钢管柱承载力计算所有

Engineering Technology and Application| 工程技术与应用 | ·53·2016年12月光伏电站螺旋钢管桩的应用和计算桑 涛（南京南瑞继保工程技术有限公司，江苏 南京 211100）摘 要：随着技术的进步和新施工工艺的提倡，螺旋钢管桩在光伏电站建设中得到越来越广泛的应用。

螺旋钢管桩的优势有绿色环保、施工快捷、承载力高、可重复利用等。

因此，掌握螺旋钢管桩的实际应用和承载力计算，为今后光伏支架基础设计进行技术储备，对提高公司光伏总包项目的经济效益具有重要的意义。

关键词：光伏电站；螺旋钢管桩；承载力；计算中图分类号：U665.12 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2016）12-0053-02由中心钢轴与若干个螺旋叶片连接组成的螺旋钢管桩是一种异型桩，其表面呈现出一种复杂的几何形状。

螺旋钢管桩又分为分层叶片式螺旋钢管桩和连续叶片式螺旋钢管桩，其划分是根据叶片布置形式来定的。

其受力机理与日常生活中常见的螺丝钉相识，用配套机械将其旋入土体中。

通过钢管桩桩侧与土体之间的侧摩阻力，尤其是螺旋叶片与土体之间的咬合力抵抗上拔力和承受垂直荷载，利用桩体、螺旋叶片与土体之间的桩土相互作用抵抗水平荷载。

1 螺旋钢管桩承载力的主要计算方法精确计算螺旋钢管桩的承载力有一定程度的难度，因为除开地质条件外，像桩型参数、施工扭矩等多方面因素都会影响螺旋钢管桩承载力的计算。

螺旋钢管柱承载力的计算方法有很多，主要的方法有以下几种：1.1 单盘承载力法假定承载力破坏发生在每单片叶片上时，叶片就像是一个钢盘，基于深基础破坏模式下，每个钢盘的极限承载力之和就是单桩极限承载力，这里不再考虑各钢盘间中轴的土侧摩阻力。

若上部无钢盘段的中轴直径较大且长度较长（不小于5倍最上一个叶片的直径）时，可以考虑该段的侧摩阻力，计算模型如图1所示。

图1 单盘承载力法计算模型1.2 连续剪切筒法（常用）当叶片间距在一定范围内时，假定最上部与最下部的叶片之间，构成了一个圆柱形的剪切面，该圆柱筒表面的剪切阻力和螺旋叶片的承载力就是承载力的来源。

柱模板计算书本计算书依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《建筑施工计算手册》江正荣著、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

柱段：Z1。

模板剖面示意图面板采用克隆(平行方向)12mm厚覆面木胶合板；厚度：12mm；抗弯设计值fm：31N/mm2；弹性模量E：11500N/mm2；3.柱箍柱箍间距(mm)：500*9,；材料：2根Ф48×3.5钢管；钢材品种：钢材Q235钢(＞16-40)；弹性模量E：206000N/mm2；屈服强度fy：235N/mm2；抗拉/抗压/抗弯强度设计值f：205N/mm2；抗剪强度设计值fv：120N/mm2；端面承压强度设计值fce：325N/mm2；4.竖楞材料：2根50×100矩形木楞；木材品种：太平洋海岸黄柏；弹性模量E：10000N/mm2；抗压强度设计值fc：13N/mm2；抗弯强度设计值fm：15N/mm2；抗剪强度设计值fv：1.6N/mm2；B边最外两根竖楞间距：750mm；B边竖楞根数：4；B边竖楞间距调整(mm)：250*3；H边最外两根竖楞间距：750mm；H边竖楞根数：4；H边竖楞间距调整(mm)：250*3；5.对拉螺栓参数B边最外两根对拉螺栓间距：400mm；B边对拉螺栓根数：2；B边对拉螺栓直径：M16；B边对拉螺栓间距调整(mm)：400*1；H边最外两根对拉螺栓间距：400mm；H边对拉螺栓根数：2；H边对拉螺栓直径：M16；H边对拉螺栓间距调整(mm)：400*1；6.荷载参数：36.952kN/m2；砼对模板侧压力标准值G4k：2kN/m2；倾倒砼产生的荷载标准值Q3k二、柱模板面板的计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。

