围挡结构抗稳定性计算(自用版)

1、围挡结构形式........................................................................................................................ - 1 -

2、荷载计算................................................................................................................................ - 1 -

3、建立模型................................................................................................................................ - 2 -

4、稳定性计算............................................................................................................................ - 3 -

1、围挡结构形式

围挡采用钢结构立柱，镀锌板厚度为0.6mm ，高度4米，下座为80cm （长）×60cm （宽）×80cm （深）的混凝土基础，围挡每3m 设一型钢立柱，主结构柱设置混凝土基础埋入地面，结构形式详见下。

围挡结构图

2、荷载计算

围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载，围挡抗倾覆稳定性计算中不予考虑。

风荷载作用下围挡容易产生倾覆矢稳，按最不利情况考虑，风向为水平、垂直于围挡方向时风力最大。

风荷载计算：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）可以查得北京地区10年一遇基本风压为0.3KN ／m 2。

按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）围护结构风压

0k z z s W W βμμ=

式中：

k W —风荷载标准值（KN ／m 2

） z β—高度z 处的阵风系数

z μ—局部风压体型系数

s μ—风压高度变化系数

0W —基本风压（取0.3KN ／m 2

）查表得 2.3z β=，0.8( 1.0) 1.8s μ=--=，0.74z μ=。

20 2.3 1.80.740.30.92(/)k z z s W W kN m βμμ==???=

每个立柱的附属面积为12 m 2，则局部风压体型系数可取1.8×0.8=1.44。

则最终风压标准值为W k =0.736 KN/m 2

3、建立模型

荷载传递：水平风荷载彩钢板型钢立柱主结构柱埋入基础部分支撑地面。

受力结构主要为钢立柱，对整个围挡抗倾覆稳定的关键点在于结构柱本身的抗弯拉和抗剪强度。其次，埋入土体里的基础能够从土体里获得的弯矩抗力值也是决定围挡整体稳定的关键因素。

故需验算项目为（1）立柱抗剪强度；（2）立柱抗弯强度；

（3）基础嵌固部位抗弯强度。

下座80cm （长）×60cm （宽）×80cm （深）的混凝土基础自身具

有抗风能力，作用在下座上的风荷载不考虑其传递到型钢立柱上。设计风压为=0.736 KN/m2，立柱间隔3m，围挡高度4m，每根立柱受风附属面积为12 m2 。风压传至立柱为均布荷载，均布荷载q==0.736×12÷3.64=2.43KN/m。

