7.7 受冲切承载力计算
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亚星盛世星尚中心一期工程塔式起重机安装方案编制依据一、亚星盛世星尚中心一期岩土工程勘察报告二、亚星盛世星尚中心一期工程施工图三、 QTZ5610、QTZ5013型塔式起重机使用说明书四、 QTZ5610、QTZ5013型塔式起重机基础施工图五、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002六、建筑塔式起重机安全远程GB5144-85七、塔式起重机操作使用规程ZBJ80012-89塔式起重机安装方案一、工程概况二、工程概况:本工程地下为两层车库,1-5层为通体综合性商业,上部分1# 2#两栋各自独立楼体。
1#楼:地上26层,总高度99.5米,框筒结构,办公性质;2#楼:地上16层(局部8层),总高度58.5米,为保障性住房。
基底占地面积为6447.78平方。
本工程±0.000M 标高相当于绝对标高120.600米,上部结构嵌固于车库顶板。
主体施工垂直运输及水平运输选用:1#楼东侧为1#塔吊选用QTZ5610一台,大臂长度56M; 2#楼西侧为2#塔吊选用QTZ5010一台,大臂长度改装后45M;商铺部分3#塔吊选用QTZ5010一台,大臂长度改装后45m。
三、塔式起重机基础施工基本要求1、根据该工程业主提供岩土工程勘察报告反映,塔吊坐落土层为第四层粉土层,地耐力为170kpa。
自升式塔式起重机地基承载力要求为0.2 Mpa,所以塔吊地基需要处理。
2、塔吊基础较深,周围砌筑挡土墙高出现场地面30㎝,周边合理设置排水沟直通建筑物积水井,以防塔吊基础受水浸泡。
四、作业任务及作业人员组织1、作业任务的有关情况:塔机型号:QTZ5610,起重力矩:800KN.m ,臂长:56.0米。
安装高度:125m,安装位置:见平面布置图,顶升方式:液压。
2、作业人员组织:总指挥:冯雷涛安全监护:张涛技术负责人:马晓明技术交底:马晓明安全交底:张涛塔吊司机:李文超吊车司机:王爱民信号工:郑军电工:张纯剑五、机械设备的配备:根据该塔吊安装高度 125 米及最重部件的重量( 3 吨),本次安装所需配备的机械的具体情况如下:六、施工准备:1、由塔机使用单位对施工现场的道路进行铺设与平整,并清除障碍等。
板柱节点冲切承载力计算
在土木工程中,板柱节点是指由板壁和柱子组成的连接点。
板柱节点
的冲切承载力计算是评估节点在受到冲切力作用时的承载能力,以确保节
点的结构安全性。
板柱节点的冲切承载力计算通常遵循以下步骤:
1.确定节点的几何形状和尺寸:包括板壁的厚度、柱子的尺寸和几何
形状等。
2.确定节点的材料性质:确定板壁和柱子的材料类型和强度参数,例
如混凝土的强度等级和钢筋的强度等级。
3.计算板壁的冲切屈服强度:根据板壁的几何形状和材料性质,计算
出板壁冲切屈服强度。
冲切屈服强度一般根据材料的拉伸强度经验修正得到。
4.计算板壁的横向拉力:板壁在受到冲切力作用时会发生横向拉应力。
根据板壁的尺寸、冲切力的大小和布置,计算出板壁横向拉力。
5.确定板壁的有效厚度:由于板壁是由板壁和柱子构成的节点,板壁
的厚度会被柱子的尺寸所限制,因此需要确定板壁的有效厚度。
6.计算板壁的冲切承载力:根据板壁的有效厚度、冲切屈服强度和横
向拉力等参数,计算出板壁的冲切承载力。
7.检查计算结果:将计算得到的冲切承载力与设计要求进行比较,确
保节点的冲切承载力满足结构设计的要求。
需要注意的是,板柱节点的冲切承载力计算涉及到大量的材料力学和
结构力学知识,并需要根据具体的节点几何形状和材料性质进行具体的计
算。
因此,在进行板柱节点的冲切承载力计算时,需要进行详细的材料和结构力学分析,并且建议参考相关土木工程规范和设计手册进行计算。
TC5610型塔吊基础施工方案一、工程概况1.1基本概况本工程位于蓬莱市经济开发区哈尔滨路北、龙山河西侧,总建筑面积9141.04平方米,结构类型为框架结构、钢排架结构。
抗震等级三级,抗震设防烈度七度,建筑设计使用年限为50年,耐火等级二级,乙类厂房。
本工程建设单位为蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司,设计单位为京奥凯芬斯设计有限公司,监理单位为山东德林工程项目管理有限公司,施工单位为天津中铁建业建筑工程有限公司。
1.2塔吊技术指标其他技术参数祥见塔吊使用说明书。
1.3塔吊基础基本情况本案塔吊基础尺寸为5600×5600×1350,基础埋深0.400m,承台基础上标高为-0.400m,基础混凝土等级为C35。
采用承台基础的形式作为塔吊的承重构件,地基为天然地基,承台基础下浇注100厚C15砼垫层。
二、塔吊基础位置布置本方案塔吊拟布置在后机房北侧且位于后机房的中间位置,具体详见《施工现场总平面布置图》。
塔吊基础中心位于后机房外墙北侧7m处。
三、基础承台的设计验算本案塔吊基础尺寸为5600×5600×1350,基础埋深0.400m,承台基础上标高为-0.400m,基础混凝土等级为C35。
基础配筋拟采用Ⅱ级钢,直径选择25mm、16mm。
具体验算过程如下:3.1参数信息塔吊型号:TC5610,塔吊起升高度H=40.00m,塔吊倾覆力矩M=1552fkN.m,混凝土强度等级:C35,塔身宽度B=1.6fm,基础以上土的厚度D:=0.40m,自重F1=456fkN,基础承台厚度h=1.35m,最大起重荷载F2=60fkN,基础承台宽度Bc=5.60m,钢筋级别:II级钢。
