抗冲切验算
独立基础抗冲切验算例题

独立基础抗冲切验算例题独立基础抗冲切验算例题一、问题描述在进行土木工程设计时,需要对独立基础的抗冲切能力进行验算。
本文将通过一个具体的例题,介绍独立基础抗冲切验算的方法和步骤。
二、问题分析独立基础是一种常用的土木工程基础形式,其承载结构荷载并将荷载传递到地基中。
在实际应用中,独立基础可能会受到外部力的作用,如地震、风荷载等,这时就需要对其抗冲切能力进行验算。
为了对独立基础抗冲切能力进行验算,需要先了解以下几个参数:1. 基底土壤强度参数:包括黏聚力和内摩擦角。
2. 独立基础尺寸参数:包括宽度、长度和深度。
3. 荷载参数:包括垂直荷载和水平荷载。
4. 土层厚度和性质参数:包括土层厚度、密度、孔隙比等。
5. 基底土壤类型参数:包括岩性、颗粒大小等。
三、实例分析假设一个独立基础的尺寸为2m×3m×1.5m,基底土壤类型为砂土,黏聚力为0,内摩擦角为30度。
该基础承受的垂直荷载为1000kN,水平荷载为200kN。
地下土层厚度为10m,密度为1.8g/cm³,孔隙比为0.4。
根据以上参数,可以通过以下步骤进行独立基础抗冲切验算:步骤一:计算基底土壤的承载力根据摩尔-库仑理论,可以得出基底土壤的极限承载力公式:qult = c + σn tan(φ)其中,qult表示极限承载力;c表示黏聚力;σn表示有效应力;φ表示内摩擦角。
在本例中,由于黏聚力c=0,则可得出:qult = σn tan(φ) = 10 × 1.8 × tan(30°) ≈ 93.53kPa 步骤二:计算水平和垂直荷载的有效应力根据有效应力公式:σn = σ - u其中,σ表示总应力;u表示孔隙水压。
在本例中,由于孔隙比e=0.4,则可得出:u = e × γ × H = 0.4 × 1.8 × 10 ≈ 7.2kPaσn垂直= (1000 ÷ (2 × 3)) + 7.2 ≈ 183.3kPaσn水平= (200 ÷ (2 × 3)) + 7.2 ≈ 40.8kPa步骤三:计算基础的抗冲切力根据基础抗冲切力公式:R = qult × Bp + σn水平× Lp - σn垂直× Wp其中,Bp表示基础宽度;Lp表示基础长度;Wp表示基础深度。
楼板抗冲切验算公式

楼板抗冲切验算公式楼板抗冲切验算是建筑工程设计中非常重要的一项计算工作,它用于确定楼板在使用过程中是否能够承受外部冲击力的作用而不发生破坏。
在建设楼房、桥梁等工程中,正确进行抗冲切验算是确保结构安全可靠的关键之一。
楼板抗冲切验算的公式是根据材料力学原理和设计规范推导得出的,它可以分为静力法和动力法两种计算方法。
静力法是指根据建筑物重力荷载和冲击荷载的大小,通过计算楼板的内力状态来判断其抗冲切性能。
具体的公式为:抗冲切力=冲击力/抗冲切系数。
其中,抗冲切系数是根据楼板材料的特性和结构形式来确定的一个值,它代表了楼板在抵御冲击力时的能力。
动力法是指利用振动力学理论来计算楼板的抗冲切性能。
在这种方法中,首先要确定楼板的固有频率和振型,然后根据冲击力的频率和幅值,通过计算叠加法确定楼板的抗冲切力。
这种方法通常适用于大跨度楼板和地震区域的建筑设计。
在进行楼板抗冲切验算时,需要考虑多种因素,如楼板的几何尺寸、材料强度和刚度、冲击荷载的性质和作用位置等。
同时,还需要参考相关的设计规范和要求,确保计算结果符合安全性和可靠性的要求。
为了保证抗冲切验算的准确性和可靠性,建议在设计过程中采用一些有效的措施。
首先,要对楼板的冲击荷载进行合理的估计和分析,考虑到可能出现的不同工况和条件。
其次,要选择合适的材料和结构形式,确保楼板具有足够的抗冲切能力。
最后,要进行全面的计算和分析,考虑不同因素的相互作用和影响,确保楼板的设计符合工程实际需求。
总之,楼板抗冲切验算是建筑工程设计中一项重要而复杂的计算工作。
仅仅依靠公式计算是不够的,还需要考虑多种因素和采取有效的措施,确保抗冲切验算的准确性和可靠性。
只有在设计阶段充分考虑和满足抗冲切性能要求,才能保证建筑物在使用过程中的安全性和稳定性,为人们的生活和工作提供可靠的保障。
电梯机房顶板吊钩处抗冲切承载力验算(2.3mx3.9m_2t)_20150919
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电梯机房顶板吊钩处抗冲切承载力验算一、设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012二、计算信息1. 几何参数机房顶板尺寸: L x =2300m L y =2900mm h =200mm顶板吊钩处预埋钢板尺寸:-20×300×1802. 材料信息混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm 2 ft=1.43N/mm 2钢筋类别: HRB400 fy=360N/mm 23. 荷载信息 吊钩荷载:F l =20kN ,位于板正中。