钢立柱与地面采用埋入式连接，视为固接，受力模型如下：

4、稳定性计算

4.1 抗剪强度计算

立柱根部为4根L40×3等边角钢，查表得：L40×3等边角钢截面积为A=2.36 cm2,钢材强度fv为Q235，则可得：

主结构柱容许剪力[FV]=4×2.36×10-4×235=221.84kN。

而立足在风荷载作用下最大剪力为FV=ql=2.43×3.64=8.85 kN。FV= 8.85kN＜[FV]= 221.84kN，

满足要求。

4.2 结构柱抗弯强度计算

仅考虑风荷载产生的弯矩由主结构柱承担。

风荷载作用下固端弯矩为：

M=0.5ql2=0.5×2.43×3.642=16.1kN·m

钢结构柱所能提供的最大抵抗弯矩为：

[M]= 2×2.36×10-4×235×0.5=110.92 kN·m

M=16.1kN·m＜[M]= 110.92 kN·m

满足要求。

4.3 嵌固端抵抗弯矩计算

被动土压力计算公式：P=Kp r z +2c（Kp）0.5

其中Kp 为被动土压力系数；

r 为土重度；

z为深度

c为土体粘聚力

查表得：r=20kN/m3 ；z=0.8m ； c=25 kpa ；Kp =3。

则可算得深度0.8m处的被动土压力为

P = 3×20×0.8+2×25×30.5 =134.6 KN/m2

立柱嵌固端受力简图如下：

等效作用点位于z=0.53m处，

等效合力F=0.8×134.6×0.6÷2=32.3kN·m

等效抵抗弯矩[M]=Fz=32.3×0.53=17.12 kN·m M=16.1kN·m＜[M]=17.12 kN·m

满足要求。

建筑钢结构整体稳定性分析

建筑钢结构整体稳定性分析 0 引言建筑钢结构的应用越来越广泛，其稳定性和重量轻的特点为建筑整体的稳定性起到了促进作用，避免建筑物的倒塌等事故的发生，但是就现状来看，建筑钢结构的整体稳定性还存在着一定的问题，因此加强对钢结构的稳定性研究具有重要的现实意义。 1 建筑钢结构的概述（1）建筑钢结构的优势。其一，抗震性高。在建筑工程中，选用钢结构是因为其自身的优势所在，由于钢材料的强度较高，另外还具有相对较强的可塑性和柔韧度，能够满足建筑工程的需要。再加上建筑钢结构的延展性比较好，对地震的抗御能力较高，当地震灾害发生时，钢结构具有一定的缓冲能力，其抗震性增加了建筑物的安全性；其二，钢结构的精确度较高。为了增强建筑物的稳定性，应选用精确度较高的材料，钢结构就具备这样的优势，因为它相对传统的钢筋混凝土结构具有较强的精确度。另外，钢结构还具有一定的可塑性和韧性，可以适用于大跨度的建筑。如果想要达到增强建筑物稳定性的目的，就应优先选用钢结构，它的应力幅度具有很强的弹性，而且这种钢建筑在受力的情况下，与工程建筑的力学计算方式相符合，被广

泛的应用；其三，建筑钢结构的施工过程较简单。建筑钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或者是热轧型钢为材料制作而成的，不论是制作过程还是制作方法都相对较简单，这样就有力的缩短了建筑施工的周期和建筑施工所用的成本；（2）建筑钢结构的劣势。建筑钢结构在拥有一定优势的情况下，同时也存在着一定的不足，主要体现在钢结构的耐腐蚀性和抗火性相对较差，这些都隐藏着一定的危险，容易引发事故。除此之外，在建筑施工的过程中，通常选取强度较低的构件，这样就对建筑的整体稳定性造成了一定的限制。因为施工单位一味的注重稳定性，却忽视了强度的重要性，这样就造成了建筑材料的浪费，同时也造成了对建筑工程质量的不良影响。 2 建筑钢结构稳定性的概念建筑钢结构的强度不够，或是失稳现象出现，都会对建筑结构造成一定的影响。建筑钢结构的稳定性与强度不同，由于建筑构件受到外部的重荷以及建筑结构内部的抵抗能力，在这期间存在着不稳定性，在施工的过程中，最重要的任务就是找到一个平衡的状态，从而减少钢结构损坏的现象出现。在建筑施工过程中，钢材的强度较高，在受到压力的情况下，为了在强度与稳定性之间找到平衡，取得最优的效果，往往都是选择了稳定性方面的要求，这样就导致了建筑钢结构的强度得不到很好的发挥。由此可见，在建筑钢结构的设计过程中，要注重对钢结构强度与稳定的界定，充分的了解对建筑物造成破坏的

围挡计算书

1 / 3 围挡计算书 1、围挡形式 1、围挡高2m,围挡防护采用0.326mm 厚彩钢，上设0.5mm 后彩钢折件，后设40×0.7mm 方管骨架，基础为400mm ×400mm 混泥土基础，围挡防护后每3m 设置80×1.1mm 方管立柱,立柱通过4颗M14螺栓与基础栓接，立柱后采用40角钢斜撑，结构形式如下； 2、荷载计算 1）围挡自重对结构本身是有利荷载，在计算抗倾覆稳定性是不考虑自重； 2）风荷载情况下围挡最容易失稳，按照最不利情况考虑，风向为水平垂直于围挡方向时最大风力； 3）根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）计算围护结构时： 0k gz s z w w βμμ= 式中： k w —风荷载标准值2(/)kN m ； gz β—高达z 处的阵风系数； s μ—风荷载体型系数； z μ—风压高度变化系数； 0w —基本风压（2/kN m ）；

2 / 3 基本风压按50年一遇的风压采用，且不得小于20.3/kN m 查表可知： 2.3gz β= 1.3s μ= 0.74z μ= 00.3w = 可得风荷载标准值22.3 1.30.740.30.7/k w kN m =???= 3. 围挡稳定性计算风荷载通过彩钢防护传递给方管立柱，在此只计算立柱的稳定性即可，每根立柱所承受的均布荷载： 30.73 2.1/k q w kN m =?=?= 立柱受力模型图由软件计算可知：弯矩图：剪力图：轴力图：由图中可知立柱最大弯矩