3.2基础最小尺寸计算3.2.1最小厚度计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力,按照下式进行抗冲切计算:(7.7.1-2)其中: F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力;其它参数参照规范。
7.7 受冲切承载力计算第7.7.1条在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定(图7.7.1):图7.7.1:板受冲切承载力计算Fl ≤(0.7βhft+0.15σpc,m)ηumh(7.7.1-1)公式(7.7.1-1)中的系数η,应按下列两个公式计算,并取其中较小值:η1=0.4+1.2/βs(7.7.1-2)η2=0.5+αsh/4um(7.7.1-3)式中Fl--局部荷载设计值或集中反力设计值;对板柱结构的节点,取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值;当有不平衡弯矩时,应按本规范第7.7.5条的规定确定;βh --截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9,其间按线性内插法取用;ft--混凝土轴心抗拉强度设计值;σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内;u m --临界截面的周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边h/2处板垂直截面的最不利周长;h--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;βs --局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜大于4;当βs <2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;αs --板柱结构中柱类型的影响系数:对中性,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,取αs=20.第7.7.2条当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0时,受冲切承载力计算中取用的临界截面周长um,应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度(图7.7.2).第7.7.3条在局部荷载或集中反力作用下,当受冲切承载力不满足本规范第7.7.1条的要求且板厚受到限制时,可配置箍筋或弯起钢筋。
现浇混凝土空心楼盖结构设计规定5设计规定5.1承载力计算5.1.1对现浇混凝土空心楼盖结构,各类构件的材料选择和承载力计算应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92等的有关规定。
空心楼板根据内力分析结果进行承载力计算时,应取空心楼板的实际截面。
5.1.2边支承双向板可按下列规定进行承载力计算:1当按弹性方法计算楼板内力时,对于双向板的每个方向,自板边向内1/4楼板短边跨度范围内的正弯矩可取相应方向楼板最大正弯矩的1/2,中间部分的正弯矩可取相应方向楼板的最大正弯矩(图5.1.2);每个方向的楼板负弯矩均可取相应方向楼板的最大负弯矩。
图5.1.2边支承双向板弹性内力分析正弯矩示意注:图中lχ≥l y,Mχ、M y分别为lχ、l y跨度方向的最大计算弯矩。
2当有可靠经验时,可考虑楼盖的薄膜效应,对区格板的跨中和支座截面的计算弯矩适当折减;对中间区格板弯矩折减不应超过20%;对边区格板,边支座截面不折减,跨中和其他支座截面弯矩折减不应超过10%;对角区格板不折减。
5.1.3对柱支承板楼盖结构,当需考虑水平荷载、地震作用时,在本规程第4.6.1条第3款规定的等代框架梁宽度范围内的配筋计算应考虑水平荷载、地震作用效应与竖向荷载效应的组合,在楼板的其余范围可仅考虑竖向荷载效应。
5.1.4考虑弯距调幅的空心楼板,其正截面承载力计算中的截面受压区高度不宜大于受压区最小翼缘厚度。
对其他构件,截面受压区高度应符合中国工程建设标准化协会标准《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51:93的相关规定。
5.1.5当内模为筒芯时,对不配置受力箍筋的现浇混凝土边支承楼板,受剪承载力应符合下列规定:V≤0.7βvƒt b w h0+V p(5.1.5)式中V——宽度(b w+D)范围内的剪力设计值;βv——受剪计算系数。
