钢支撑轴力计算公式(1)

地铁站钢支撑轴力计算书庆丰路站：根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进展受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。

钢材为：Q235-B型钢。

取1.2的安全系数。

一、单头活动端处受力计算：由单头活动端构造受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。

查表得，单根槽钢28c的几何特性为：截面面积A=51.234cm²，Ix=268cm^4，Iy= 5500cm^4。

该截面f取205N/mm²，截面属于b类截面。

〔一〕、受力截面几何特性截面积：A=51.234×2+4×30=222.5cm²截面惯性矩：Ix=2×268+30×4³/6=856cm^4Iy=2×5500+4×30³/6=29000cm^4回转半径：ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cmiy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm〔二〕、截面验算1.强度σ=1.2N/A=〔1.2×2695×10³〕/〔222.5×10²〕=145.4N/mm²<f=205N/mm²，满足要求。

2.刚度和整体稳定性λx=lox/ix=124/1.96=63.3<[λ]=150,满足λy=loy/iy=28/11.42=2.6查表，构件对x轴y轴屈曲均属b类截面，因此由λmaxλx，λy=63.3，查附表得φ=0.791，1.2N/φA=〔1.2×2695×10³〕/〔0.791×222.5×10²〕=183.7N/mm²<f=205N/mm²，满足要求。

第三章支撑结构设计计算本方案第一层和第二层支撑均采用钢筋砼支撑结构，现计算如下：3.1 第一层钢筋砼支撑结构设计计算根据上述计算和支撑设计平面布置，R=141.48kN/m，对撑间距为9.5米，角支撑间距为7米，最大间距为10米，立柱桩间距10米。

支撑梁截面为500×600，砼等级为C30，受力筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。

3.1.1 支撑轴力计算角撑：N=141.48×10×1.25×1.0/sin45o =2501 kN对撑：N=141.48×9.5×1.25×1.0 =1680.1kN3.1.2 支撑弯矩计算①第一类支撑配筋计算（角撑）（1）1．支撑梁自重产生的弯矩：q=1.25×0.5×0.6×25=9.375 kN/mM1=1/10×9.375×102=93.75 kNm/m2．支撑梁上施工荷载产生的弯矩：取q=10.0 kN/mM2=1/10×10×102=100 kN-m/m3．支撑安装偏心产生的弯矩：M3=N×e=2501×10×3‰=75.03 kNm则支撑弯矩为：M=93.75+100+75.03=268.78 kNm（2）初始偏心距e ie0 =M/N=268.78×103/2501=107.5mm取e a =h/30=20 mm则e i= e0+e a=107.5+20=127.5 mm（3）是否考虑偏心距增大系数η∵l0/h=10/0.6=16.7>8.0 ∴要考虑由η=1+11400e ih0（l0h）2ζ1ζ2ζ1=0.5×f c×AN =0.5×14.3×500×6002501×103=0.857ζ2=1.15−0.01×l0h =1.15−0.01×100.6=0.983η=1+11400×127.556516.72×0.857×0.983=1.74e=ηe i+h/2-a s=1.74×127.5+600/2-35=486.85mm（4）配筋计算：ηe i =1.74×127.5=221.85>0.32h0=180.8 属于大偏心受压x=N∂f c b =250100014.3500=349.8mmA s=A s′=Ne−∂f c bx(h0−0.5x)f y′(h0−a)=2501×103×486.85−1×14.3×500×349.8×(565−0.5×349.8)300×530=1521.6mmρmin=0.45f tf y=0.45×1.43×300=2.145×10−3A s=A s′=1521.6mm2>ρmin bh=643mm2实配：上下均为5Φ20，As=A s’=1570mm2②第二类支撑配筋计算（对撑）（1）1. 支撑梁自重产生的弯矩：q=1.25×0.5×0.6×25=9.375 kN/mM1=1/10×9.375×102=93.75 kN-m/m2. 支撑梁上施工荷载产生的弯矩：取q=10.0 kN/mM2=1/10×10×102=100 kNm/m3. 支撑安装偏心产生的弯矩：M3=N×e=1680×10×3‰=50.4 kNm则支撑弯矩为：M=93.75+100+50.4=244.15 kNm（2）初始偏心距e ie0 =M/N=244.15×103/1680=145.3mm取e a =h/30=20 mm则e i= e0+e a=145.3+20=165.3 mm （3）是否考虑偏心距增大系数η∵l0/h=10/0.6=16.7>8.0 ∴要考虑由η=1+11400e ih0（l0h）2ζ1ζ2ζ1=0.5×f c×AN =0.5×14.3×500×6001680×103=1.27取ζ1=1ζ2=1.15−0.01×l0h =1.15−0.01×100.6=0.983η=1+11400×165.356516.72×1×0.983=1.67e=ηe i+h/2-a s=1.67×165.3+600/2-35=541.1mm（4）配筋计算：ηe i =1.67×165.3=276.1>0.32h0=180.8 属于大偏心受压x=N∂f c b =168000014.3500=234.9mmA s=A s′=Ne−∂f c bx(h0−0.5x)f y′(h0−a)=1680×103×541.1−1×14.3×500×234.9×(565−0.5×234.9)300×530=989.7mmρmin=0.45f tf y=0.45×1.43×300=2.145×10−3A s=A s′=989.7mm2>ρmin bh=643mm2实配：上下均为4Φ18，As=A s’=1017mm2箍筋选用：Ф8＠200，高度方向设腹筋2Ф18③联系梁配筋联系梁截面为：400×500，取最小配筋率为ρmin = 0.3%。

