钢支撑承载力计算刚度
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南三路基坑工程计算书1 工程概况该基坑设计总深7.2m,按一级基坑、选用《浙江省标准—建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)》进行设计计算。
1.1 土层参数续表地下水位埋深:2.00m。
1.2 基坑周边荷载地面超载:0.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:南三路基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计·挡墙类型:钢板桩;·嵌入深度:7.700m;·露出长度:0.300m;·型钢型号:Q295bz-400×170;·桩间距:800mm;2.2 放坡设计2.2.1 第1级放坡设计坡面尺寸:坡高3.20m;坡宽2.00m;台宽3.10m。
放坡影响方式为:一。
2.3 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度1.500m,工作面超过深度0.300m,预加轴力0.00kN/m。
该道平面内支撑具体数据如下:·支撑材料:钢支撑;·支撑长度:8.000m;·支撑间距:4.000m;·与围檩之间的夹角:90°;·不动点调整系数:0.800;·型钢型号:钢管300*8;·根数:1;·松弛系数:1.000。
计算点位置系数:0.500,围檩数据:围檩型钢型号:300*300*10*15、根数:1。
2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;主动侧土压力计算方法:朗肯主动土压力,分布模式:三角形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;被动侧基床系数计算方法: "m"法,土体抗力不考虑极限土压力限值;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。
3.2 计算结果3.2.1 水土压力计算结果计算宽度:0.80m。
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。
干挂钢架的承受力计算公式在建筑设计和施工中,干挂钢架是一种常见的结构形式,它可以用于支撑墙面、天花板和其他建筑构件。
干挂钢架的承受力计算是设计和施工中非常重要的一部分,它可以帮助工程师和施工人员确定钢架的合适尺寸和材料,以确保其能够承受设计要求的荷载并保证建筑的安全性。
干挂钢架的承受力计算需要考虑多个因素,包括钢架的几何形状、材料强度、荷载类型和大小等。
在进行承受力计算时,需要使用适当的公式和方法来确定钢架的承载能力,以确保其符合建筑设计和施工的要求。
一般来说,干挂钢架的承受力计算可以使用以下公式进行:1. 钢架的强度计算公式:在计算钢架的承受力时,需要首先确定钢材的强度。
钢材的强度可以通过以下公式来计算:σ = F / A。
其中,σ为钢材的应力,单位为N/m2;F为钢材所受的力,单位为N;A为钢材的横截面积,单位为m2。
2. 钢架的稳定性计算公式:除了强度计算外,还需要考虑钢架的稳定性。
钢架的稳定性可以通过以下公式来计算:Pcr = π2EI / L2。
其中,Pcr为钢架的临界荷载,单位为N;E为钢材的弹性模量,单位为N/m2;I为钢材的惯性矩,单位为m4;L为钢材的长度,单位为m。
3. 钢架的挠度计算公式:在确定钢架的承受力时,还需要考虑钢架的挠度。
钢架的挠度可以通过以下公式来计算:δ = FL3 / 3EI。
其中,δ为钢架的挠度,单位为m;F为钢架所受的力,单位为N;L为钢架的长度,单位为m;E为钢材的弹性模量,单位为N/m2;I为钢材的惯性矩,单位为m4。
通过以上公式的计算,可以确定干挂钢架的承受力,从而确保其能够满足建筑设计和施工的要求。
在实际工程中,工程师和施工人员需要根据具体的情况和要求,选择合适的材料和尺寸,并进行详细的承受力计算和验证,以确保干挂钢架的安全性和可靠性。