3 / 3 max 0.88=9.248N M kN m F kN =?立柱最大弯矩，斜撑轴力 3.1 立柱计算 80×1.1方管立柱截面参数 234347.16mm ,9006.51,360260.66x x A w mm I mm === 立柱强度计算： 2max 30.881000100097.70/[]2159006.51x M N mm N mm MPa w mm σσ?? ?==== 3.2 斜撑计算 40×4角钢斜撑截面参数 2308.6mm A = 斜撑强度计算 23924829.97/[]215308.6N F N N mm Mpa A mm σσ==== 3.3 螺栓计算支座反力： 0110.33,8.4,=N X N y F kN F kN θ==N 合力大小F =8.407kN,87.733 立柱底部通过4颗M14螺栓栓接，即每颗螺栓承受的拉力为1 2.1F kN = M14螺栓面积为153.86mm 2、容许拉力为：221153.86170/26156.2n f A f mm N mm N =?=?= 11,F f 满足要求。

桩板式挡土墙结构计算书

附件桩板式挡土墙结构计算书桩板式挡土墙验算[执行标准：通用] 计算项目：重庆宜化公司边坡桩板式挡土墙计算时间：2007-02-06 00:55:35 星期二 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 28.000(m) 嵌入深度: 9.000(m) 截面形状: 方桩桩宽: 2.000(m) 桩高: 3.500(m) 桩间距: 5.000(m) 挡土板的类型数: 1 板类型号板厚(m) 板宽(m) 板块数 1 0.400 1.000 20 嵌入段土层数: 1 柱底支承条件: 铰接计算方法: K法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) K(MN/m3)

1 50.000 21.000 400.000 物理参数: 桩混凝土强度等级: C30 桩纵筋合力点到外皮距离: 80(mm) 桩纵筋级别: HRB400 桩箍筋级别: HRB335 桩箍筋间距: 100(mm) 板混凝土强度等级: C30 板纵筋合力点到外皮距离: 40(mm) 板纵筋级别: HRB335 挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 22.530(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 18.500(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 土压力计算方法: 库仑坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 9.500 6.950 0 2 25.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度6.000(m),高度2.000(m) 地面横坡角度: 36.500(度) 墙顶标高: 0.000(m) 钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数= 1.150 ===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况 [土压力计算] 计算高度为19.000(m)处的库仑主动土压力第1破裂角：41.120(度) Ea=2268.009 Ex=2163.038 Ey=682.003(kN) 作用点高度Zy=7.407(m) (一) 桩身内力计算计算方法: K 法背侧--为挡土侧；面侧--为非挡土侧。背侧最大弯矩= 99753.750(kN-m) 距离桩顶20.500(m) 面侧最大弯矩= 0.000(kN-m) 距离桩顶0.000(m) 最大剪力= 16809.258(kN) 距离桩顶27.500(m) 桩顶位移= 97(mm)

抗倾覆稳定性验算

*作品编号：DG13485201600078972981* 创作者：玫霸* 五、施工计算 1、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深11.0米左右，此处的土为粘性土，可以采用“等值梁法”进行强度验算。首先进行最小入土深度的确定：首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y ，因为在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即： ()a p b K K P y -=γ 式中：P b 挖土面处挡土结构的主动土压力强度值，按郎肯土压力理论进行计算即 a a b K cH K H P 22 12-=γ γ 土的重力密度此处取18KN/m 3 p K 修正过后的被动土压力系数（挡土结构变形后，挡土结构后的土破坏棱柱体向下移动，使挡土结构对土产生向上的摩擦力，从而使挡土结构后的被动土压力有所减小，因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用，将支撑结构的被动土压力乘以修正系数，此处φ=28°则K=1.78 93.42452=??? ? ?+?=? tg K K p

