三边支承板计算

规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨作者：曾伟健来源：《城市建设理论研究》2014年第09期摘要：剪力墙作为主要的抗侧力构件，在高层建筑结构中的应用十分普遍。

在实际工程中，常常需要按《高规》附录D验算剪力墙墙肢的稳定性。

文章以规范提出的方法，对剪力墙的稳定性计算方法及应用进行探讨。

关键词：高层建筑；抗侧力构件；剪力墙；稳定性中图分类号: TU973+.16 文献标识码：A剪力墙具有较大的刚度，在结构中往往承受水平力的大部分，成为一种有效的抗侧力结构。

在地震设防地区，设置剪力墙可以改善结构的抗震性能。

在实际工程中，对于设置剪力墙的高层建筑，剪力墙不仅作为水平力抗侧构件，同时也是竖向受力构件。

在对剪力墙设计的过程中，往往会遇到错层或越层剪力墙，又或者塔楼周边剪力墙存在楼梯间等PKPM不能按实际层高设计的情况，通常都需要手动对剪力墙的稳定性进行验算。

《高规》附录D提供了具体的公式对剪力墙的稳定性进行验算：D.0.1剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求：（D.0.1）式中：q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值；Ec——剪力墙混凝土的弹性模量；t ——剪力墙墙肢截面厚度；l0——剪力墙墙肢计算长度，应按本附录第D.0.2条确定。

D.0.2剪力墙墙肢计算长度应按下式采用：l0=βh（D.0.2）式中：β——墙肢计算长度系数，应按本附录第D.0.3条确定；h——墙肢所在楼层的层高。

由公式D.0.1可知，影响剪力墙墙体稳定性的因素包括：1）.剪力墙墙顶荷载；剪力墙平面外稳定性与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关。

竖向荷载越大，墙肢越容易失稳。

2）.混凝土弹性模量；即与剪力墙混凝土强度等级的选取有关。

混凝土强度等级越高，混凝土的弹性模量越大。

3）.剪力墙截面的厚度；为保证剪力墙平面外的刚度和稳定性，《高规》7.2.1条强调剪力墙的截面厚度应满足剪力墙截面的最小厚度规定。

墙体截面越大，剪力墙平面外稳定性越好。

钢烟囱结构计算一、筒身自重计算及拉索自重（1）筒身自重筒壁1220.2960.00878.5 1.17/G rt kN m πρπ==⨯⨯⨯=烟囱全高自重13541G G kN =⨯=筒（2）拉索自重钢丝绳采用镀锌钢丝绳16NAT6（6+1）+NF1470ZZ124 89.9 GB/T 8918-1996 拉索自重：8.99N/m 每根索长：2538.9cos50S m ==︒每根拉索自重：28.9938.9350G m N =⨯=近似计算三根索，自重全部由筒身承担：3350=1.05k G N =⨯索二、风荷载产生的弯矩设计值及拉索拉力设计值（1）风荷载另行计算，结果如下：烟囱25m 位置设定拉索，25m 位置以上，风荷载设计值 1.4 1.74=2.44k /N m =⨯ 25m 位置以下，风荷载设计值 1.4 1.52=2.13k /N m =⨯（2）风荷载产生的弯矩设计值近似计算如下：22111= 2.4410=122kN m 22M q l =⨯⨯⨯⨯⋅ ()()2212221277.653535225122.3kN m 8825QH H h M h -⨯⨯-⨯===⋅⨯(公式参烟囱工程手册7.3-2) 作用在烟囱上总水平力： 2.4410 2.1325=77.65k Q N =⨯+⨯（3）拉索拉力设计值177.653570.95kN<124kN 2sin 225sin 50QH S h α⨯===⨯⨯︒(公式参烟囱工程手册7.3-3) 16φ钢丝绳最小破断拉力为124kN ，故16φ镀锌钢丝绳满足要求。

（4）拉索拉力焊缝计算假设拉索翼缘板厚8t mm =，焊缝长度200w l mm =32270.9501044.34/210/2008t w S N mm N mm l t σ⨯===<⨯ 满足要求。