除了承受力计算公式外,还需要考虑其他因素对干挂钢架的影响,如温度变化、环境湿度、外部荷载等。
在实际工程中,需要进行全面的分析和考虑,以确保干挂钢架能够在各种情况下保持稳定和安全。
一、钢支撑材料标准:1、钢支撑主材为A609钢支撑(t=16)。
2、在端头井部位,斜撑两端头材料:钢板材料为A3,&=20mm,钢筋为‖级钢,焊条E50。
3、在直撑段,钢支撑接头断面(除三角肋板N17大样,钢板为&=20mm外)、钢支撑接头详图、钢支撑防脱落措详图中所用钢板为均采用Q235B,具体钢板厚度见详图,焊条为E43。
契块为45号铸钢,锚筋采用HPB300级钢筋。
吊钩为圆钢A16,钢支撑接头断面采用M24螺栓连接,钢支撑与活络头钢板连接采用M20螺栓连接,L=100mm。
4、在钢支撑防脱落详图中,支撑节点大样中和换撑节点大样中,钢支撑端头钢板与地下连续墙和外墙采用M25,B级螺栓,n=9,四角固定。
在纵向支撑梁与钢支撑固定大样中,钢支撑与型钢联系梁采用下方垫30mm厚橡胶垫块,两个U型螺栓(A20)。
二、钢支撑技术标准说明:1、总说明1.1钢支撑应有足够的刚度,断面不得小于设计断面,基坑开挖中必须严格按设计位置及时,可靠地架设支撑,并按设计要求施加预应力,1.2、车站基坑开挖深度约为17.5米,明挖顺做法施工,共设四道支撑,除第一道支撑为钢筋混凝土支撑外其余均为钢支撑。
支撑计算轴力值与各开挖部位移报警值如下表所示:注明:斜撑轴力×1.4,支撑轴力为包络图的最大轴力。
1.3在施工过程中要求对每道钢支撑预加轴力,其值为设计轴力的50%。
为控制墙体水平位移,钢支撑必须有复加轴力的装置。
1.4作用在支撑顶面的施工活荷载不大于1KN/m。
2、安装技术要求:1、本图尺寸均以毫米计。
2、钢支撑端面和侧墙接触面应垂直和平整,保证链接可靠。
斜撑、直撑均应设置防脱落措施。
3、支撑设置和安装容许误差:31同层支撑中心标高不大于30mm;3.2支撑构件两端的标高差不大于20mm;3.3支撑水平轴线偏差不大于30mm。
4、所有直接乘力的钢板端面谐应预先铣平。
5、预埋钢板及托架位置可根据现场实际情况作适当调整。
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。
3、换乘段800钢支撑验算取标准段4-4验算,取钻孔MBZ3-09-14,最大轴力标准值4233kN执行规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003), 本文简称《钢结构规范》一、钢管支撑材料参数Φ=800mm ,t=16,钢管支撑参数如下:钢管管径:Φ=800mm ;壁厚为t=16mm ;回转半径r=27.72cm ;横截面积:A=39408mm 2;截面惯性矩I :302906cm 4;每延米自重:310.4kg ; 抗弯截面模量:W=7572.7cm 3二、支撑计算长度取设立柱部位最长的钢支撑长度8.3m 。
三、钢管支撑设计承载力本次计算中,标准段轴力标准值为4233 kN 。
支撑轴力设计值应为1.1⨯1.25⨯4233=5820.4kN四、钢管施工荷载钢管支撑工作时考虑不确定情况下,外加1施工集中荷载3 kN ,考虑分项系数1.4,按最不利情况下作用在支撑中心部位考虑,施工荷载产生的弯矩为1.4⨯3⨯11.5/4=12.1 kN.m 。
(设计图纸已要求不允许在钢支撑上外加任何附加荷载) 五、钢管支撑支反力偏心矩根据规范,钢管支撑构件初始偏心矩取4cm 。
支反力产生的偏心矩为5820.4⨯0.04=232.85kN.m六、钢管支撑轴力和弯矩计算值钢管支撑每米自重310.4kg ,考虑安全系数1.25,即3.88kN/m ;自重弯矩G M =1.1⨯3.88⨯8.32 /8=36.8N.m; 弯距计算值:12.1+232.85+36.8=281.75kN.m轴力计算值:5820.4N七、钢管支撑强度、刚度和稳定性验算(1)强度验算:xx x W M A N γ+==175.06MPa<215MPa , 故强度满足要求。