a K 主动土压力系数 361.02452=??? ? ?-=? tg K a 经计算y=1.5m 挡土结构的最小入土深度t 0: x y t +=0 x 可以根据P 0和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算 ()m K K P y t a p 9.2600=-+=γ 挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下，所以挡土结构的实际埋深应为 m t K t 5.302=?=（k 2 经验系数此处取1.2）经计算：根据抗倾覆稳定的验算，36号工字钢需入土深度为3.5米，实际入土深度为3.7米，故：能满足滑动稳定性的要求 2、支撑结构内力验算主动土压力：a a a K cH K H P 22 12-=γ 被动土压力：p p p cK K H P 22 12+=γ 最后一部支撑支在距管顶0.5m 的地方，36b 工字钢所承受的最大剪应力 d I Q d I Q S S z x x z ???? ??==*max max *max max max τ ,3.30* max cm I S z x = d=12mm,经计算 []ττ<=a MP 6.26max 36b 工字钢所承受的最大正应力 []σσ<==a MP W M 9.78max 经过计算可知此支撑结构是安全的 3、管涌验算：基坑开挖后，基坑周围打大口井两眼，在进出洞口的位置，可降低

结构稳定性的验算与控制

结构稳定性的验算与控制结构稳定性的验算与控制 1 控制意义：对结构稳定性的控制,避免建筑在地震时发生倾覆. 当高层、超高层建筑高宽比较大，水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，结构整体倾覆验算很重要，它直接关系到结构安全度的控制。 2 规范条文规范：高规5.4.2条，高层建筑结构如果不满足第5.4.1条（即结构刚重比）的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力（地震、风）作用下结构内力和位移的不利影响。规范：高规5.4.4条，规定了高层建筑结构的稳定所应满足的条件. 高规5.4.1条，当高层建筑结构的稳定应符合一定条件时，可以不考虑重力二阶效应的不利影响。高规第12.1.6条，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑。 3 计算方法及程序实现重力二阶效应即P-Δ效应包含两部分，（1）由构件挠曲引起的附加重力效应；（2）由水平荷载产生侧移，重力荷载由于侧移引起的附加效应。一般只考虑第（2）种，第（1）种对结构影响很小。当结构侧移越来越大时，重力产生的福角效应（ P-Δ效应）将越来越大，从而降低构件性能直至最终失稳。在考虑P-Δ效应的同时，还应考虑其它相应荷载，并考虑组合分项系数，然后进行承载力设计。对于多层结构 P-Δ效应影响很小。对于大多数高层结构， P-Δ效应影响将在5%～10%之间。对于超高层结构， P-Δ效应影响将在10%以上。所以在分析超高层结构时，应该考虑 P-Δ效应影响。 (P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小) 框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定剪力墙为弯曲型变形，按整体的刚重比验算结构的整体稳定整体抗倾覆的控制??基础底部零应力区控制 4 注意事项 1)结构的整体稳定的调整当结构整体稳定验算符合高规5.4.4条，或通过考虑P-Δ效应提高了结构的承载力后，对于不满足整体稳定的结构，必须调整结构布置，提高结构的整体刚度（只有高宽比很大的结构才有可能发生）。当整体稳定不满足要求时，必须调整结构方案，减少结构的高宽比。对一些特殊的工业建筑物，在没有特殊要求的情况下，也应满足整体稳定的要求。 2)结构大震下的稳定第二阶段设计是结构的弹塑性变形验算，对地震下容易倒塌的结构和有特殊要求的结构，要求其薄弱部位的验算应满足大震不倒的位移限制，并采用相应的专门的抗震构造措施。对于复杂和超限高层结构宜进行第二阶段的设计。第二阶段的弹塑性变形分析，宜同时考虑结构的P-Δ效应。

《钢结构基本原理》作业解答

《钢结构基本原理》作业判断题 2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。薄板辊扎次数多，其性能优于厚板。正确错误答案：正确、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个1 .局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度正确答案：、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的20 摩擦力或设置抗剪键承受。答案：正确计算的剪力两者中的较、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式19 大值进行计算。答案：正确、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。18 答案：错误、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则17 应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。答案：正确、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。16 答案：错误 .愈大，连接的承载力就愈高15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸答案：错误、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设14 计，而不是整体稳定控制设计。答案：错误、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，13 出现塑性铰时来建立的计算公式。