这里取面板的计算宽度为1.000m。

1．某灌注桩，桩径，桩长。

从桩顶往下土层分布为：0.8d m =20l m =填土，；淤泥，；黏土，0~2m 30sik a q kP =2~12m 15sik a q kP =12~14m ；以下为密实粗砂层，，，该层厚度大，50sik a q kP =14m 80sik a q kP =2600pk a q kP =桩未穿透。

试计算单桩竖向极限承载力标准值。

【解】 uk sk pk sik ipk pQ Q Q uql q A =+=+∑()20.8302151050280426000.841583.41306.92890.3uk sk pkQ Q Q kNππ=+=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=+=2．某钻孔灌注桩，桩径，扩底直径，扩底高度，桩长1.0d m = 1.4D m = 1.0m ，桩端入中砂层持力层。

土层分布： 黏土，；12.5l m =0.8m 0~6m 40sik a q kP =粉土，；以下为中砂层，6~10.7m 44sik a q kP =10.7m ，。

试计算单桩竖向极限承载力标准值。

55sik a q kP =1500pk a q kP =【解】 ，属大直径桩。

1.00.8d m m =>大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为：ppk p i sik si pk sk uk A q l q u Q Q Q ψψ+=+=∑（扩底桩斜面及变截面以上长度范围不计侧阻力）d 2大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为：桩侧黏性土和粉土：()1/51/5(0.8/)0.81.00.956si d ψ===桩侧砂土和碎石类土：()1/31/3(0.8/)0.81.00.928si d ψ===桩底为砂土：()1/31/3(0.8/)0.81.40.830p D ψ===()21.00.9564060.956440.831500 1.410581505253.3564uk Q kNππ=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+=3．某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径，桩端进入中等风化岩，1.2m 1.0m中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为，桩顶以下土层41.5a MP 参数见表，求单桩极限承载力标准值（取桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数）0.76r ζ=层序土名层底深度（）m 层厚（）m sikq （）a kP pkq （）a kP ①黏土13.7013.7032/②粉质黏土16.00 2.3040/③粗砂18.00 2.0075/④强风化岩26.858.851802500⑤中等风化岩34.858.00//【解】桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。