钢柱柱间支撑计算长度
钢柱的支撑长度可以根据多个因素来确定，以下是一些常见的计算方法：
1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数
其中，支撑的斜率系数是指支撑杆件与钢柱之间的夹角与支撑杆件长度之间的比例关系。

例如，如果支撑杆件与钢柱之间的夹角为45度，那么斜率系数为1，即支撑长度等于钢柱高度。

如果夹角为30度，那么斜率系数为0.577，即支撑长度为钢柱高度的
0.577倍。

1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数
其中，支撑的弯曲系数是指由于支撑杆件受到垂直于轴线的力而产生的弯曲变形。

如果支撑杆件受到的力很大，或者支撑杆件的截面尺寸较小，那么弯曲变形可能会比较明显。

因此，在计算支撑长度时需要考虑弯曲系数。

1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数× 安全系数
安全系数是为了考虑其他未考虑到的因素而引入的。

例如，如果钢柱的支撑形式比较复杂，或者支撑杆件受到的力非常不稳定，那么可能需要增加安全系数来保证支撑的可靠性。

需要注意的是，以上计算方法只是常见的几种，具体计算方法需要根据实际情况来确定。

同时，在计算过程中需要注意单位的统一和数据的准确性。

【关键字】支撑第一部分轴力支持方案特点及发展随着高层建筑数量和高度的增加，基础埋深也随着增加。

进入90年代后，我国经济的迅速发展，城市地价不断上涨，空间利用率随之提高，出现了众多的超高层建筑，使有些地下室埋深达以上，对基坑开挖技术提出更高、更严的要求，即不仅要确保边坡的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等安全。

同时，为了适应建筑市场日趋激烈的竞争，还要考虑提高土方挖运的机械化程度、缩短土方工期、降低工程成本、提高经济效益等方面的因素。

我公司自1994年以来，先后在佛山国际商业中心，中山六福广场、广州文化娱乐广场、广州博成大厦等基坑施工中，采用了大跨度钢筋混凝土内支撑梁或圆环拱形钢筋混凝土内支撑支护，由于它们具有在计算方面的正确性、土方施工的经济性和施工实践的安全可靠性，所以在施工中越来越多地应用，并通过广东省建筑工程总公司及有关专家的鉴定，获得科技进步奖三等奖，得到推广和应用。

1.特点1.1.发挥材料的优点。

深基坑土方施工中，基坑深度往往较大，挡土结构的水平压力也较大，因此，钢筋混凝土支撑表现为水平受压为主，由于钢筋混凝土支撑与钢支撑不同，它具有变形小的特点，加上采用配筋和加大支撑截面的方法，可以提高钢筋混凝土支撑的强度，用以作为支撑的混凝土能充分发挥材料的刚度大和变形小的受力特性，它能确保地下室施工和基础施工以及周边邻近建筑物、道路和地下管线等公共设施的安全，因此，它是作为深基坑支护技术的新形式和新材料。

1.2.加快土方挖运速度。

在软地基深基坑施工时采用钢筋混凝土支撑，由于它的跨度大，尤其是采用圆环拱形钢筋混凝土内支撑形式，基坑内的平面形成大面积无支撑的空旷，空旷面积可达到整个基坑面积的65%~75%，形成开阔的工作面，满足挖土机械回转半径的要求，有利于多台大型挖土机械自如运转作业，在基坑内可以留坡道让运土车直接驶入基坑装土，并采用逐层开挖或留岛形式开挖，这样，最后剩余小量土方用吊土机吊起即可。

