局部承压构件计算
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混凝土局部承压计算公式
1.标准公式:
P=Pc+Pb
其中,P为混凝土局部承压载荷,Pc为混凝土压力,Pb为附加荷载。
混凝土压力Pc的计算可以使用以下公式:
Pc=fcd×(α1×β×γ×δ×μ)
其中,fcd为混凝土设计抗压强度,α1为荷载系数,β为尺寸系数,γ为激活系数,δ为荷载概论系数,μ为其他修正系数。
附加荷载Pb可以根据具体的设计要求和施工条件来确定。
2.配筋面积的计算公式:
A=s×t
其中,A为配筋面积,s为配筋率,t为构件厚度。
在计算配筋面积时,需要根据混凝土的设计强度和结构的要求来确定
合理的配筋率。
3.局部承压强度的计算公式:
σ=σc+σs
其中,σ为混凝土局部承压强度,σc为混凝土的标准强度,σs为
混凝土配筋钢筋的强度。
4.等效混凝土面积的计算公式:
Ae=A1+A2-0.5b
其中,Ae为等效混凝土面积,A1为混凝土面积,A2为钢筋面积,b 为受压区域宽度。
等效混凝土面积的计算是根据钢筋与混凝土的相互作用来确定的,这有助于更准确地评估混凝土局部承压的能力。
5.极限承载力的计算公式:
Pult=σ×Ae
其中,Pult为混凝土局部承压的极限承载力,σ为混凝土的极限承受应力,Ae为等效混凝土面积。
极限承载力的计算可根据混凝土的极限应力和等效混凝土面积来确定混凝土局部承压的能力。
以上是一些常用的混凝土局部承压计算公式,根据具体设计和施工的要求,还可以结合其他因素进行进一步的修正和计算。
局部受压承载力验算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: B-1二、依据规范:《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010)三、计算参数1.几何参数:计算底面积分布形状: 四边矩形局部受压区长度: a=300mm局部受压区宽度: b=300mm混凝土局部受压净面积: Aln=Al2.材料信息:混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2间接钢筋种类: HPB300 fy=270N/mm间接钢筋间距: s=50mm3.配筋信息:焊接网片长度: L1=500mm方格网沿L1方向的钢筋根数: n1=8方格网沿L1方向的单根直径: d1=8mm As1=50.3mm焊接网片长度: L2=500mm方格网沿L2方向的钢筋根数: n2=8方格网沿L2方向的单根直径: d2=8mm As2=50.3mm24.荷载信息:局部压力设计值: Fl=2000.000kN5.设计参数:结构重要性系数: γo=1.0四、计算过程1.计算局部受压的计算底面积Al=a*b=300*300=90000mm2Ab=(a+2b)*3b=(300+2*300)*3*300=810000mm2Aln=Al=90000mm22.计算混凝土局部受压时的强度提高系数βl=sqrt(Ab/Al)=Sqrt(810000/90000)=3.0003.验算局部受压区的截面尺寸混规(6.6.1-1)1.35*βc*βl*fc*Aln=1.35*1.0*3.000*14.3*90000/1000=5212.350kNγo*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN≤1.35*βc*βl*fc*Aln=5212.350kN 局部受压区的截面尺寸符合规范要求4.计算间接钢筋体积配筋率Acor=(L1-sqrt(4*As2/π))*(L2-sqrt(4*As1/π))=(500-sqrt(4*50.3/π))*(500-sqrt(4*50.3/π))=242064mm2ρv=(n1*As1*L1+n2*As2*L2)/(Acor*s)=(8*50.3*500+8*50.3*500)/(242064*50)%=3.322%5.计算配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数βcor=sqrt(Ac or/Al)=sqrt(242064/90000)=1.6406.验算局部受压承载力混规(6.6.3-1)0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln=0.9*(1.0*3.000*14.3+2*1.00*3.322%*1.640*270)*90000/1000=5858.219kNγo*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN≤0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln=5858.219kN 局部受压承载力满足规范要求。
预应力张拉台座局部承压计算1.张拉台座(锯齿块)局部承压计算锚垫板平面尺寸为外径φ28.5cm、内径φ16.5cm, ,材质为铸铁件;钢绞线张拉时的拉力为F=3562.3KN,最小张拉台的尺寸为60cm ×60cm。
