局部承压验算
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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。
E1局部受压验算:Z-11.1基本资料1.1.1工程名称:工程一1.1.2局部受压区为矩形,受压构件为矩形,素混凝土(未配置间接钢筋)1.1.3局部压力设计值 F l= 1500kN,荷载分布的影响系数ω= 11.1.4局部受压区的高度 a = 400mm,宽度 b = 400mm;受压构件的截面高度 A =400mm,截面宽度 B = 400mm;混凝土强度等级为 C25, f c= 11.943N/mm21.2局部受压区截面尺寸的验算1.2.1混凝土局部受压面积 A l= a·b = 400*400 = 160000mm21.2.2局部受压的计算底面积 A b局部受压区边至受压构件边的距离 C by= 0.5(A - a) = (400-400)/2 = 0mmC y= Min{a, b, C by} = Min{400, 400, 0} = 0mm局部受压区边至受压构件边的距离 C bx= 0.5(B - b) = (400-400)/2 = 0mmC x= Min{a, b, C bx} = Min{400, 400, 0} = 0mmA b= (a + 2C y)(b + 2C x) = (400+2*0)*(400+2*0) = 160000mm21.2.3混凝土局部受压时的强度提高系数βlβl= (A b / A l)0.5= (0.16/0.16)0.5= 1.00001.2.4素混凝土结构构件的局部受压承载力应符合下式要求:F l≤ω·βl·f cc·A l(混凝土规范式 D.5.1-1)ω·βl·f cc·A l= 1*1*0.85*11943*0.16 = 1624.2kN ≥ F l= 1500.0kN,满足要求。
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。
砌体结构设计局部承载力验算
已知,一厚190mm 的承重内横墙,采用MU5单排孔且孔对孔砌筑的混凝土小型空心砌块和M5水泥砂浆。
已知作用在底层墙顶的荷载设计值为115KN/m ,纵墙间距为6.8m ,横墙间距3.4m ,H=3.5m 。
求:试验算底层截面承载力(墙自重为3.36KN/m )
解:(1)计算底部截面上的轴向压力设计值
取1m 墙长作为计算单元,取永久荷载分项系数为1.35
墙底自重设计值 1.35×3.5×3.35=15.88KN/m
底层墙下部截面上的轴向压力设计值为:
N=118+15.88=133.88kN/m
(2)求&值:查表15-4得γβ=1.1
0 3.51.120.2,00.19H e h ββγ==⨯==
查附表11-12-1得&=0.616(采用线性插值法)
(3)求f 值
查表11-7得 f=1.19MPa
(4)验算受压承载力
&Af=0.616×0.19×1×1.19×10*3=139KN>N=133.88kN
满足要求。
冲切与局部承压承载力验算请选择章节绪论第1章钢筋砼结构的力学性能第2章钢筋混凝土结构的基本计算原则第3章钢筋砼受弯构件的正截面强度第4章钢筋砼受弯构件的斜截面强度第5章钢筋混凝土梁承载能力校核与构造要求第6章钢筋混凝土受压构件承载能力计算第7章钢筋混凝土受扭及弯扭构件第8章钢筋混凝土受拉构件的强度第9章冲切与局部承压承载力验算第10章受弯构件的裂缝与变形验算第11章预应力混凝土的基本概念及其材料第12章预应力混凝土受弯构件的应力损失第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算第14章预应力混凝土简支梁设计第15章部分预应力混凝土受弯构件第一节冲切承载力计算一、概述二、无腹筋板的冲切承载能力计算三、有腹筋板的冲切承载能力计算四、矩形截面墩柱的扩大基础一、概述(一)破坏形态如图。
(二)构造措施1、采用增加板的厚度或柱顶加腋的方法,如图所示。
2、配置腹筋(箍筋和弯起钢筋)提高抗冲切能力。
如图所示。
3、腹筋配置要求(1)板的厚度不应小于150mm,板的厚度太小,腹筋无法设置;(2)箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于1/3h0。
箍筋应采用封闭式,并箍住架立钢筋;按计算所需的箍筋,应配置在冲切破坏锥体范围内,此外,应以等直径和等间距的箍筋自冲切破坏斜截面向外延伸配置在不小于0.5h0范围内(每侧布设箍筋的长度≥1.5h0)。
(3)弯起钢筋直径不应小于12mm,弯起角根据板的厚度采用30~45度,每一方向不应少于五根;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏斜截面相交,其交点应在离集中反力作用面积周边以外1/2h~2/3h范围内。
二、无腹筋板的冲切承载能力计算(一)计算简图计算简图如图所示。
(二)基本公式k为修正系数,取k=0.7,代入前式,并考虑截面高度尺寸效应,得无腹筋板抗冲切承载力计算基本公式:(三)计算方法已知板面荷载设计值,板的厚度,柱截面尺寸,混凝土强度等级,验算冲切承载能力,可按下列步骤进行: 1.求冲切力Fld 2.按式计算 3.代入式进行抗冲切验算。
