钢管柱承载力计算
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钢管立柱承重计算公式
钢管立柱承重计算公式是用于确定钢管立柱所能承受的最大负荷的公式。
这些承重计算公式通常是建筑和工程设计中必不可少的工具,用于确保结构的稳定性和安全性。
钢管立柱承重计算公式的一般形式为:P = A × σ × F
其中,P代表立柱所能承受的最大负荷;A代表立柱的截面面积;σ代表材料的屈服应力;F为安全系数。
要计算钢管立柱的截面面积A,可以使用以下公式:A = π × (D² - d²) / 4
其中,D代表较大的直径,d代表较小的直径。
材料的屈服应力σ是指材料可以承受的最大应变强度。
常见的钢管立柱材料有Q235、Q345等,其屈服应力可以通过查阅相关资料获取。
安全系数F用于考虑不确定因素和安全性要求,通常取值范围为1.5到2.5之间,具体取值应根据具体情况和设计要求确定。
需注意,以上给出的钢管立柱承重计算公式仅为一般形式,在实际应用中,还需要根据具体的工程要求、材料特性和结构设计等因素进行修正和调整。
在进行任何工程设计和计算时,应始终遵循相关国家和地区的法律法规以及建筑设计规范和标准。
建议在设计过程中寻求专业工程师的咨询和指导,以确保计算结果的准确性和结构的安全性。
柱的承载力计算建筑结构柱截面承载力的计算公式3%>ρmin > ρ =0.6%柱的截面复核计算【解】(1)求稳定系数φ柱的长度为L 。
=1.0H=1.0×6.4m=6.4mL 。
/b=6400/400=16查表φ=0.87一、公式N ≤ 0.9φ (f cA + AS ’f y ′)N —轴向力设计值φ —轴心受压构件稳定系数f c 混凝土轴心抗压强度设计值A 构件截面面积为矩形时A=b ×hAS ’全部纵向钢筋的截面面积当纵向钢筋配筋率大于3%时,式中A 应改用A- AS ’f y ′纵向钢筋的抗压强度设计值二、公式的适用条件【例A 】已知多层现浇钢筋混凝土框架结构,底层中柱按轴心受压构件计算,柱高H=6.4m,柱截面尺寸b ×h=400×400,轴向压力设计N =3000kN ,采用C30级混凝土(f c=14.3N/mm 2),已配箍筋Ф6@300,纵向钢筋8 Ф22( A s ′=3042mm 2,f y ′=300N/mm 2)。
计算该柱是否满足承载力要求。
(2)验算配筋率ρ = A s ′ ×100%b ×h=3041mm 2 ×100%400mm × 400mm=1.9 %3% > ρmin > ρ=0.6%配筋率符合要求(3)、验算轴向力 NuNu=0.9 φ(fcA+AS ’ fy ′)=0.9x0.87(14.3N/mm 2x400mm 2 +3041mm 2x 300N/mm 2)= 2505834.9N=2505.83kNNu=2505.83kN <N=3000kN此中柱承载力不满足要求。
【例B 】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构,首层柱轴向力设计N =2030kN ,截面尺寸b ×h=400mm ×400mm,,采用C20级混凝土(f c=9.6N/mm2),已配箍筋Ф6@300,纵向钢筋8 Ф22( A s ′=2513mm 2,f y ′=300N/mm 2)。
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算本文档主要计算桥梁工程临时钢管立柱(桩)的承载力和入土深度,根据支座反力求出钢管桩受力后计算稳定承载力和局部稳定性,根据相关规范要求、荷载以及地质参数计算钢管柱(桩)抗力并以表格形式计算土深度。
计算思路清晰,表格简便实用。
一、钢管立柱选择钢管柱采用直径609mm、壁厚16mm的轧制无缝钢管,截面特性如下:钢管立柱根据所承受荷载、外露长度、入土深度以及钢材材质等因素计算确定长度。
二、钢管立柱承受荷载根据钢管桩钢横梁上传来荷载得到钢管立柱荷载表:1轴和6轴传来支座反力2轴和5轴传来支座反力3轴和4轴支座反力因前述简化荷载,故每个轴取最大支座反力确定荷载钢管立柱荷载表(KN)三、钢管立柱整体稳定承载计算1、长细比验算钢管考虑到计算长度:钢管钢管立柱最大外露长度为 2.4m,按照二端铰接确定计算长=L=2.4m。
度L回转半径:ix=20.973cm查《钢结构设计规范》,轴心受压构件允许长细比[λ]=150,/ ix=100/20.973=11.45<[150],满足要求。