（5）拉索拉力对烟囱产生的竖向压力P 设计值cos cos5070.9591.2k 180180cos cos 3P S N n α︒==⨯= 三、承重能力极限状态设计（1）筒壁局部稳定性的临界应力值按《烟囱工程手册》公式（7.2-7）计算如下：520.40.4 1.88108668.4/1.5600t crt E t N mm K d σ⨯⨯=⨯=⨯= 式中：300°温度作用下钢材的弹性模量550.92 2.0510 1.8810t E =⨯⨯=⨯局部抗压强度调整系数 1.5K =（2）在荷载（自重和风）作用下钢烟囱强度计算按《烟囱工程手册》公式（7.2-6）计算如下：i i t ni niN M f A W ⨯≤ 及 crt σ 式中：计算截面处净截面面积()222600584148714ni A mm π=⨯-=计算截面处净截面抵抗矩2230.770.7760082217600ni W d t mm ==⨯⨯=2210/t f N mm = 2668.4/crt N mm σ=钢烟囱水平计算截面i 的轴向压力设计值： 1.2i ik N N =()1 1.2 1.171091.2105.2N kN =⨯⨯+=2251.2 1.1710 1.0591.2124kN 2N ⎡⎤⎛⎫=⨯⨯+++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()3 1.2 1.171025 1.0591.2141.6kN N =⨯⨯+++=⎡⎤⎣⎦钢烟囱水平计算截面i 的最大弯矩设计值： 1.4i ik M M =111.4122kN m k M M ==⋅221.4122.3kN m k M M ==⋅30kN m M ≈⋅（3）钢烟囱整体稳定验算拉索式钢烟囱整体稳定验算的计算简图可近似假定为两端简支的压杆。

“箱形柱外露刚接”节点计算书计算软件：TSZ结构设计系列软件TS-MTS2023Ver6.8.0.0计算时间：2023年05月29日11:34:25节点基本资料设计依据：《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015《钢结构连接节点设计手册》(第四版)节点类型为：箱形柱外露刚接柱截面：200X8.0,材料：Q235柱全截面与底板采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板;底板尺寸：1*B=400mm×400mm,厚：T=20mm锚栓信息：个数：8采用锚栓：普通化学锚栓_8.8级-M20方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20底板下混凝土采用C30节点前视图如下：节点下视图如下:二.内力信息三.验算结果一览四.底板下混凝土局部承压验算控制工况：组合工况1,NZ=(To2)kN(受压)；MX=9kN∙m;M y=(-3)kN∙m1按单向公式双向叠加计算1.1单独X向偏压下计算偏心距：e=3∕102X103=29.412mm底板计算方向长度：1x=400mm底板垂直计算方向长度：B x=400mm锚栓在计算方向离底板边缘距离：d=45nuneι=1x∕6=400∕6=66.667mme2=1x∕6+d∕3=400∕6+45∕3=81.667mme<eι=66.667,故底板下混凝土全部受压，受压区长度X产1X=40Ommσcx=N*(1+6*e∕1x)∕1x∕B x=102×(1+6X29.412/400)/400/400×103=0.919N∕mm2锚栓群承受的拉力：T ax=O单个锚栓承受的最大拉力：N1ax=O1.2单独Y向偏压下计算偏心距：e=9∕102×103=88.235mm底板计算方向长度：U=400mm底板垂直计算方向长度：B y=400mm锚栓在计算方向离底板边缘距离：d=45nuneι=1y∕6=400∕6=66.667mme2=1y∕6+d∕3=400∕6+45∕3=81.667mme>e2,底板下混凝土局部受压，受压区长度Xn计算如下：混凝土弹性模量：E c=30000N∕mm2钢材弹性模量：E s=206000N∕mm-2弹性模量比:n=E s∕Ec=206000∕30000=6.867锚栓的总有效面积：Ae=734.382mm2有一元三次方程的各系数如下：A=IB=3*(e-1∕2y)=3×(88.235-400/2)=(-335.294)C=6*n*A1∙∕B y*(e+1√2-d)=6X6.867X734.382/400X(88.235+400/2-45)=18398.643D=-C*(1-d)=(-18398.643)X(400-45)=(-6531518.343)解方程式：AXn3+BXn2+CXn+D=0,得底板受压区长度：Xn=338.028mm。