(2)刚度验算λ=L /r=8.3/0.272=29.94<[λ]=150(根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)长细比(刚度)满足规范要求。
大体积混凝土模板和支架验算
大体积混凝土模板和支架的验算主要是为了保证工程的安全和质量。
为了防止大体积混凝土工程中模板和支架系统出现倒塌或倾覆现象,确保人员安全,避免重大经济损失,规定了大体积混凝土模板和支架系统在设计时需开展承载力、刚度和稳定性验算。
具体来说,承载力的计算集中荷载p = 1.4×0.600=0.840 kN;最大弯距M = Pl/4 + ql2/8 = 0.840×1.000 /4 + 1.284×1.0002/8 = 0.371 kN.m。
此外,一般在大体积混凝土施工中,模板主要采用钢模、木模或胶合板,支架主要采用钢支撑体系。
在进行验算的同时,还需要根据大体积混凝土采用的养护方法进行保温构造设计。
例如,采用钢模时对保温不利,应根据保温养护的需要再增加保温措施。
这样既可以保证混凝土的养护质量,也可以防止由于温度变化引起的混凝土裂缝。
钢支撑承载力计算钢支撑是一种常用的承重元件,用于提供结构的支撑和稳定性。
在工程设计中,钢支撑的承载力计算是非常重要的,它决定了支撑结构的安全性和可靠性。
本文将介绍钢支撑承载力计算的基本原理和方法。
钢支撑是由钢材制成的支撑柱或支撑框架,用于支撑和传递结构的荷载。
在进行承载力计算时,我们需要考虑到以下几个方面:钢材的强度、支撑的几何形状、连接件的刚度和结构的荷载。
下面将针对这些方面进行详细的分析。
钢材的强度是钢支撑承载力计算的关键因素之一、通常,钢材的强度可以通过屈服强度或抗拉强度来表示。
在计算中,我们需要根据结构的要求选择合适的钢材类型和规格,并将其强度值作为计算的输入参数。
此外,在实际应用中,还需要考虑到钢材的弯曲强度、压缩强度和剪切强度等因素。
支撑的几何形状对其承载力有重要影响。
通常,钢支撑可以分为柱状支撑和框架支撑两种形式。
柱状支撑是指由单根钢柱组成的支撑,而框架支撑是由多个钢材组成的框架结构。
钢支撑的几何形状对其强度、刚度和稳定性都有重要影响。
在计算中,我们需要根据支撑的具体形式去确定其截面形状和尺寸,并基于这些参数进行承载力计算。
连接件的刚度是钢支撑承载力计算中的另一个重要因素。
连接件通常用于将钢材连接成支撑结构,如焊接、螺栓连接等。
连接件的刚度对支撑结构的整体刚度和稳定性有重要影响。
在计算中,我们需要考虑到连接件的材料、规格和数量,并将其刚度作为输入参数计算。
结构的荷载是钢支撑承载力计算中的最后一个关键因素。
荷载包括静载荷和动载荷两部分。
静态荷载通常是由物体的自重和外部施加的荷载引起的,如建筑物的重量、风载和地震荷载等。
动态荷载通常是由动力荷载引起的,如振动、冲击等。
在计算中,我们需要对这些荷载进行分析,以确定钢支撑所需的承载力。
综上所述,钢支撑的承载力计算是一个复杂而重要的工作。
它需要考虑到钢材的强度、支撑的几何形状、连接件的刚度和结构的荷载等因素,并综合考虑各个因素的影响。
在实际应用中,我们需要根据具体的工程要求和设计规范来进行计算,并对计算结果进行验证和调整,以确保钢支撑的安全和可靠。
内支撑体系计算要点内支撑体系常用的有钢支撑和混凝土支撑。
内支撑体系包括水平支撑构件、腰梁或冠梁及竖向的立柱。
1.钢支撑结构设计钢支撑目前常用的是钢管支撑和H型钢支撑。
这两种支撑重量轻、刚度大、装拆方便、可重复使用、材料消耗少、可施加预顶紧力,因而在基坑(尤其是长条形基坑)工程中广泛应用。
钢支撑多为对撑或角撑,为直线形构件。
所承受的支点水平荷载为由腰梁或冠梁传来的土压力、水压力和地面超载产生的水平力;竖向荷载则为构件自重和施工荷载。
为此钢支撑多按压弯杆件(单跨压弯杆件、多跨连续压弯杆件)计算。
当基坑形状接近矩形且基坑对边条件相近时,支点水平荷载可沿腰梁、冠梁长度方向简化为均布荷载,对撑轴向力可近似取水平荷载设计值乘以支撑点中心距;腰梁内力则可按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑点的中心距。