地铁站钢支撑轴力计算新Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT地铁站钢支撑轴力计算书庆丰路站：根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根米最长的钢支撑进行受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。

钢材为：Q235-B型钢。

取的安全系数。

一、单头活动端处受力计算：由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。

查表得，单根槽钢28c的几何特性为：截面面积A= cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。

该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。

（一）、受力截面几何特性截面积：A=×2+4×30= cm2截面惯性矩：Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4回转半径：ix=√Ix/A=√856/=iy=√Iy/A=√29000/=（二）、截面验算1.强度σ=A=（×2695×103）/（×102）=mm2<f=205N/mm2，满足要求。

2.刚度和整体稳定性λx=lox/ ix=124/=<[λ]=150,满足λy=loy/ iy=28/=查表，构件对x轴y轴屈曲均属b类截面，因此由λmax λx，λy=，查附表得φ=，φA=（×2695×103）/（××102）=mm2<f=205N/mm2，满足要求。

二、钢支撑拼接管处受力计算：钢支撑受力最小截面图查表得：f取215 N/mm2，截面属于a类截面。

（一）、受力截面几何特性截面积 A=π（D2-d2）/4=（）/4= cm2截面惯性矩Ix=π（D^4-d^4）/64=^^4）/64=131050 cm^4Iy=π（D^4-d^4）/64=^^4）/64=131050 cm^4回转半径ix=√Ix/A=√131050/=21cmiy=√Iy/A=√131050/=21cm（二）、截面验算1.强度σ=A=（×2695×103）/（×102）=mm2<f=205N/mm2，满足要求。

内支撑轴力监测方法、影响因素及实力分析1、内支撑轴力监测原理和方法监测元件为钢筋应力计。

支撑应力监测的应力计根据支护结构设计大样图选型，并埋设于各支撑段1/3的位置。

混凝土浇筑前，应将应力计先与主筋对接焊好，对测点编号及应力计标定编号作好记录，将应力计测量导线引出支撑模板外，用保护管将其接至基坑顶部护栏以内，导线端头做好编号标记，以便于监测与导线保护。

采用钢筋计测量钢支撑的应力，预先在支撑内的钢筋笼中间位置各埋设一组钢筋计。

然后通过共同工作、变形协调条件反算支撑的混凝土轴力。

轴力计算公式：cc s c s sE N (A A )E σ=+cj c s sE s(A A )E σ=+js σ=22011[()/]n j ji j js j k f f A n =-∑式中cN —支撑轴力(kN)；s σ—钢筋应力(kN/mm2)；js σ—钢筋计监测平均应力(kN/mm2) ；jk —第j 个钢筋计标定系数（kN/Hz2）；ji f —第j 个钢筋计监测频率（Hz ）；j f —第j 个钢筋计安装后的初始频率（Hz ）。

jsA —第j 个钢筋计截面积（mm2）； cE —混凝土弹性模量(kN/mm2)； s E —钢筋弹性模量(kN/mm2)；cA —混凝土截面积（mm2）；sA —钢筋总截面积（mm2）。

2、内支撑轴力监测数据实例分析2、1在基坑开挖施工过程中轴力变化情况广东省人民医院医技综合楼及地下车库基坑位于广州市中山二路广东省人民医院内。

本工程设地下三层，基坑拟开挖深度约为17米, 周长约371米，呈“7”字型。

本基坑东北角采用人工挖孔桩＋预应力锚索（四道）的支护型式，其余采用挖孔灌注桩+混凝土支撑（三层）支护型式。

基坑开挖深度范围岩土层自上而下分别为人工填土、淤泥（局部）、粉质粘土及基岩（泥质粉砂岩）。

本场区土层为弱透水层。

建设场地西北侧为医院东病区出入口，西南侧为医院正在使用的1号楼，东南侧为医院正使用的3号楼，西北侧围墙外为体育运动场。

钢支撑计算：800轴力N5091.1688250.7071启明星计算轴力1200支撑间距3计算长度9分项系数γs 1.25初始偏心距e00.04支撑自重及施工荷载q0 3.03167 3.03167kn/m施工荷载取初始弯矩M030.69565875最大弯矩M=M0＋N*e0285.2541稳定系数φ0.932798652 3.03167截面塑性发展系数γ 1.15钢管外径D0.8384.719钢管内径d0.768支撑实际长度L9截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.007574614截面惯性矩I=π(D4-d4)/640.003029067截面回转半径i=√(D2+d2)/40.277243575截面积A=π*(D2-d2)/40.039408138参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)69119.11378弹性模量E 2.06E+08杆件计算长度修正系数μ1构件长细比λ=L/i32.46242945等效弯矩系数βmx1钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=194.2356507Mpa< [f]=215 Mpa，满足要求满足要求钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=173.1225673f2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=35.35103648f=f1+f2=208.4736037< [f]=215 Mpa，满足要求满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=173.1225673其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy0.932798652f2=η*βtx*Mx/(φb*W1x)=26.36145844其中截面影响系数η0.7等效弯矩系数βtx1均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数φb1f=f1+f2=199.4840257满足要求< [f]=215 Mpa，满足要求0kn/m0.956501320.9290.797 215 Mpa，满足要求215 Mpa，满足要求215 Mpa，满足要求3331.05034 0.9250.932799 1156.4。