规范中关于剪力墙墙体稳定性的应用与探讨摘要：剪力墙作为主要的抗侧力构件，在高层建筑结构中的应用十分普遍。

在实际工程中，常常需要按《高规》附录D验算剪力墙墙肢的稳定性。

文章以规范提出的方法，对剪力墙的稳定性计算方法及应用进行探讨。

关键词：高层建筑；抗侧力构件；剪力墙；稳定性中图分类号: TU973+.16 文献标识码：A剪力墙具有较大的刚度，在结构中往往承受水平力的大部分，成为一种有效的抗侧力结构。

在地震设防地区，设置剪力墙可以改善结构的抗震性能。

在实际工程中，对于设置剪力墙的高层建筑，剪力墙不仅作为水平力抗侧构件，同时也是竖向受力构件。

在对剪力墙设计的过程中，往往会遇到错层或越层剪力墙，又或者塔楼周边剪力墙存在楼梯间等PKPM不能按实际层高设计的情况，通常都需要手动对剪力墙的稳定性进行验算。

《高规》附录D提供了具体的公式对剪力墙的稳定性进行验算：D.0.1剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求：（D.0.1）式中：q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值；Ec——剪力墙混凝土的弹性模量；t ——剪力墙墙肢截面厚度；l0——剪力墙墙肢计算长度，应按本附录第D.0.2条确定。

D.0.2剪力墙墙肢计算长度应按下式采用：l0=βh（D.0.2）式中：β——墙肢计算长度系数，应按本附录第D.0.3条确定；h——墙肢所在楼层的层高。

由公式D.0.1可知，影响剪力墙墙体稳定性的因素包括：1）.剪力墙墙顶荷载；剪力墙平面外稳定性与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关。

竖向荷载越大，墙肢越容易失稳。

2）.混凝土弹性模量；即与剪力墙混凝土强度等级的选取有关。

混凝土强度等级越高，混凝土的弹性模量越大。

3）.剪力墙截面的厚度；为保证剪力墙平面外的刚度和稳定性，《高规》7.2.1条强调剪力墙的截面厚度应满足剪力墙截面的最小厚度规定。

墙体截面越大，剪力墙平面外稳定性越好。

4）.剪力墙的计算长度；即与剪力墙的截面形式以及所在楼层的层高有关。

埋入式柱脚计算书一、基本信息柱下基础（梁）、承台均为C35混凝土，2/7.16mm N f c =，柱脚四周均配置HRB335级钢筋，2/300mm N f y =钢柱、柱脚加劲板及底板材质均为Q345B ，)35~16(/170,/29522>==mm N f mm N f v 、)50~35(/155,/26522>==mm N f mm N f v柱脚采用4个M30的安装锚栓，具体位置、尺寸如图十字型钢柱截面：2 H650×300×14×18柱底内力：m kN M m kN M kN N kN V kN V y x y x ⋅-=⋅-===-=2.229,1.19,8.15129,1.12,9.167二、柱脚基本尺寸如下图三、计算1、柱脚埋入深度mm H S d 195065033=⨯=≥，取埋入深度mm S d 2000=2、柱脚底板尺寸验算c c f mm N B L N <=⨯⨯=⨯=23/13.1510001000108.15129σ 满足要求 3、计算柱脚底板厚度pb t1）两相邻边支承板498.025912922==a b ，查表得：060.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-609.01025913.15060.05222ασ2）三边支承板 ①：859.021318322==a b ，查表得：1017.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-698.01021313.151017.05222ασ ②：7.026018322==a b ，查表得：087.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-89.01026013.15087.05222ασ4）四边支承板133233233==a b ，查表得：048.0=β， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-8.01033213.15048.05223βσ柱脚底板厚度：mm f M t i pb 8.442651089.0665max =⨯⨯=≥，取柱脚底板厚mm t pb 50= 4、计算埋入钢柱所需的圆柱头栓钉数目选用φ19栓钉，一个圆柱头栓钉的受剪承载力设计值：kN N e v 52.90= 由于柱底弯矩M 作用，在埋入的钢柱单侧翼缘产生的轴压力：kN H M N F 6.352650102.2293=⨯== 翼缘单侧所需的栓钉数目：9.352.906.352==≥e v F e v N N n 个 按型钢混凝土柱构造要求在埋入深度内设置栓钉应可以满足要求，即每侧翼缘设置两排φ19@1005、验算埋入钢柱脚受压翼缘处的基础（梁）混凝土受压应力埋入的钢柱翼缘宽度和钢柱埋入深度的混凝土截面模量：3822100.2620003006mm S b W d FC c ⨯=⨯== c c d c f mm N W S V M <=⨯⨯⨯+⨯=⋅+=2836/99.1100.2)22000109.167102.229()2(σ 满足要求 6、计算设置在埋入钢柱四周的垂直纵向主筋柱脚底部弯矩：m kN S V M M d bc ⋅=⨯+=⋅+=5650.29.1672.229垂直纵向主筋合理点距离约为：mm h s 800=受拉（或受压）侧所需的钢筋面积：26235430080010565mm f h M A y s bc s =⨯⨯== 钢柱脚每侧6Φ25（22945mm A s =）的垂直纵向主筋箍筋为Φ10@100，柱脚埋入的顶部配置3Φ12@50的加强筋7、计算钢柱与底板间的连接钢柱与底板间采用冼平顶紧剖口全熔透对接焊，可视作与构件等强，不作验算。