利用下列公式进行计算:N c=356.3吨≤βA c R a j/γm式中:γm——材料安全系数,(受拉构件取2.31,受压构件取1.54); N c——局部承压时的计算力(在此取张拉力F=356吨);A c——局部承压面积,当有孔道时应扣除孔道面积;β——局部承压时极限抗压强度提高系数;β=√A d/A cA d——局部承压时的计算底面积,当有孔道时应扣除孔道面积;R a j——材料的抗压极限强度;A c=π×(0.285/2)2-π×(0.165/2)2=0.042m2A d=0.7×0.7-π×(0.165/2)2=0.469m2β=√A d/A c=√0.469/0.042=3.342则βA c R a j/γm=3.342×0.042×50×106÷2.31=303.8吨<N c=356吨结论不能满足规范要求,故张拉后要对孔道进行压浆处理。
压浆后修正计算如下:A c=π×(0.285/2)2-0.00266=0.061m2A d=0.7×0.7-0.00266=0.487m2β=√A d/A c=√0.487/0.061=2.826则βA c R a j/γm=2.826×0.061×50×106÷2.31=373.1吨>N c=356吨结论:能满足规范要求。
施工阶段的局部承压(压浆之前):A c=π×(0.285/2)2-π×(0.165/2)2=0.042m2A d=0.7×0.7-π×(0.165/2)2=0.469m2β=√A d/A c=√0.469/0.042=3.342则βA c R a j/γm=3.342×0.042×50×0.85×106÷1.3=458.9吨>N c=356吨最低满足张拉的强度:356×1000×9.8÷(3.342×0.042×106÷1.3)=32.3Mpa结论:施工过程中混凝土强度达到设计强度的64.6%时能满足张拉局部承压要求。
状况分析:根据现场量测情况,最小壁厚为9.1mm,对该部位局部应力的计算过程及结果如下:(1)计算工况与以上钢管桩受力分析相同。
(2)钢管桩顶局部应力计算取p=900/2=450KN作为计算荷载对钢管桩的局部应力进行验算。
1、仅考虑与钢管桩顶接触的工字钢腹板部分参与受压,工字钢腹板作用在钢管桩上的有效长度按从腹板计算高度边缘处往下45度角扩算计算,简图如下:阴影部分长度即为作用长度:l=62mm。
故工字钢作用在钢护筒上面的整个受力面积如下图:钢管桩和加劲肋按2mm 腐蚀进行计算,故钢管桩壁厚为8mm ,加劲肋壁厚为10mm 。
其中:22992mm A =故:Mp Mp c 2154.15029924500001<=⨯=σ 故受力满足要求。
2、考虑整个翼缘板参与受力计算,则作用面积如下图:钢管桩和加劲肋按2mm 腐蚀进行计算,故钢管桩壁厚为8mm ,加劲肋壁厚为10mm 。
其中:23920mm A =故:Mp Mp c 2158.11439204500001<=⨯=σ 故受力满足要求。
从以上分析可知钢管桩顶受力在可接受范围以内,在完全不考虑工钢翼板部分参与受力的极端工况下钢管桩顶局部受力仅达到规范规定钢材极限压应力的70.0%,在考虑翼板参与受力的情况下钢管桩顶局部受力为规范规定钢材极限压力的53.4%。
根据现场实际情况,综合上述计算分析可见该部分受力情况安全可靠,无需进行整改。
三、结论综上所述,除浪溅区钢管桩存在一定的锈蚀程度外,其他构件在外露情况下基本无锈蚀情况,且外表锈蚀的钢管桩经计算能够满足承载力要求。
对于其他问题通过相应的措施整改完成后,栈桥仍可以投入正常使用。
并在后期的施工过程中,通过限速、检查、防盗等措施加强栈桥的维护和保养,确保栈桥满足施工要求。
盐井河大桥钢束锚固局部承压计算书1、局部承压区混凝土截面尺寸验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5.7.1条计算配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求:YOFld≤1.3∏sβf c<j'A∣n式中局部承压压力设计值取1.2倍张拉控制力FId=L2X1395X140×13/1000=3046.7KN本桥采用C50混凝土,∏s=l.Oo桥梁结构安全等级为一级,Yo=Llo根据《0VM预应力产品样册》,Ml5-13锚板尺寸为240X24Oninb波纹管直径二90mm 沿腹板方向计算宽度=3X240=72OnIm,腹板垂直宽度f b=250×2=500mm混凝土的轴心抗压强度设计值fed=0.9X22.4=20.2MPa混凝土局部承压修正系数,混凝土强度等级为C50及以下时取ns=1.0局部承压时的计算底面积A b=720×500⅛60000mm-孔洞面积A n=π∕4×902=6362ΠIΠI2不扣除局部承压面积A1=240×240=5760OnInr'扣除孔洞后的局部承压面积A ln=A1-Aπ=57600-6362=51238mm2混凝土局部承压提高系数B=容=∕≡=2.5,代入数据得y∣Afyj57600γMd=Ll×3046.7=3351.3KN<1,3∏sβf cd A ln=l.3×1.0×2.5×20.2×51238=3363.9KN钢束锚固局部局部承压区尺寸满足要求。