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。
塔筒采用预应力锚栓连接的风电机组基础局压验算方法及案例分析摘要:风机塔筒采用预应力锚栓连接基础,锚栓可与基础钢筋交叉锚固,有利于提高基础结构的整体性、安全性,近年来在风电工程中得到广泛应用,优点比较明显。
但是,风机基础在极端荷载作用下,预应力锚栓的锚固区基础混凝土将承受较大的压应力,目前风力发电规范暂无相关验算方法。
以某风电机组厂家机型为例,根据现有设计规范计算理论,探讨塔筒采用预应力锚栓连接基础的风电机组基础设计要点。
关键词:风电机组基础;基础设计;预应力锚栓;环形截面;局部承压;承载力;验算方法Design Main Points of Wind Turbine Generator Tower FoundationConnected by Prestressed Anchor BoltsLIANG Jiancong1(1.Power China Planning & Design Institute Co.Ltd,Guangzhou,China)Abstract: Through the prestressed anchors connected to the wind turbine tower and the foundation, anchor bolts can be cross-anchored with the steel to improving the integrity and safety of the structure. In recent years prestressed anchor bolts have been widely used in the wind power farm with comparative advantages. However, under the action of extreme load, the concrete of the foundation in the prestressed anchoring area is bearing higher local pressure and there is no relevant checking method in the current codes for wind power generation . Taking the model of a wind power farm as an example, thedesign main points of the wind turbine generator tower connected by prestressed anchor bolts is discussed based on the existing standard calculation theory.Keywords: wind turbine generator foundation; design of foundation; prestressed anchor bolts; ring section; local pressure; bearing capacity; checking method1前言目前,国内风电机组塔筒与基础的连接型式主要有基础环连接和预应力锚栓连接两种型式。
预应力混凝土桥梁局部承压验算及裂缝控制摘要:本文论述了预应力在混凝土桥梁工程中的局部承压验算,分析了裂缝的成因和防治措施,以及其质量控制。
关键词:预应力承压验算裂缝控制质量管理Abstract: this article discusses the prestressed concrete bridge engineering in the checking of local pressure, analyzed the causes of cracks and prevention and control measures, and its quality control.Key words: calculating prestressed confined crack control of quality management前言目前,随着改革开放的深入和经济的高速发展,区域经济日趋密切,我国预应力技术在桥梁工程中的应用进入了一个辉煌时期,在中华大地上建设了一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大、现代品位和科技含量高的大跨径斜拉桥、悬索桥、拱桥、连续刚构桥,积累了丰富的桥梁设计和施工经验。
预应力是指在构件(或结构)中预先施加应力。
预应力技术包括结构的设计计算、预应力的施加与锚固、预应力材料等方面。
预应力混凝土就是在结构承受荷载之前,预先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其值和分布能将使用荷载(或作用)产生的应力抵消到一个合适的程度,从而使混凝土构件在使用荷载(或作用)下不致开裂、推迟开裂,或减小裂缝开裂宽度。
预应力在预应力混凝土结构中的作用如图1-1所示。
1预应力混凝土桥梁的局部承压验算以边跨腹板G1钢绞线束为例进行验算,锚座在齿板锚槽布置。
已知条件:锚垫板的尺寸27cm×27cm×Ф14cm;钢绞线的张拉控制力2461.2kN;锚下混凝土强度C50;锚下螺旋钢筋HRB335(Ф20)。