围护结构计算书一、钢支撑承载能力验算根据围护结构计算，5号通道与1号风亭中斜支撑长度22.2米，支撑间距3.5米，斜撑与围护角度为450，计算结果中第二道支撑轴力标准值341kN/m。

支撑轴力设计值为：341×1.25×3.5/sin(450)=2110kN/m 。

二、工法桩H型钢内力验算围护结构采用SMW工法桩，桩径850mm，间距600mm。

工法桩内插H型钢，截面尺寸b×h×t1×t2为：300×700×13×24mm。

截面惯性矩：I＝1/12×300×7003-1/12×(300-13)×(700-2×24)3=1946069925mm4根据围护结构计算书附件，7号通道与2号风亭弯矩标准值491kN×m/m,设计值M＝491×1.25×1.2＝736.5kN×m/mσ＝M/I×y o=736.5×106/1946069925×700/2=132.5N/mm2＜215N/mm2满足安全要求。

三、钢围檩内力验算围护结构钢围檩采用双榀I40b工字钢，材质为Q345。

截面系数:W x=2×1140×103mm3S x=2×671.2×103mm3I x=2×22781×104mm4t w=2×12.5mm根据计算书附件，钢围檩所承受最大均布荷载为4号通道第二道支撑处，q k=397.4(N/mm),设计值：q=397.4×1.25=497(N/mm)。

则围檩最大弯矩设计值为支座处，M＝1 /12 ×497×35002=507100000(N×mm/mm)，则围檩翼缘处最大拉、压应力为：σ＝M/W x =50710000/(2×1140000)=222 N/mm2＜ f=295N/mm2围檩抗拉设计强度满足要求。

钢支撑轴力标准值与设计值一、引言钢支撑作为一种重要的结构支撑方式，在建筑、桥梁、水利工程等领域中得到广泛应用。

其在工程中的作用是通过受力构件将结构的受压构件与受拉构件相连接，使受拉构件得以稳定。

在设计和施工过程中，正确确定钢支撑轴力标准值与设计值是十分重要的，直接关系到结构的安全性和稳定性。

本文将通过对钢支撑轴力标准值与设计值的概念、影响因素及计算方法进行分析，旨在为工程建设中的设计和施工提供参考。

二、概念及相关标准1. 钢支撑轴力标准值：指符合国家相关标准规定的，根据结构设计要求所确定的钢支撑轴力的上限数值。

通常是指根据规范计算所得的极限轴力值。

2. 钢支撑轴力设计值：是指在结构设计中所确定的实际轴力数值。

设计值应考虑结构的受力特点、材料强度等因素，是根据实际工程要求确定的。

在国家相关标准中，对钢结构及其支撑体系的设计和施工，都有明确的规定，钢支撑轴力标准值与设计值也有相应的计算方法和要求。

对于不同工程结构和使用环境，其标准值与设计值的确定也会有所差异。

三、影响因素1. 结构形式及荷载特点：不同类型的结构在受力情况下会有所差异，如框架结构、悬臂梁结构、悬索桥结构等，其受力形式和荷载特点不同，会直接影响到钢支撑轴力的标准值与设计值。

2. 材料性能：材料的强度、刚度等性能直接关系到钢支撑的承载能力，不同材料的性能差异也会对轴力标准值与设计值产生影响。

3. 工程环境：工程所处的地理环境、气候条件、震动情况等都会对钢支撑轴力的标准值与设计值提出要求，例如在地震带的工程中，对支撑轴力的要求会更为严格。

4. 安全系数要求：在设计过程中，对于结构的安全性要求是必须考虑的因素，安全系数的大小会直接决定了设计值相对于标准值的大小。

在确定钢支撑轴力标准值与设计值时，需要综合考虑以上因素，并根据实际情况进行合理的计算和评估。

四、计算方法钢支撑轴力标准值与设计值的计算方法通常是根据国家相关标准和规范进行制定和执行的。