2、局部承压承载能力验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5.7.2条计算配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区抗压承载能力应满足下列要求:γOFId≤0.9(∏sβfed+kPυβc<>r f s‹l)Ai n式中螺旋筋间接钢筋内核心混凝土的直径CLr=224mπι,配置间接钢筋时局部承压承载能力提高系数B皿二(A cor∕A1),/2=(π∕4×224762451),/2=1.22根据《OVM预应力产品样册》,单根螺旋钢筋的面积As=330mm)螺旋筋间距s=60mπι,布置层数n=6螺旋筋体积配筋率Pv=4A√(⅛,r S)=4×330/(224×60)=0.071代入数据得0.9(∏sβf c d+kPDBCorfSd)Ain=0.9×(1.0×2.5×20.2+2×0.071×1.22×330)×51238=4965.IKN>γ0Fιd=3351.3KN钢束锚固区局部承压承载能力满足要求。
11Building Structure设计交流We learn we go关于混凝土构件局部受压承载力的计算问题朱炳寅/中国建筑设计研究院,北京100044《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(简称混凝土规范)第7.8.1条规定,配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压可按公式7.8.1-1计算。
工程设计中,配置间接钢筋的情况多出现在预应力混凝土钢筋的锚头区域,普通钢筋混凝土构件(如钢筋混凝土柱与基础的交接处等)一般都不配置间接钢筋。
对于未配置间接钢筋的混凝土构件,应按混凝土规范附录A 第A.5.1条的要求,按素混凝土构件验算其局部受压承载力。
1 配置间接钢筋的情况满足混凝土规范图7.8.3要求时,可确定为第7.8.1条所规定的配置间接钢筋的情况,其中间接钢筋主要指方格网式钢筋网片、螺旋式配筋等。
配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区的截面尺寸应符合下式要求:l F ≤c c n 1.35l l f A ββ (1)l β(2)配置间接钢筋的混凝土构件,当其核心面积cor A ≥lA 时,局部受压承载力按混凝土规范式7.8.3-1的右端项计算。
2 不配置间接钢筋的情况当不配置间接钢筋或配置的间接钢筋不符合混凝土规范图7.8.3要求时,只可按素混凝土构件验算其局部受压承载力。
当局部受压面上仅有局部荷载作用时:l F ≤cc l l f A ωβ (3)当局部受压面上尚有非局部荷载作用时:l F ≤cc ()l l f A ωβσ- (4)式中:l F 为局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;b A 为局部受压的计算底面积,根据同心对称原则按混凝土规范图7.8.2确定;l A 为局部受压面积;ω为荷载分布影响系数:当局部受压面上的荷载为均匀分布时,取ω=1;当局部受压面上的荷载为非均匀分布(如梁、过梁等的端部支承面)时,取ω=0.75;σ为非局部荷载设计值产生的混凝土压应力;l β为混凝土局部受压时的强度提高系数,按式(2)计算;cc f 为素混凝土的轴心抗压强度设计值,取cc f =0.85c f ,其中c f 按混凝土规范表4.1.4确定。
梁端支座处砌体局部受压承载力计算分析梁端支座处砌体局部受压承载力计算分析一.概述砌体结构系指其承重构件的材料是由块材和砂浆砌筑而成的结构。
砌体结构建筑物中的竖向结构体系为纵向和横向的由砖石或砌块和砂浆砌筑而成的承重墙,水平结构体系为屋盖和楼盖,屋盖和楼盖一般由板。
次梁及主梁组成,主要用于承受楼面竖向荷载,是土木与建筑工程中应用最广泛的一种结构型式.砌体结构中支承钢筋混凝土梁的砖墙的支承面均属局部受压状态,其特点是局部受压截面存在有未受压或受有较小压力的砌体,限制了局部受压砌体在竖向压力作用下的横向变形,从局部受压砌体的受力状态分析,该砌体在竖向压力作用下的横向变形受到周围砌体的箍束作用产生的侧向横向压力,使局部受压砌体处于三向受压的应力状态,因而能在较大程度上提高其抗压强度。
但当砌体受到局部压力时,压力总要沿着一定扩散线分布到砌体构件较大截面或者全截面上,这时如果按较大截面或全截面受压进行构件承载力计算足够的话,在局部承压面下的几皮砌体处却有可能出现被压碎的裂缝,这就是砌体局部抗压强度不足造成的破坏现象.因此,设计砌体受压构件时,除按整个构件进行承载力计算外,还应验算局部承压面下的承载力.二. 梁端支座处砌体局部受压承载力计算公式1.梁端支座处的砌体局部受压承载力,砌体结构设计规范GB 50003—2001中按下式计算:N 0+N l fA l=1。
5-0.5A 0/A l=1+0.35110 A A 式中参数具体含义见砌体规范GB50003—2001中第5。
2。
4条。
上式是基于梁端底部砌体表面的应力分布,按极限强度理论建立的半理论半经验公式。
砌体表面的应力分布考虑了上部荷载在梁端底面引起的应力以及梁端反力引起的应力之叠加。
2.当梁端支座处砌体局部受压承载力不满足要求时,常采用以下两种方法:2.1 在梁端设置刚性垫块,扩大局部受压面积A l ,刚性垫块下的砌体局部受压承载力应按下列公式计算:N 0+N l 1fA b式中参数具体含义见砌体规范GB50003—2001第5.2。