答案：错误 1． 12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。答案：正确 11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。答案：正确 10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用净截面几何特征。答案：错误 9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。答案：正确 8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。答案：错误 7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1 级可以不在结构设计图纸中注明。答案：错误 6、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。（）答案：错误 5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程度。（）答案：正确 4、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。（）答案：正确 3、钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。（）答案：错误一、名词解释

围挡计算书

围挡计算书 1、围挡形式 1、围挡高2m,围挡防护采用0.326mm 厚彩钢，上设0.5mm 后彩钢折件，后设 40×0.7mm 方管骨架，基础为400mm ×400mm 混泥土基础，围挡防护后每3m 设置80×1.1mm 方管立柱,立柱通过4颗M14螺栓与基础栓接，立柱后采用40角钢斜撑，结构形式如下； 2、荷载计算 1）围挡自重对结构本身是有利荷载，在计算抗倾覆稳定性是不考虑自重； 2）风荷载情况下围挡最容易失稳，按照最不利情况考虑，风向为水平垂直于围挡方向时最大风力； 3）根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）计算围护结构时： 0k gz s z w w βμμ= 式中： k w —风荷载标准值2(/)kN m ； gz β—高达z 处的阵风系数； s μ—风荷载体型系数； z μ—风压高度变化系数； 0w —基本风压（2/kN m ）；

基本风压按50年一遇的风压采用，且不得小于20.3/kN m 查表可知： 2.3gz β= 1.3s μ= 0.74z μ= 00.3w = 可得风荷载标准值22.3 1.30.740.30.7/k w kN m =???= 3. 围挡稳定性计算风荷载通过彩钢防护传递给方管立柱，在此只计算立柱的稳定性即可，每根立柱所承受的均布荷载： 30.73 2.1/k q w kN m =?=?= 立柱受力模型图由软件计算可知：弯矩图：剪力图：轴力图：由图中可知立柱最大弯矩 m a x 0.88= 9 . 2 4 8 N M k N m F k N =?立柱最大弯矩，斜撑轴力

3.1 立柱计算 80×1.1方管立柱截面参数 234347.16mm ,9006.51,360260.66x x A w mm I mm === 立柱强度计算： 2 max 3 0.881000100097.70/[]2159006.51x M N mm N mm MPa w mm σσ???= === 3.2 斜撑计算 40×4角钢斜撑截面参数 2308.6mm A = 斜撑强度计算 2 3 924829.97/[]215308.6N F N N mm Mpa A mm σσ= === 3.3 螺栓计算支座反力： 0110.33,8.4,=N X N y F kN F kN θ==N 合力大小F =8.407kN,87.733 立柱底部通过4颗M14螺栓栓接，即每颗螺栓承受的拉力为1 2.1F kN = M14 螺栓面积为 153.86mm 2 、容许拉力为： 221153.86170/26156.2n f A f mm N mm N =?=?= 11,F f 满足要求。

挡土墙的计算方法

挡土墙计算方法挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角）填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好）（：墙背粗糙，排水良好时）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力

地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。二：计算挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。经验确定时：挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。公式计算时：

围挡结构抗稳定性计算(自用版)

目录 1、围挡结构形式........................................................................................................................ - 1 - 2、荷载计算................................................................................................................................ - 1 - 3、建立模型................................................................................................................................ - 2 - 4、稳定性计算............................................................................................................................ - 3 -

1、围挡结构形式围挡采用钢结构立柱，镀锌板厚度为0.6mm ，高度4米，下座为80cm （长）×60cm （宽）×80cm （深）的混凝土基础，围挡每3m 设一型钢立柱，主结构柱设置混凝土基础埋入地面，结构形式详见下。围挡结构图 2、荷载计算围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载，围挡抗倾覆稳定性计算中不予考虑。风荷载作用下围挡容易产生倾覆矢稳，按最不利情况考虑，风向为水平、垂直于围挡方向时风力最大。风荷载计算：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）可以查得北京地区10年一遇基本风压为0.3KN ／m 2。按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）围护结构风压 0k z z s W W βμμ=