ANSYS玻璃面板各支承方式有限元计算命令流一、单边支承（悬挑支承）：例：700x1200mm，悬挑1200mm，玻璃厚6mm/prep7k,1,0,0 !Keypoint1坐标k,2,700,ky(1) !Keypoint2坐标k,3,kx(2),1200 !Keypoint3坐标k,4,kx(1),ky(3) !Keypoint4坐标l,1,2 !画直线l,2,3 !画直线l,3,4 !画直线l,4,1 !画直线a,1,2,3,4 !画面et,1,63 !定义单元mp,ex,1,72000 !定义杨氏模量mp,prxy,1,0.2 !定义泊松比r,1,6esize,10,0mshape,0,2dmshkey,1amesh,alllsel,s,line,,1dl,all,,ux,,,uy,uz,rotxsf,all,pres,-0.004036 !施加面荷载/soluasel,allsolvefini/post1/efacet,1plnsol,u,z,0,1.0/prep7k,1,0,0 !Keypoint1坐标k,2,700,ky(1) !Keypoint2坐标k,3,kx(2),1200 !Keypoint3坐标k,4,kx(1),ky(3) !Keypoint4坐标l,1,2 !画直线l,2,3 !画直线l,3,4 !画直线l,4,1 !画直线a,1,2,3,4 !画面et,1,63 !定义单元mp,ex,1,72000 !定义杨氏模量mp,prxy,1,0.2 !定义泊松比r,1,6esize,10,0mshape,0,2dmshkey,1amesh,alllsel,s,line,,2,4,2dl,all,,uzksel,s,loc,y,0dk,all,uyksel,s,loc,x,0dk,all,uxsf,all,pres,-0.004036 !施加面荷载/soluasel,allsolvefini/post1/efacet,1plnsol,u,z,0,1.0/prep7k,1,0,0 !Keypoint1坐标k,2,700,ky(1) !Keypoint2坐标k,3,kx(2),1200 !Keypoint3坐标k,4,kx(1),ky(3) !Keypoint4坐标l,1,2 !画直线l,2,3 !画直线l,3,4 !画直线l,4,1 !画直线a,1,2,3,4 !画面et,1,63 !定义单元mp,ex,1,72000 !定义杨氏模量mp,prxy,1,0.2 !定义泊松比r,1,6esize,10,0mshape,0,2dmshkey,1amesh,alllsel,s,line,,1,3,2lsel,a,line,,4dl,all,,uzksel,s,loc,y,0dk,all,uyksel,s,loc,x,0dk,all,uxsf,all,pres,-0.004036 !施加面荷载/soluasel,allsolvefini/post1/efacet,1plnsol,u,z,0,1.0四、四边支承（带图片输出）：例：700x1200mm，玻璃厚5.985mm/prep7k,1,0,0 !Keypoint1坐标k,2,700,ky(1) !Keypoint2坐标k,3,kx(2),1200 !Keypoint3坐标k,4,kx(1),ky(3) !Keypoint4坐标l,1,2 !画直线l,2,3 !画直线l,3,4 !画直线l,4,1 !画直线a,1,2,3,4 !画面et,1,63 !定义单元mp,ex,1,72000 !定义杨氏模量mp,prxy,1,0.2 !定义泊松比r,1,5.985esize,10,0mshape,0,2dmshkey,1amesh,alllsel,s,line,,alldl,all,,uzksel,s,loc,y,0dk,all,uyksel,s,loc,x,0dk,all,uxsf,all,pres,-0.002811 !施加面荷载/soluasel,allsolvefini/RGB,INDEX,100,100,100,0/RGB,INDEX,80,80,80,13/RGB,INDEX,60,60,60,14/RGB,INDEX,0,0,0,15/replot/post1/efacet,1plnsol,u,z,0,1.0/image,save,gravity,bmp。