1中墩支座处局部承压计算1. 桥博计算结果中的支承反力 荷载类型 中支座(kN )结构重力 82300汽车MAXQ 4250人群MAXQ 1370变位 406温度 1022.局部承压计算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.7条的规定进行局部受压区的截面尺寸、局部抗压承载力的计算。
本计算采用HRB335直径12mm 钢筋,间距10cm ,层距8cm ,布置4层。
2.1 配置间接钢筋的混凝土构件,其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求:ln 03.1A f F cd s ld βηγ≤(式5.7.1-1),lb A A =β(式5.7.1-2)2ld F =1.2*82300/2+0.5*406/2+1.4*4250*1.488*1.05+0.8*1.4*102/2=58835kN1.10=γ;l A =1.92*1.92=3.69m 2;b A =2.6*2.6=6.76m 2;lb A A =β=1.354; cd f =22.4Mpa ;l A A =ln ;s η=1.0式 5.7.1-1即为:1.1*58835=64719≤1.3*1.0*1.354*22.4*1000*3.69=145491,截面尺寸满足要求。
2.2 配置间接钢筋的局部受压构件,其局部抗压承载力应按下列规定计算: ln 0)(9.0A f k f F sd cor v cd s ld βρβηγ+≤(式5.7.2-1),lcor cor A A =β(式5.7.2-2)3m l l 5.221==;2621==n n ;242110131.1m A A s s -⨯==;s=0.08;cor A =6.25m 2;v ρ=26*1.131*10-4*2.5*2/(6.25*0.08)=0.029;cor β=1.30;k=2.0;式5.7.2-1即为:1.1*58835=64719≤0.9*(1.0*1.354*22.4*1000+2.0*0.029*1.30*280*1000)*3.69=170838kN ,局部抗压承载力满足要求。
12基础局压计算12. 基础局部受压承载力验算(一)柱、桩对承台基础(7:8.2.7-4/8.3.2-6/8.5.19):l l cc lF f A β≤ (10:A.5.1-1) llc F A f=柱bl lA A β=(10:7.8.1-2)f cc =0.85f c 基(10:A.2.1-4) ∴0.85bl l c c lA A f f A A ≤基柱∴2()0.85c b lc f AAf ≥柱基…………式1(柱对承台)同理:'2()0.85c bl c f A A f ≥桩基……式2(桩对承台)分别以式1、2右的 '22())0.850.85c c c c f f f f 桩柱基基、(制作表1: 表1 基础柱 砼 强 度 等 级( c f 柱) 桩 强 度 等 级( 'C f 桩=C30(C35(1C40(1C45(2C50(2C55(2C60(27C20=9.6 3.074.19C25=11. 2.00 2.73 3.57 4.35C30=14. 1.38 1.89 2.47 3.01 3.61 4.33 5.12 C35=16. 1.38 1.81 2.21 2.65 3.18 3.75 C40=19.1.381.692.022.432.87例1框柱C45(c f 柱=21.1)、基础承台C30(f c 基=14.3)2221.1()()0.850.8514.3c c f f =⨯柱基=3.01例2 基础承台C30(f c 基=14.3)、灌注桩C60、2'216.7) 1.890.850.8514.3c c f f ⎛⎫ ⎪⨯⎝⎭桩基(==(二)再以此式左的blA A 制作表2: 表2边 界 情 况blA A边柱.矩形柱a ≥b ≥c3(2)633b a c cab a⨯+=+≥中柱.矩形柱 a ≥b3(2)6(3)3b a b bab a⨯+=+>Ab AlA bA l边柱.园柱c<d22(2)19d c d+<<中柱.园柱c ≥d局压422(2)9d c d+≥(三)桩对承台基础(7:8.5.19): l l cc pF f A β≤ (GB10:A.5.1-1) 1.35laP c cF RA f ψ=≤ (桩身砼承载力P6)Ψc =1bl lA A β=(10:7.8.1-2) f cc =0.85f c 基 (10:A.2.1-4)1.350.85ba p c lA R f A A ≤基'1.351.350.850.850.85a pC b al p c c c R A f A R A f A f f =桩基基基=∴'2()0.85c bl c f A A f ≥桩基…… 式 3以b pA A 查表2a,''1.35(ac c c PR f f f A =≤桩桩桩以且令:)查表1,再以此式3左边的bpA A 制作表3: 表3 A lA bA bA l边 界 情 况bpA A方 桩22(2)4b p A b A b== 园 桩局压622(2)4b p A d A d ==(四)例:框柱KZ1(b ×a =350×600)、砼C45;承台J-7、砼C30;桩ZH1、砼C60,(R a ≤A p ×f c ×ψc /1.35=π×3002×27.5×0.6/1.35×4=864KN 、取Ra =800N )(1)验算柱对承台的局压:A lA bA lA bJ-711C301-1ZH1(d300)C60C45KZ1(350600)由式1右=2221.1()() 3.010.850.8514.3c c f f ==⨯柱基a.