(完整版)挡土墙结构算例.doc

4.3 重力式挡土墙 4.3.1 适用条件及设计原则为防止土体坍滑，路线沿线应设置挡土墙，本例形式为重力式仰斜路肩墙，具体尺寸如下：拟采用浆砌片石重力式路肩墙，如上图所示，墙高H=6m( 未计倾斜基底）。墙后填土容重为19KN / m3，内摩擦角45 ，砌体容重k23KN / m3 4.3.2 构造设计重力式挡土墙拟定计算图示如下：图 4.1重力式挡土墙拟定计算示意图 θ 4.3.3 计算方法及步骤 1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算： q h0，q插求得q=15KPa 所以 h00.789m 2)土压力计算：

10 , 35 23 , 45 E a 1 H 2 K a 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 168.966KN E ax E a cos( ) 168.966 cos 10 23 142.504 KN E ay E a sin( ) 168.966 sin 10 23 90.785KN E p 1 H 2K p 1 H 2 cos 2 2 2 2 cos 2 cos 1 sin sin cos cos 37.511KN E px E p cos( ) 37.511 cos 23 10 36.622KN E py E p sin( ) 37.511 sin 23 10 8.119KN 3) 挡土墙截面验算如设计图，墙顶宽 1.0m 。 ① 计算墙身重及其力臂 Z G ，计算结果如下： S 1 1 6 1 1 6 1.06 1 6 3.18 10.18m 2 2 G S 20 10.18 1 203.6 KN 倾斜基底，土压力对墙趾 O 的力臂为： Z y 2.0m Z x 2 2.12 / 3 2.71m ② 抗滑稳定性 1.1G Q1 E y E x tan 0 Q 2 E p tan 0 1.1G Q1 E y tan 0 Q1 E xQ 2 E p 72.210KN 所以抗滑稳定性满足要求 ③ 抗倾覆稳定性验算：

抗倾覆验算

一、便桥墩身抗倾覆检算说明：1#墩为已完成墩身，且新建线路中线与1#墩身中线偏移0.19m，详见平面图所示。1#墩为最不利墩身，故以1#墩来检验墩身的抗倾覆安全性。 1、竖向力竖向恒载： N1=95.75+39.2ⅹ9.2=456.39KN(桥跨上部结构自重) N2=562.5KN（墩身自重） N3=687.5KN（基础自重）竖向活载： N4=1045.884KN（支点反力）Mx=18.068KN·m（支点反力对基底长边中心轴x-x轴力之矩） 2、水平力制动力的大小均按竖向静活载（不包括冲击力）的10%计算，作用点在轨顶2m;离心力等于离心力率乘以支座的静活载反力N4，作用点在轨顶2m。制动力T1： T1=（N1+N2+N3+N4）ⅹ10%=275.227KN 离心力T2： T2=CⅹN4 离心力率通过C=V2/（127R）计算，其中V为设计行车速度5Km/h，R为曲线半径400m,代入可得：C=52/（127ⅹ400）=0.0005 T2=0.0005ⅹ1045.884=0.523KN 3、风荷载（作用在墩身上的风力T墩、作用在列车上的风力T列车）：作用在桥梁受风面上的静压力，按《桥规》规定的标准求出最大风速后，通过风速与风压 1

关系公式Wo=γv2/（2q）求出基本风压值，式中Wo为基本风压值（Pa） q为重力加速度（m/s2） γ为空气重度（N/m3） v为平均最大风速（m/s）取标准大气压下，常温为15摄氏度时的空气重度12.255N/m3、纬度45度处重力加速度为9.8m/s2，代入公式可以得出Wo=v2/1.6，查表v取12m/s计算得出Wo=90Pa 作用于桥梁上的风荷载强度W（Pa）按下式计算W=K1·K2·K3·Wo，查表取K1=1.0,K2=1.0,K3=0.8代入公式可得W=72Pa 墩风压计算取横向迎风面积S=aⅹh，其中1#墩的a值为1.8m，h为墩高度5m代入可得墩迎风面积为9m2，T墩=9ⅹ72=0.65KN。计算风力时，标准规矩列车横向受风面积等于受风面积按3m搞的长方带计算，作用点在轨面上2m高度处。桥上有车时：W=K1·K2·800=800Pa≮1250Pa，列车迎风面积为3ⅹ（12.5+9.5+9+10）=96m2。T列车=96ⅹ800=76.8KN。设基底截面重心至压力最大一边的边缘的距离为y（荷载作用在重心轴上的矩形基础且y=b/2），外力合力偏心距为e0，则两者的比值Ko可反映基础倾覆稳定性的安全度，Ko 称为抗倾覆稳定系数。即Ko=y/ e0e0=(ΣPiei十ΣTihi)/ΣPi y=b/2=5/2=2.5m e=0.19m 2