钢管立柱长细比:λx= L2、稳定承载力计算查《钢结构设计规范》a类截面轴心受压构件稳定系数ψ=0.993稳定承载力N=ψ*f*A=0.993*205*1000*298.074/10000=6067KN钢管立柱最大竖向压力N=3735KN <稳定承载力5873KN ,稳定承载力满足要求。
四、钢管柱局部稳定性验算钢管桩外径与壁厚比Dg/t=60.9/1.6=38.1<允许值100*235/f yg =100*235/205=114.6,局部稳定性满足要求。
五、钢管柱入土深度计算1、钢管桩单桩竖向承载力(1)根据《建筑桩基技术规范》:钢管桩单桩竖向承载力Q uk =Q sk +Q p k=u∑q sik *L i +λp q pk *A p 本工程为开口桩径,且h b /d≥5,因此λp 取0.8(2)单桩竖向承载力特征值R a =Q uk /K ,根据规范安全系数取K 取2,因此Q uk =2R a(3)在轴心竖向力作用下N k ≤R a ,设计时取N k =R a ,因此Q uk =2R a =2N k ,设计时候按照《钢管立柱荷载表》荷载乘以2确定钢管桩单桩竖向承载力,并据此确定入土深度。
钢管柱承载力计算所有1.钢管柱的几何尺寸钢管柱的几何尺寸包括柱的截面形状和尺寸。
常见的钢管柱的截面形状有圆形、矩形、方形等。
柱截面尺寸则包括截面的外径、内径、壁厚等。
对于圆形钢管柱,其面积可以通过以下公式计算:A=π*(D^2-d^2)/4其中,A为柱的截面面积,D为柱的外径,d为柱的内径。
对于矩形和方形钢管柱,其面积可以通过以下公式计算:A=b*h其中,A为柱的截面面积,b为柱的宽度,h为柱的高度。
2.钢管柱的材料特性钢管柱的材料特性包括钢材的屈服强度和抗弯强度等。
钢材的屈服强度为材料开始塑性变形的极限,抗弯强度为材料在弯曲过程中抵抗破坏的能力。
对于一般的钢管柱,其屈服强度可以通过标准表格、手册或相关规范获取。
一般情况下,钢管柱的屈服强度为其抗弯强度的一半。
3.钢管柱的受力方式钢管柱的受力方式可以分为压力和弯曲两种情况。
对于压力情况下的钢管柱,其承载力可以通过欧拉公式计算:P_cr = (π^2 * E * I )/ (K * L^2)其中,P_cr为柱的临界负荷,E为钢材的杨氏模量,I为柱的惯性矩,K为柱的端部固定系数,L为柱的长度。
对于弯曲情况下的钢管柱,其承载力可以通过铃形关系计算:M_cr = (π^2 * E * I )/ (K * L^2)其中,M_cr为柱的临界弯矩,E为钢材的杨氏模量,I为柱的惯性矩,K为柱的端部固定系数,L为柱的长度。
根据具体的工程设计要求,选取适当的钢管柱几何尺寸和材料特性,结合所受力方式,可以计算出钢管柱的承载力。
计算结果应与实际的工程要求和设计规范相比较,并进行合理的取舍。
此外,还应考虑到钢管柱的稳定性、材质的蠕变和疲劳等因素,并进行综合分析和评估。
工字形钢梁-矩形钢管柱单向螺栓节点抗弯承载力理论计算方
法
李国强;蒋蕴涵;陈琛;王苑佐;王彦博
【期刊名称】《土木工程学报》
【年(卷),期】2024(57)2
【摘要】针对工字形纯钢梁和钢-混凝土组合梁分别与矩形钢管柱和矩形钢管混凝土柱采用单向螺栓(也称单边拧紧螺栓)连接形成的4种节点形式,对其在弯矩作用下的受力机理及破坏模式进行分析,讨论导致节点失效的因素。
总结节点在弯矩作用下的9种失效模式,包括:单向螺栓拉断、端板受弯屈服、矩形钢管柱壁翼板受拉屈服、矩形钢管柱壁翼板受压屈服、矩形钢管柱壁腹板受压屈曲、混凝土楼板局部压溃、钢筋屈服、矩形钢管柱内混凝土局部压溃、矩形钢管柱壁腹板受压屈服,进而基于破坏模式给出节点各组件承载力的计算公式。
对4种节点在不同破坏模式下的正弯矩承载力和负弯矩承载力进行分析,给出节点承载力计算公式。
将节点抗弯承载力的理论计算结果与试验结果进行对比,验证理论计算方法的可靠性。
【总页数】11页(P35-45)
【作者】李国强;蒋蕴涵;陈琛;王苑佐;王彦博
【作者单位】同济大学土木工程学院;同济大学土木工程防灾国家重点实验室;北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9
【相关文献】
1.基于屈服线理论的内隔板式方钢管混凝土柱-钢梁节点的节点局部屈服抗弯承载力计算
2.H型钢梁与矩形钢管柱平齐端板单向螺栓节点承载力性能
3.H型钢梁与矩形钢管柱端板单向螺栓连接节点初始转动刚度性能
4.冷弯方钢管柱-H型钢梁外伸端板单向螺栓连接节点性能试验研究
5.H型钢梁与矩形钢管柱外伸式端板单向螺栓连接节点承载力试验与理论研究
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