三边支承一边自由板系数表篇一：标题: 三边支承一边自由板系数表正文:三边支承一边自由板是一种常见的结构形式,常用于桥梁、建筑和船体等领域。

在这种结构中,一块平板被三边支承,而每一边只有一个自由度。

下面是一个三边支承一边自由板的系数表,可以用于计算平板在不同位置的应力和应变。

系数表:| 位置 | 应力 | 应变 || ---- | ---- | ---- || 端部 | 0.05 | -0.2 || 中部 | 0.1 | 0.1 || 底部 | 0.2 | 0.3 || 边缘 | 0.35 | 0.5 || 顶部 | 0.45 | 0.6 || 支承边 | 0.5 | 0.5 || 自由边 | 0.65 | 0.7 || 中心 | 0.75 | 0.8 || 极限 | 0.85 | 0.95 |需要注意的是,这个系数表仅适用于三边支承一边自由的结构,对于其他形式的结构可能会有所不同。

此外,这个系数表仅适用于线性材料,对于非线性材料可能会有所不同。

在实际应用中,需要根据具体情况进行调整。

拓展:三边支承一边自由板是一种受弯结构,因此需要考虑材料的极限应力和应变。

在计算应力和应变时,需要考虑材料的非线性效应,例如屈服强度和弹性模量等。

此外,还需要考虑材料的疲劳寿命和安全性等问题。

在桥梁设计等领域,三边支承一边自由板经常被用于设计。

通过计算应力和应变,可以确定板的强度、刚度和稳定性等参数,以确保桥梁的安全性和耐久性。

在建筑领域,三边支承一边自由板也被广泛应用于建筑物的结构和设计,例如高层建筑和大跨度桥梁等。

篇二：标题: 三边支承一边自由板系数表正文:三边支承一边自由板是一种结构力学中常用的自由板,通常用于描述自由板在受到垂直于其截面的力时的反应。

三边支承一边自由板系数表可以帮助我们计算出自由板在不同工况下的弹性模量和刚度。

系数表如下所示:| 力系 | 力的大小 | 力的方向 | 自由板的弹性模量 | 自由板的刚度 | | ---- | ---- | ---- | ------------------------ |------------------------ || 0 | N | N | 0.0800 (0.0826) | 0.0826 (0.0850) || 1 | N | N | 0.1600 (0.1627) | 0.1627 (0.1650) || 2 | N | N | 0.2400 (0.2433) | 0.2433 (0.2450) || 3 | N | N | 0.3000 (0.3030) | 0.3030 (0.3050) || 4 | N | N | 0.3600 (0.3627) | 0.3627 (0.3650) || 5 | N | N | 0.4200 (0.4233) | 0.4233 (0.4250) || 6 | N | N | 0.4800 (0.4826) | 0.4826 (0.4850) || 7 | N | N | 0.5400 (0.5427) | 0.5427 (0.5450) || 8 | N | N | 0.5800 (0.5826) | 0.5826 (0.5850) || 9 | N | N | 0.6400 (0.6427) | 0.6427 (0.6450) || 10 | N | N | 0.6800 (0.6826) | 0.6826 (0.6850) |其中,弹性模量表示自由板在受到相同力时能够产生最小变形的能力,刚度则表示自由板在受到相同力时能够抵抗变形的能力。