钢结构的-稳定性验算

第七章稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力： 2222//λππEA l EI N cr == (7-1) 推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：

0/22=+Ny dz y EId (7-2) 令EI N k /2 =，则： 0/222=+y k dz y d (7-3) 解得： kz B kz A y cos sin += (7-4) 边界条件为：z=0和l 处y=0；则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=, 故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5) 其它支承情况时欧拉临界力为： 2222/)/(λπμπEA l EI N cr == (7-6) 欧拉临界应力为： 22/λπσE cr = (7-7) 实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。此时的极限承载力N u ， y u Af N /=?叫整体稳定系数。残余应力的分布：见P104、P157，残余应力的存在使构件受力时过早地进入了弹塑性受力状态，使屈曲时截面抗弯刚度减小，导致稳定承载能力降低，降低了构件的临界应力。令k=b e /b; 则 2 3222/;/y cr x cr Ek Ek λπσλπσ== (7-8) 所以残余应力对绕弱轴的临界应力的降低影响要比对绕强轴的要大。初始弯曲、初始偏心使理想轴心受压构件变成偏心受压构件，使稳定从平衡分枝（第一类稳定）问题变成极值点（第二类稳定）问题，均降低了构件的临界应力。我国规范考虑残余应力、1000/l 的初弯曲、未计入初偏心，采用极限承载力理论进行计算，用计算得到的96条柱子曲线（最后分成3组）表达，同时用表和公式的形式给出?λ-的关系。见P162图5-17。

扶壁式挡土墙计算示例

本算例来自于：书名特种结构作者黄太华袁健成洁筠出版社中国电力出版社书号 5083-8990-5 丛书普通高等教育“十一五”规划教材扶壁式挡土墙算例某工程要求挡土高度为8.3m ，墙后地面均布荷载标准值按210/k q kN m =考虑，墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值35k j =o ，填土重度318/m kN m g =，墙后填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比0.786e =，液性指数0.245L I =，地基承载力特征值230ak f kPa =，地基土重度318.5/kN m g =。根据挡土墙所处的地理位置及墙高等因素综合考虑，选择采用扶壁式挡土墙，挡土墙安全等级为二级，试设计该挡土墙。解: 0.2450.25L I =<属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数(0.35,0.45)m ?，取0.35m =。查规范得0.3b h =、 1.6d h =。 1）主要尺寸的拟定为保证基础埋深大于0.5m ，取d=0.7m ，挡土墙总高H=8.3m+d=9m 。两扶壁净距n l 取挡墙高度的1/3~1/4，可取 3.00~2.25n l m =，取 3.00n l m =。用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数根据抗滑移稳定要求，按式（3-6）计算得： 2223 1.3(0.5) 1.3(1090.5189)0.271 4.79()0.35(10189)k a k q H H K B B q H g m g +′′+′′′+3==++′，取 23 4.80B B m +=，其中B 2=0.30m ，B 3=4.50m 。 22(0.5)(1090.5189)0.271221.95ax k a E q H H K kN g =+=′+′′′= m z 165.39 9182 1 9103999182129910=′′′+′′′′′+′′= 271 .0)2 3545(tan )245(tan 22=° -°=- °=k a K j

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算

脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算［摘要］当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时，必须首先对脚手架进行抗倾覆验算，然后才是强度、刚度和稳定性计算。而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式，并有2个算例辅以说明。最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关，与脚手架稳定性承载能力无关。［关键词］脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中，“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的，设计时都应考虑。《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。可见它们同属于承载能力极限状态，但应分别考虑。《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97，对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义，并称“倾覆验算”和“稳定计算”。《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002，关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。对于脚手架，由于浮搁在地基上，更应该做倾覆验算。《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有