三、吊钩处楼板的抗冲切验算截面有效高度: h 0 = h-30 = 200-30 = 170mm 计算截面周长(冲切破坏锥按45度考虑): μm = (300+170+180+170)×2 = 1640mm局部荷载尺寸(按预埋钢板尺寸):300×180 截面高度影响系数:βn = 1.0 局部荷载长边与短边的比值: βs = 300/180 =1.67局部荷载面积形状影响系数:η1 = 0.4+1.2/βs=0.4+1.2/1.67=1.19计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数:η2 = 0.5+αs h0/4μm = 0.5+40×170/ (4×1640)=1.54 按混规6.5.1条,η取η1与中的较小值,故η取1.19 。
吊钩处楼板的抗冲切承载力为:0.7×βh×f t×η×μm×h0=0.7×1.0×1.43×1640×170 = 279079N ≈ 279kN考虑钢板变形的影响对以上计算所得的抗冲切承载力乘以0.6的折减系数得0.6×279 = 167.4kN > F l =20kN,吊钩处顶板满足抗冲切要求。
若不考虑板厚影响,μm直接取为(300+180)×2 = 960mm,则吊钩处顶板的抗冲切承载力为0.7×βh×f t×η×μm×h0 = 0.7×1.0×1.43×960×170 = 163363N ≈ 163kN考虑钢板变形的影响对以上计算所得的抗冲切承载力乘以0.6的折减系数得0.6×163 = 97.8kN>F l =20kN,吊钩处顶板依旧满足抗冲切要求。
楼板抗冲切验算公式
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楼板抗冲切验算公式
楼板抗冲切验算公式是用于确定楼板的抗冲切能力的一种计算公式。
楼板作为建筑结构中的平面构件,承担着承载荷载和传递荷载的重要作用。
在设计楼板时,为了确保其在受到冲切力作用时不发生失稳和破坏,需要进行相应的验算。
抗冲切验算是通过计算楼板的抗冲切承载力与冲切力之间的关系来评估楼板的稳定性。
一般情况下,楼板受到的冲切力是由使用荷载和活载引起的。
为了满足结构的安全要求,需要确保楼板的抗冲切承载力大于受到的冲切力。
根据国家标准和规范,楼板抗冲切验算公式可以采用以下形式:
V = K × Q
其中,V表示楼板的抗冲切承载力,K为冲切系数,Q为受到的冲切力。
冲切系数K是通过研究得出的经验值,根据不同的楼板形式和材料特性有所差异。
冲切力Q可以根据具体的荷载计算公式进行确定,包括使用荷载和活载等。
需要注意的是,楼板抗冲切验算公式仅适用于规范范围内的常规情况,对于特殊情况或复杂结构的楼板设计,可能需要采用更复杂的计算方法。
因此,在实际设计中,应按照相关规范和标准进行具体的计算与验算。
总之,楼板抗冲切验算公式是一种用于评估楼板稳定性的计算方法,通过计算抗冲切承载力与冲切力之间的关系来确保楼板在受力时不发生失稳和破坏。
在实际设计中,需要根据具体情况选择合适的公式并遵循相关规范和标准进行计算。
基础抗冲切验算
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基础抗冲切验算基础是建筑物最重要的支撑结构之一,承受着建筑物的重量和动力作用。
因此,基础的设计和验算非常重要。
其中,基础的抗冲切验算是其中必不可少的一部分。
什么是抗冲切验算?抗冲切验算是基础验算中的一种,它是指基础对水平或倾斜荷载的抗冲切能力。
在地震、风灾等突发自然灾害和建筑物运行中,都会产生冲击荷载,抗冲切验算的目的就是确保基础在这种情况下也能够稳定承载建筑物。
抗冲切验算的步骤抗冲切验算的步骤主要包括基础的单向和双向抗冲切验算。
具体步骤如下:1. 单向抗冲切验算对于单向荷载来说,基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力和地基的摩阻力。
(1)计算混凝土剪应力承载力,可以采用以下公式进行计算:Vc = 0.33fckbwd其中,Vc为混凝土剪应力承载力,fck为混凝土立方体抗压强度,bw 为基础的宽度,d为混凝土基础高度。
(2)计算地基的摩阻力,可以采用以下公式进行计算:Fmr = Cfr × P其中,Fmr为地基摩阻力,Cfr为地基的摩阻系数,P为地基承受的垂直荷载。
2. 双向抗冲切验算对于双向荷载来说,基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力和钢筋排布确定的双向桁架系统的贡献。
(1)计算混凝土剪应力承载力,与单向抗冲切验算相同。
(2)计算地基的摩阻力,与单向抗冲切验算相同。
(3)确定钢筋的排布方式,采用双向桁架系统,通过对桁架系统内钢筋的计算,可以得出双向荷载下带双向桁架加固的抗冲切能力。
需要注意的是,以上计算仅是抗冲切验算中的一部分,还有很多其他的验算工作需要进行,如基础的承载力验算等。
抗冲切验算的重要性抗冲切验算可以有效确保基础的稳固性,避免在突发自然灾害或建筑物运行中发生的意外事故。
一旦基础抗冲切能力不足,就会导致建筑物倾斜、移动、甚至倒塌。