冲切和剪切概念辨析在进行混凝土构件设计,如板、基础、承台,经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题,规范针对不同的构件规定了必须验算的内容,但是对冲切和剪切概念上,仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑,我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款综合各现行规范,对验算冲切承载力的同时,是否要做抗剪验算,有如下结论:1.对普通板类构件,各规范未明确规定需要验算剪切承载力;2.对无筋扩展基础,各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪;3.对扩展基础,国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度,可见是应该做抗剪验算的;广东省地基基础规范9.2.7,明确要求验算墙下条基的受剪承载力,要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力;4.对桩承台和梁板式筏板基础,各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5.由上可见,通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别,选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述,参见条文说明9.2.7,摘录如下:“一般说来,柱下单独基础板双向受力,墙下条形基础板单向受力,冲切和剪切,其破坏机理类似,承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面,而冲切破坏面则可视为空间曲面,如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar);冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力,必要时应验算抗剪承载力;对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……”“实际工程中有这种情况,由于场地或者柱网布置所限,柱下独立基础长边与短边之比大于2,基础底板近乎单向受力,应验算基础的受剪切承载力。
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。
承台抗冲切和剪切计算在进行混凝土构件设计,如板、基础、承台,经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题,规范针对不同的构件规定了必须验算的内容,但是对冲切和剪切概念上,仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑,我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款:表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范,对验算冲切承载力的同时,是否要做抗剪验算,有如下结论:1.对普通板类构件,各规范未明确规定需要验算剪切承载力;2.对无筋扩展基础,各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪;3.对扩展基础,国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度,可见是应该做抗剪验算的;广东省地基基础规范9.2.7,明确要求验算墙下条基的受剪承载力,要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力;4.对桩承台和梁板式筏板基础,各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5.由上可见,通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别,选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述,参见条文说明9.2.7,摘录如下:“一般说来,柱下单独基础板双向受力,墙下条形基础板单向受力,冲切和剪切,其破坏机理类似,承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面,而冲切破坏面则可视为空间曲面,如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar);冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力,必要时应验算抗剪承载力;对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况,由于场地或者柱网布置所限,柱下独立基础长边与短边之比大于2,基础底板近乎单向受力,应验算基础的受剪切承载力。
7.7 受冲切承载力计算
第7.7.1条在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定(图7.7.1):
图7.7.1:板受冲切承载力计算
F
l ≤(0.7β
h
f
t
+0.15σ
pc,m
)ηu
m
h
(7.7.1-1)
公式(7.7.1-1)中的系数η,应按下列两个公式计算,并取其中较小值:
η
1=0.4+1.2/β
s
(7.7.1-2)
η
2=0.5+α
s
h
/4u
m