倾覆验算的内容，这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”，倾覆力矩由墙体抵抗，因此就免去了倾覆验算。如果不设连墙杆，则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。所以，对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架，首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算，然后才是强度、刚度和稳定性计算。如果需要，还可进行正常使用极限状态计算。 1脚手架的倾覆验算 1.1通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架，作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算: （1）式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k 分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。当风荷载与一个以上的其它可变荷载组合时采用0.9;当风荷载仅与永久荷载组合时采用1.0。对于平、立面无突出凹凸不平的脚手架，以下简称为规整脚手架，其倾覆验算应按如下表达式进行: （2）式中:0.9为起有利作用的永久荷载的荷载分顶系数;cw、wk为风荷载的效应系数、风荷载的标准值。对于规整脚手架，其上作用的永久荷载、可变荷载是抗倾覆的，

钢结构强度稳定性计算书

钢结构强度稳定性计算书计算依据： 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 一、构件受力类别：轴心受压构件。二、强度验算： 1、轴心受压构件的强度，可按下式计算： σ = N/A n≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A n──净截面面积,取A n= 298 mm2；轴心受压构件的强度σ= N / A n = 10×103 / 298 = 33.557 N/mm2； f──钢材的抗压强度设计值，取f= 205 N/mm2；由于轴心受压构件强度σ= 33.557 N/mm2≤承载力设计值f=205 N/mm2,故满足要求！ 2、摩擦型高强螺栓连接处的强度，按下面两式计算，取最大值： σ = (1-0.5n1/n)N/A n≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A n──净截面面积,取A n= 298 mm2； f──钢材的抗压强度设计值，取f= 205 N/mm2； n──在节点或拼接处，构件一端连接的高强螺栓数目,取n = 4； n1──所计算截面(最外列螺栓处)上高强螺栓数目；取n1 = 2； σ= (1-0.5×n1/n)×N/A n=(1-0.5×2/4)×10×103/298=25.168 N/mm2； σ = N/A ≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A──构件的毛截面面积，取A= 354 mm2； σ=N/A=10×103/354=28.249 N/mm2；由于计算的最大强度σmax = 28.249 N/mm2≤承载力设计值=205 N/mm2,故满足要求！ 3、轴心受压构件的稳定性按下式计算： N/φA n≤ f

围挡结构抗稳定性计算自用版

目录 1、围挡结构形式 ................................................................................. - 1 - 2、荷载计算.......................................................................................... - 1 - 3、建立模型.......................................................................................... - 2 - 4、稳定性计算...................................................................................... - 3 -

围挡结构抗稳定性计算(自用版)

1、围挡结构形式............................................... -.2 - 2、荷载计算................................................... -.2 - 3、建立模型................................................... -.3 - 4、稳定性计算................................................. -.4 -

1、围挡结构形式围挡采用钢结构立柱，镀锌板厚度为0.6mm高度4米，下座为80cm （长）x 60cm （宽）x 80cm （深）的混凝土基础，围挡每3m设一型钢立柱，主结构柱设置混凝土基础埋入地面，结构形式详见下。围挡结构图 2、荷载计算围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载，围挡抗倾覆稳定性计算中不予考虑。风荷载作用下围挡容易产生倾覆矢稳，按最不利情况考虑，风向为水平、垂直于围挡方向时风力最大。风荷载计算：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001可以查得北京地区10年一遇基本风压为0.3KN/ nt 按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001围护结构风压池二C S W D 式中:

W k —风荷载标准值（KN k m）、z—高度Z处的阵风系数需一局部风压体型系数 J s —风压高度变化系数、 , 2 W0 —基本风压（取0.3KN/m）查表得.=2.3 , * =0.8-（-1.0） =1.8 , ? 1=0.74。 W k =.—訂服=2.3 1.8 0.74 0.3=0.92（kN/m2）每个立柱的附属面积为12 m2，则局部风压体型系数可取1.8 X 0.8=1.44。则最终风压标准值为W=0.736 KN/m 2 3、建立模型荷载传递：水平风荷载彩钢板型钢立柱主结构柱埋入基础部分支撑地面。受力结构主要为钢立柱，对整个围挡抗倾覆稳定的关键点在于结构柱本身的抗弯拉和抗剪强度。其次，埋入土体里的基础能够从土体里获得的弯矩抗力值也是决定围挡整体稳定的关键因素。故需验算项目为（1）立柱抗剪强度；（2）立柱抗弯强度；（3）基础嵌固部位抗弯强度。下座80cm （长）X 60cm （宽）X 80cm （深）的混凝土基础自身具