因此,在基础设计中,抗冲切验算是至关重要的一个环节。
总结基础抗冲切验算是基础设计中必不可少的一项工作。
通过对混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力以及钢筋排布确定的双向桁架系统等因素进行计算,可以确保基础在突发自然灾害和建筑物运行中的稳定性和安全性。
无梁楼盖板柱考虑不平衡弯矩抗冲切验算计算书
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覆土厚度(m)
覆土容重(kN/m3)
活荷载(kN/m2)x轴为短轴,y为长轴
消防车荷载(kN/m2)
恒载分项系数γg
恒载设计值g(kN/m2)
活载分项系数γq
活载设计值q(kN/m2)
am1200
at1300
am2430
at2530
数据输出
非人防作用区域冲切计算
覆土厚度(m)
覆土容重(kN/m3)
活荷载(kN/m2)x轴为短轴,y为长轴
消防车荷载(kN/m2)
恒载分项系数γg
恒载设计值g(kN/m2)
活载分项系数γq
活载设计值q(kN/m2)
am1200
at1300
am2630
at2830
数据输出
非人防有消防车作用区域冲切计算
覆土厚度(m)
覆土容重(kN/m3)
活荷载(kN/m2)x轴为短轴,y为长轴
消防车荷载(kN/m2)
恒载分项系数γg
恒载设计值g(kN/m2)
活载分项系数γq
活载设计值q(kN/m2)
am1450
at1650
am2530
at2830
数据输出
人防作用区域冲切计算。
底板抗冲切计算
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底板柱帽抗冲切验算:(1)柱对底板抗冲切验算E轴交6.轴处柱,平时荷载下冲切已验算完毕,现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:5217KN人防荷载作用下内力标准值:2888KN人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×5217+2888-3*3*100)=9073KN柱帽厚度1100:抗冲切验算:人防:0.7βh f td u m h0=0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050=11375KN满足要求(2)柱对底板抗冲切验算K轴交2.轴处柱,平时荷载下冲切已验算完毕,现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:2333KN人防荷载作用下内力标准值:2811KN人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×2333+2811-2.3*2.3*100)=5589KN 柱帽厚度800:抗冲切验算:人防:0.7βh f td u m h0=0.7*1.0*1.5*1.43*5800*750=6531KN满足要求(3)柱对底板抗冲切验算U轴交6.轴处柱,平时荷载下冲切已验算完毕,现验算人防工况:恒荷载作用下内力标准值:4325KN人防荷载作用下内力标准值:4055KN人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×4325+4055-3*3*100)=8228KN柱帽厚度1100:抗冲切验算:人防:0.7βh f td u m h0=0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050=11375KN满足要求(4)柱对底板抗冲切验算21轴交Q.轴处柱恒荷载作用下内力标准值:4032KN人防荷载作用下内力标准值:4453KN人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×4032+4453-2.6*2.6*100)=9477KN 平时冲切荷载设计值:F l=1.1×(6256-2.6*2.6*100)=6138 KN柱帽厚度1000:抗冲切验算:人防:0.7βh f td u m h0=0.7*0.983*1.5*1.43*7000*950=9815KN平时:0.7βh f t u m h0=0.7*0.983*1.43*7000*950=6543KN 满足要求底板对柱,柱帽抗冲切验算:水浮力及底板自重标准值:67KN/m2人防荷载标准值:50KN/m2a)底板对柱受荷面积:8.4*8.8-2.6*2.6=67.2m2底板人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×67 +50)x67.2=9639KN 底板平时冲切荷载设计值:F l=1.35x67x67.2=6078KN满足要求b)底板对柱帽受荷面积:8.4*8.8-3*3=64.9m2底板人防冲切荷载设计值:F l=1.1×(1.2×67 +50)x64.9=9309KN 底板平时冲切荷载设计值:F l=1.35x67x64.9=5870KN底板厚度600:抗冲切验算:人防:0.7βh f td u m h0=0.7*1.5*1.43*14200*550=11726KN平时:0.7βh f t u m h0=0.7*1.43*14200*550=7818KN满足要求。
