⨯=
塔吊格构柱稳定性验算方法 本工程塔吊基础下的格构柱高度最长为20.5m,依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003),计算模型选取塔吊最大独立自由高度60m,塔身未采取任何附着装置状态。 1、格构柱截面的力学特性： 格构柱的截面尺寸为0.502×0.502m； 主肢选用：16号角钢b×d×r=160×16mm； 缀板选用(mXm):0.42×0.2 主肢的截面力学参数为 A0=49.07cm2,Z0=4.55cm,Ix0=1175.08cm2,Iy0=1175.08cm2; 格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩： Z,=4Z,o÷Λ(∣-^o)2 格构柱的x-x轴截面总惯性矩： b2 A=4Λo+4 经过计算得到： I x=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)1=87589.85cm4； I y=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)2]=87589.85cm4； 2、格构柱的长细比计算： 格构柱主肢的长细比计算公式： "44)
其中H——格构柱的总高度，取21.7m； I——格构柱的截面惯性矩，取，1=87589.85cm1I尸87589.85Cm% A0------------ 个主肢的截面面积，取49.07Cm2。 经过计算得到3=102.72,I y=102.72。 格构柱分肢对最小刚度轴IT的长细比计算公式: 其中b——缀板厚度，取b=0.5m° h——缀板长度，取h=0.2m° a1——格构架截面长，取a尸0.502m。 经过计算得iι=[(0.25+0.04)∕48+5×0.2520/8]0M.404m o为二21.7/0.404=53.7。 换算长细比计算公式： ―=— 经过计算得到NkX=II5.91,2ky=115.91o 3、格构柱的整体稳定性计算： 格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式： N 赢&力 其中N——轴心压力的计算值(kN)；取N=1791.33kN； A——格构柱横截面的毛截面面积，取4X49.07cm； 0——轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数； 根据换算长细比2ox=115.91,2o y=115.91≤《钢结构设计规范》得到。 x=0.520,0尸0.520© 经过计算得到：X方向的强度值为175.51N∕mm2,不大于设计强度 215N∕I≡2,所以满足要求！
格构式支撑基础承载力验算 摘要：本文就蚌埠体育中心体育场屋盖罩棚结构安装过程中设置在室外原土地 面的格构式支撑胎架基础进行设计验算分析，计算在支撑胎架自重荷载及构件荷 载作用下原土基地的承载力是否满足要求，通过采取一定的地基处理方法和措施 来提高格构式支撑胎架基础的承载力以满足施工荷载要求。 关键词：格构式支撑胎架；地基承载力；地基处理 Case Structure Support Bases Games Basis Zhou Shengjun Shi Wei Dong Tao （Construction of eight steel structure engineering company，Shang Hai，200120） Abstract：In this paper，the design and analysis of the lattice structure of the lattice-type support frame in the outdoor original soil surface during the installation of the roof structure of the Bengbu Sports Center stadium are carried out to calculate the bearing capacity of the original soil base under the support of the tire's own load and component load Whether to meet the requirements，by taking a certain foundation treatment methods and measures to improve the lattice-type support the basis of the bearing capacity to meet the construction load requirements. Key words：Lattice support；Bearing capacity of foundation；Foundation treatment 1 项目背景 蚌埠体育中心体育场工程平面形状呈椭圆形，直径258m。主要由上部屋面 钢罩棚和下部混凝土看台组成，体育场剖面图见图一。 图一体育场剖面图 支撑罩棚的框架柱为钢骨混凝土柱，屋面罩棚主要由大悬挑实腹变截面H型 钢梁、环向联系梁和下部支撑杆件组成，最大悬挑长度达27米；径向主梁通过 下部树叉状支撑柱将结构荷载传递至钢骨混凝土柱，主梁之间通过大截面圆管环 向联系杆以及小截面圆管交叉支撑连成整体，钢梁尾部下挑通过钢骨混凝土柱侧 面支撑杆刚性连接进行荷载的承托，侧面刚性撑杆主要采用大截面钢管及H型钢 劲性支撑。 径向主梁节点构造设置复杂，每根主梁均设置2~3个大型铸钢件节点，截面 最大高度达3米，内部采用较多的纵向和竖向加劲板。为保证整体稳定，在钢梁 上翼缘下部两侧各设置预应力钢拉索，拉索布置范围从外支撑铸钢节点到内侧梁端。为解决舒适度问题，在梁端设置调频阻尼器，体育场屋面罩棚典型单元体系 示意图见图2。 体育场罩棚结构分为东（小）西（大）两个部分，小罩棚径向主钢梁最长达 到65米，重量达95吨，考虑构件的加工制作运输条件以及现场安装限制条件， 将构件分为4段加工运输至现场拼装。由于在施工过程中，结构的变形和受力状 态与成型后有很大的差异，所以需要利用各式各样的支撑胎架来保证结构的精度。 图二体育场屋面罩棚典型单元体系示意图 （1）本工程综合考虑分段吊装时的固定及荷载的传递，根据结构形式、分 段位置、吊装工况等因素来确定临时支撑安放位置。 小罩棚临时支撑采用的是格构式支撑胎架，每榀钢梁设置2~3个格构柱临时
格构柱稳定性的计算 计算依据： (1)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。 (2)《钢结构设计与计算》 1. 格构柱截面的力学特性： 格构柱的截面尺寸为0.65×0.65m； 主肢选用:18号角钢b×d×r=180×18×18mm； 缀条选用:20号角钢b×d×r=180×24×18mm； 主肢的截面力学参数为 A0=61.95cm2，Z0=5.13cm， I x0=1881.12cm4，I y0=3338.25cm4； 缀条的截面力学参数为 A t=61.95cm2； 格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩： 格构柱的x-x轴截面总惯性矩： 经过计算得到： I x=4×[1881.12+61.95×(65/2-5.13)2]=193155.64cm4； I y=4×[1881.12+61.95×(65/2-5.13)2]=193155.64 cm4； 2. 格构柱的长细比计算： 格构柱主肢的长细比计算公式： 其中 H ──格构柱的总计算长度，取18.40m； I ──格构柱的截面惯性矩，取,I x=193155.64cm4，I y=193155.64cm4； A0──一个主肢的截面面积，取61.95cm2。 经过计算得到x=65.90,y=65.90。 3. 格构柱的整体稳定性计算： 格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：
其中 N ──轴心压力的计算值(N)；取 N=4×105N； A──格构柱横截面的毛截面面积，取4×61.95cm2； ──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数； 根据换算长细比0x=65.9,0y=65.90≤150（容许长细比）满足要求! 经过计算得到： X方向的强度值为20.85N/mm2，不大于设计强度205N/mm2,所以满足要求! Y方向的强度值为20.85N/mm2，不大于设计强度205N/mm2,所以满足要求!
格构式轴心受压构件 格构式受压构件也称为格构式柱(latticed?columns)，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。? ???格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，因此其整体稳定计算也相同，可以采用式( 1.双肢格构式轴心受压构件 实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，构件在微弯平衡状态下，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为： 构式轴心受压构件(图 缀条的三肢组合构件(图
格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分，在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。 ??? 一、分肢稳定和强度的计算方法 分肢内力的确定 构件总挠度曲线为 2．分肢稳定的验算 ①对缀条式构件： 图 稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法) ①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000，考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400 等。 ②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。可得