如柱KZ1为边柱,即符合表2边界1的情况,则应有:(3+6c/a)>3.01→(3+6c/600)>3.01 ∴ c>0.01×600/6=1.0即可满足局压要求. b.如柱KZ1为中柱,即符合表2边界2的情况, 则应有:(3+6b/a )=3+6×350/600=6.5>3.01, 可见一般均可满足局压要求.c.如柱KZ1为园柱,即符合表2边界3的情况, 则应有:(d+2c )2/d 2>3.01 即: 3.010.368d dC d ->=即可满足局压要求. d. 如柱KZ1为园柱,且符合表2边界4的情况,则都可满足局压要求. (2)验算桩对承台的局压:(R a =800KN )如角桩ZH1(d300)符合表2边界6的情况,即4blA A = 1.35/a p c f R A =桩= 1.35×800×103N ×4/π×3002= 15.28N/mm 2 <27.5N/mm 2(C60)2'0.850.85 1.43c c f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭桩基15.27==1.58 (式2) 或以'c f 桩=15.28→16.7查表1 (取值宜偏大)得:2'0.85c c f f ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭桩基=1.89 <4bl A A = ∴桩对承台局压可。
局部受压承载力验算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: B-1二、依据规范:《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2002)三、计算参数1.几何参数:计算底面积分布形状: 四边矩形局部受压区长度: a=300mm局部受压区宽度: b=300mm混凝土局部受压净面积: Aln=Al2.材料信息:混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2间接钢筋种类: HPB235 fy=210N/mm2间接钢筋间距: s=50mm3.配筋信息:焊接网片长度: L1=500mm方格网沿L1方向的钢筋根数: n1=8方格网沿L1方向的单根直径: d1=8mm As1=50.3mm2焊接网片长度: L2=500mm方格网沿L2方向的钢筋根数: n2=8方格网沿L2方向的单根直径: d2=8mm As2=50.3mm24.荷载信息:局部压力设计值: Fl=2000.000kN5.设计参数:结构重要性系数: γo=1.0四、计算过程1.计算局部受压的计算底面积Al=a*b=300*300=90000mm2Ab=(a+2b)*3b=(300+2*300)*3*300=810000mm2Aln=Al=90000mm22.计算混凝土局部受压时的强度提高系数βl=sqrt(Ab/Al)=Sqrt(810000/90000)=3.0003.验算局部受压区的截面尺寸【7.8.1-1】1.35*βc*βl*fc*Aln=1.35*1.0*3.000*14.3*90000/1000=5212.350kNγo*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN≤1.35*βc*βl*fc*Aln=5212.350kN局部受压区的截面尺寸符合规范要求4.计算间接钢筋体积配筋率Acor=(L1-sqrt(4*As2/π))*(L2-sqrt(4*As1/π))=(500-sqrt(4*50.3/π))*(500-sqrt(4*50.3/π))=242064mm2ρv=(n1*As1*L1+n2*As2*L2)/(Acor*s)=(8*50.3*500+8*50.3*500)/(242064*50)%=0.032%5.计算配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数βcor=sqrt(Acor/Al)=sqrt(250000/90000)=1.6676.验算局部受压承载力【7.8.3-1】0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln=0.9*(1.0*3.000*14.3+2*1.00*0.032%*1.667*210)*90000/1000=5298.934kNγo*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN≤0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln=5298.934kN 局部受压承载力满足规范要求。