(7.7.1-3)
式中
F
l
--局部荷载设计值或集中反力设计值;对板柱结构的节点,取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值;当有不平衡弯矩时,应按本规范第7.7.5条的规定确定;
β
h --截面高度影响系数:当h≤800mm时,取β
h
=1.0;当h≥2000mm时,
取β
h
=0.9,其间按线性内插法取用;
f
t
--混凝土轴心抗拉强度设计值;
σ
pc,m
--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内;
u m --临界截面的周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周边h
/2处板垂直
截面的最不利周长;
h
--截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
η
1
--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;
η
2
--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;
β
s --局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,β
s
不宜大于4;当β
s <2时,取β
s
=2;当面积为圆形时,取β
s
=2;
α
s --板柱结构中柱类型的影响系数:对中性,取α
s
=40;对边柱,取α
s
=30;
对角柱,取α
s
=20.
第7.7.2条当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘
的距离不大于6h
0时,受冲切承载力计算中取用的临界截面周长u
m
,应扣除局部
荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度(图7.7.2).
第7.7.3条在局部荷载或集中反力作用下,当受冲切承载力不满足本规范第7.7.1条的要求且板厚受到限制时,可配置箍筋或弯起钢筋。
此时,受冲切截面应符合下列条件:
F l ≤1.05f
t
ηu
m
h
(7.7.3-1)
配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定:1当配置箍筋时
F l ≤(0.35f
t
+0.15σ
pc,m
)ηu
m
h
+0.8f
yv
A
svu
(7.7.3-2)
2当配置弯起钢筋时
F l ≤(0.35f
t
+0.15σ
pc,m
)ηu
m
h
+0.8f
y
A
sbu
sinα(7.7.3-3)
式中
A
svu
--与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积;
A
sbu
--与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积;
α--弯起钢筋与板底面的夹角。
板中配置的抗冲切箍筋或弯起钢筋,应符合本规范第10.1.10条的构造规定。
对配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外的截面,尚应按本规范第7.7.1条的
要求进行受冲切承载力计算,此时,u
m
应取配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外
0.5h
处的最不利周长。
注:当有可靠依据时,也可配置其他有效形式的抗冲切钢筋(如工字钢、槽钢、抗剪锚栓和扁钢U形箍等)。
第7.7.4条对矩形截面柱的阶形基础,在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力应符合下列规定(图7.7.4):
F l ≤0.7β
h
f
t
b
m
h
(7.7.4-1)
F
l
=p
s
A (7.7.4-2)
b
m
=b
t
+b
b
/2 (7.7.4-3)
式中
h
--柱与基础交接处或基础变阶处的截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
P
S
--按荷载效应基本组合计算并考虑结构重要性系数的基础底面地基反力设计值(可扣除基础自重及其上的土重),当基础偏心受力时,可取用最大的地基反力设计值;
A--考虑冲切荷载时取用的多边形面积(图7.7.4中的阴影面积ABCDEF);
b
t
--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长:当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;
b
b
--柱与基础交接处或基础变阶处的冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下
边长,b
b =b
t
+2h
.
第7.7.5条板柱结构在竖向荷载、水平荷载作用下,当考虑板柱节点临界截面上的剪应力传递不平衡弯矩、并按本规范第7.7.1条或第7.7.3条进行
受冲切承载力计算时,其集中反力设计值F
l 应以等效集中反力设计值F
l,eq
代替,
F
l,eq
可按本规范附录G的规定计算。