支撑构件的受压计算长度,按下列方法确定:(1)当水平平面支撑交汇点设置竖向立柱时,在竖向平面内的受压计算长度取相邻两立柱的中心距;在水平平面内的受压计算长度取与该支撑相交的相邻横向水平支撑的中心距。
当支撑交汇点不在同一水平面时,其受压计算长度应取与该支撑相交的相邻横向水平支撑或联系构件中心距的1.5倍。
(2)当水平平面支撑交汇点处未设置立柱时,在竖向平面内的受压计算长度取支撑的全长。
(3)钢支撑尚应考虑构件安装误差产生的偏心弯矩,偏心距可取支撑计算长度的1/1000。
钢支撑如施加预顶紧力,则预顶紧力值不宜大于支撑力设计值的40%~60%。
立柱的计算应符合下列规定:(1)立柱内力宜根据支撑条件按空间框架计算;也可按轴心受压构件计算。
轴向力设计值N z按下列经验公式确定:(6-95)式中N z——水平支撑及柱自重产生的轴力设计值;N i——第i层交汇于该立柱的最大支撑轴力设计值;n——支撑层数。
(2)各层水平支撑间的立柱的受压计算长度,可按各层水平支撑间距计算;最下层水平支撑下的立柱的受压计算长度,可按底层高度加5倍立柱直径或边长计算。
609mm 16mm 5.5m 4m 支护方式排桩排桩中心距 S α 1.5m 0.9206GPa 577mm 0.0298074m^2753.59MN/m 杆体截面面积 A
120.00mm^2杆体弹性膜量 E s
206.00GPa 锚固体截面面积 A c
506.00mm^2锚杆自由段长度 l f
3.20m 锚杆锚固段长度 l a
5.30m 锚杆水平倾角 θ
15.00°
水平荷载计算宽度松弛系数 α面积 A 支撑水平刚度κT
弹性模量 E 支撑弹性模量 E
内径 d
面积 A
支撑水平刚度κT 圆管钢支撑刚度
水平荷载计算宽度
外径 D
壁厚 t
支撑计算长度 L
支撑水平间距 S
松弛系数 α
支持宽度 b 支撑高度 h 支撑计算长度 L 支撑水平间距 S 锚杆水平刚度系
数κT 4919.95kN/m
锚杆水平刚度
锚固体中注浆体弹
性模量 E m
12.00GPa 锚杆组合体弹性模
量E c
58.01GPa
600
mm 800mm 5.5m 4m
支护方式排桩排桩中心距 S α 1.5m 0.9支撑砼强度等级C30
30GPa
0.48m^2
1767.27MN/m
α刚度κT 混凝土支撑刚度b h 长度 L 间距 S。
钢支撑直径D=609mm 钢支撑壁厚t=14mm 钢构件自重g=7.85E+03kg/m^3钢弹性模量E= 2.06E+05Kpa 钢支撑内空
直径DN=581
mm
支撑面积A=[(D/2)^2-(D/2-t)^2]*3.142=26172.860mm^2刚度87.66844
转动惯量I
I==
1.16E+09mm^4
截面抵抗矩
W=
0.0982*[(D^4-(DN)^4]/D
=
3.81E+06mm^3
塑性发展系数γx= 1.15等效弯矩系数βmx= 1.00钢支撑单位长度重量
GA=A*g*1/1E6= 2.05E+02kg =
2.055
KN
根据《钢结构设计规范》GBJ17-88表5.1.2按b类构件考虑
钢支撑长度L0=25m 钢支撑轴力
N=1500kN
钢支撑初偏心
L P =L0/1000=
0.025
m 钢管引起跨中最大弯矩
MZ=q GA *L^2/8+N*L P
=198.0
KNm
(D^4-DN^4)*3.142/64钢支撑承载力计算钢管的截面类型
(根据<建筑基坑支护技术规程>JGJ120-99
求λ
i=SQRT(I/A)
=210mm
λ=L0*1000/i
=119
查《规范》
φ=0.561
求稳定1σ1=N*1000/(φA)
=102.2Mpa<f=
2N
欧拉临界力NEX=π^2×EA/λ
x
= 3.77E+06
考虑受弯作用稳定性
σ2=βmx×M Z/〔γx×W1x(1-0.8×N/N EX)〕
=66.4Mpa
稳定计算(考虑钢支撑自重影响)
σ=σ1+σ2
=168.5Mpa<f=
数据代名
DD
TT
GG
EE
DN
AA
II
WW
GAMA
BETA
GA
GAA
LL
NN
MZ
IK
LAM
FAI
215Mpa NEX
215Mpa。