脚手架钢管扣件用量计算方法脚手架在建筑施工中起着重要的支撑作用，保障了施工的安全与高效进行。

其中，钢管和扣件是构成脚手架的主要材料。

为了确保脚手架的稳定性和承载力，正确计算和选择钢管和扣件的用量至关重要。

本文就脚手架钢管和扣件的用量计算方法进行探讨。

一、脚手架钢管的用量计算方法脚手架钢管的用量计算需要考虑以下几个因素：1. 梁的跨度及间距：根据梁的跨度和间距，计算所需的钢管数量。

通常采用的方法是将梁的跨度分成若干等分段，每段之间距离相等，然后计算每段所需的钢管数量，最后将各段的数量相加得到总数。

2. 柱的高度：根据柱的高度计算所需的钢管数量。

一般情况下，柱的高度不会太高，所以可以根据实际情况进行估算，并加上一定的安全余量。

3. 脚手架的层数：根据脚手架的层数计算所需的钢管数量。

每一层脚手架都需要一定数量的钢管支撑。

除了上述因素外，还需要考虑连接钢管的方法和材料，以及钢管的长度。

连接钢管的方法通常有螺纹连接、插销连接等，根据具体情况选择合适的连接方法。

钢管的长度一般有固定的规格可供选择，根据实际需要进行计算，并考虑预留一定的余量。

二、脚手架扣件的用量计算方法脚手架扣件作为连接钢管的重要组成部分，其用量计算也是需要仔细考虑的。

1. 拐角连接数量：计算拐角连接所需的扣件数量。

拐角连接通常需要使用4个扣件进行固定。

2. 直线连接数量：计算直线连接所需的扣件数量。

直线连接通常需要使用2个扣件进行固定。

3. 斜撑支撑点数量：根据斜撑的数量，计算斜撑支撑点所需的扣件数量。

每个斜撑支撑点通常需要使用2个扣件。

需要注意的是，扣件的用量计算还需要考虑每个连接点上的扣件数量。

根据具体情况，可以进行实地测量或参考相关的规范标准，确定每个连接点所需的扣件数量，并进行累加得到总数。

总结：脚手架钢管和扣件的正确用量计算对于施工过程至关重要。

在计算过程中需要考虑梁的跨度、柱的高度、脚手架层数等多个因素，并根据具体情况选择合适的连接方法和材料。

圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算分析胡栋【摘要】The article analyzes different types of concrete-filled steel tubular columns and factors that influence the load carrying capacity of concrete-filled steel tubular columns. It also introduces four computational theories for columns and compares the designing codes in different countries, the results shows that although there are differences among these codes, the factors of these code concerning have little difference, and the computational results also have little difference.%本文对钢管混凝土柱的形式、影响钢管混凝土柱承载力的因素行了分析,简要介绍钢管混凝土柱承载力计算公式的四种理论,并对各国规范计算轴心受压柱公式进行验证比较,结果表明各国规范尽管公式在形式上有所区别,但考虑因素都大同小异,计算结果偏差不大.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】3页(P59-61)【关键词】钢管混凝土柱;受压承载力【作者】胡栋【作者单位】同济大学土木工程学院建筑工程系,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】TU375.31897年John Lally［1］在钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱，距今钢管混凝土结构在土木工程中的应用已逾百年的历史。

图为经过设计验算、符合设计要求的支模系统“稳如泰山”一、荷载计算1、箱梁荷载：箱梁钢筋砼自重F1＝1.7×26 KN/m3×1.2＝53.04KN/m22、施工荷载：取F2=2.5KN/m23、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m24、箱梁芯模：取F4=1.5KN/m25、胶合板：取F5=0.15KN/m26、方木：取F6=7.5KN/m2二、底模强度计算箱梁底模采用高强度胶合板，板厚t=20mm，胶合板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面胶合板。

1、模板力学性能（1）弹性模量E=0.1×105MPa。

（2）截面惯性矩：I=bh3/12=30×23/12=20cm4（3）截面抵抗矩：W= bh2/6=30×22/6=20cm3（4）截面积：A=bh=30×2=60cm22、模板受力计算（1）底模板均布荷载：F= F1+F2+F3+F4=53.04+2.5+2.0+1.5=59.04KN/m2q=F×b=59.04×0.3=17.712KN/m（2）跨中最大弯矩：M=qL2/8=17.712×0.32/8=0.2 KN.m（3）弯拉应力：σ=M/W=0.2×103/20×10-6=10MPa＜[σ]=11MPa胶合板板弯拉应力满足要求。

（4）挠度：从胶合板下方木背肋布置可知，胶合板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100EI=(0.677×17.712×3004)/(100×0.1×105×20×104)=0.49mm＜L/400=0.75mm胶合板挠度满足要求。

综上，胶合板受力满足要求。

三、横梁强度计算横梁为10×10cm 方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.3m。

圆钢管混凝土柱框架节点抗剪承载力计算方法杨晓;金怀印;胡翔【摘要】圆钢管混凝土(CFCT)柱承载力高、延性好,可与不同类型的混凝土梁、钢梁或钢-混凝土组合梁可靠连接,形成满足不同功能需求的CFCT柱框架结构.CFCT 柱框架节点抗剪承载力主要由节点核心区混凝土、钢管和加劲构造等抗剪元件承担,并受柱轴压力影响.总结提出了CFCT柱框架节点的抗剪机理以及各抗剪元件的抗剪贡献计算方法.基于课题组前期完成的CFCT柱框架节点抗剪试验结果,确定了柱轴压力对节点承载力的定量影响,并提出了CFCT柱框架节点抗剪承载力计算方法.该方法计算结果与国内外相关试验结果吻合良好.%Concrete filled circular steel tube (CFCT) columns,which behaved in high loading capacity and ductile manner,could be conveniently connected with reinforced concrete beams,steel beams,steel-concrete composite beams,and steel reinforced concrete beams to form a frame structures for different function.The shear resistance of the frame connections was composed of concretecore,circular steel tube,and stiffening rib,and also affected by the axial load.The shear-resistant mechanism of the frame connection with CFCT columns were summarized based on the available research results,and the calculation method of different shear-resistant parts of the connection was also proposed.Based on the test results,a calculation method of shear capacity of frame connection with CFCT columns was established for considering the effect of axial load.The calculation results were validated by the test results in available references.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】6页(P21-26)【关键词】圆钢管混凝土框架节点;抗剪机理;抗剪承载力;计算方法【作者】杨晓;金怀印;胡翔【作者单位】湖南省建筑设计院,长沙410011;同济大学建筑工程系,上海200092;上海民航新时代机场设计研究院有限公司,上海200335;同济大学建筑工程系,上海200092【正文语种】中文圆钢管混凝土柱(Concrete Filled Circular Tube,CFCT)承载力高、延性好,在高层、超高层建筑以及大跨度结构中应用越来越普遍。