独立基础抗冲切验算
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扩展基础高度确定的简化方法文章编号:1005-6033(2006)04-0178-03 收稿日期:2005-10-31摘要:根据有关规范推导出一个实用的计算基础最小有效高度的公式,并通过举例说明了具体的运算和使用方法。
关键词:地基基础;扩展基础;基础高度;计算公式中图分类号:TU47 文献标识码:A《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中扩展基础设计的一般方法为:先根据上部结构传至基础顶面的荷载及地质资料所提供的地基承载力、基础埋置深度等相关资料,计算出基础底面的长、宽尺寸;然后再进行基础截面的设计验算。
《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中没有给出具体的基础高度计算公式,而是凭经验先假定一个基础高度,再根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)来验算假定的基础高度是否满足抗冲切要求。
这样设计的缺点是:有可能假定基础高度不够,需要重新假设一个基础高度再进行验算;或者基础高度富余太多造成浪费。
为达到安全实用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境等要求,根据有关规范和混凝土抗冲切的有关公式,推导出确定基础最小有效高度的直接公式。
1最小有效高度的确定公式扩展基础包括柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。
由于墙下钢筋混凝土条形基础不存在假定基础高度的问题,因此,只讨论柱下钢筋混凝土独立基础最小有效高度的确定。
基础最小有效高度一般是在满足抗冲切条件下的较小值,根据受力情况,基础的冲切破坏往往发生在柱与基础交接处以及基础变阶处,它往往是沿着柱边或变阶截面处方向下45°的斜截面组成。
满足此要求的最小高度即为最小有效高度,见图1。
《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)8.2.7条规定受冲切承载力按下式验算:Fl≤0.7βhpftamh0(1)am=(at+ab)/2(2)Fl=pjAl(3)式中:βhp为受冲切承载力截面高度影响系数,当h≤800mm时,βhp取1.0,当h≥2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;ft为混凝土轴心抗拉强度设计值;h0为基础冲切破坏锥体的有效高度;am为冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;at为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;ab为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础以内时,计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽加两倍基础有效高度,当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽加两倍该处基础有效高度,当冲切破坏锥体的底面在l方向落在基础底面以外,即a+2h0≥l时,ab=l;pj为扣除基础自重及其土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力;Al为冲切验算时取用的部分基底面积(阴影面积);Fl为相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
楼板抗冲切验算公式
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楼板抗冲切验算公式 楼板抗冲切验算公式是建筑工程中用于计算楼板在地震或风荷载作用下的抗冲切能力的一种方法。
本文将详细介绍楼板抗冲切验算的步骤和相关计算公式,并通过具体例子进行说明,以帮助读者更好地理解和应用。
1. 楼板抗冲切验算概述 楼板抗冲切验算是指对于楼板在地震或风荷载作用下,其与面板之间的连接是否能够承受弹性载荷而不发生破坏进行的一项重要工作。
通过设计合适的楼板抗冲切能力,可以确保建筑结构在地震或风灾中具有足够的稳定性和安全性。
2. 楼板抗冲切验算步骤楼板抗冲切验算一般包括以下几个步骤: (1) 确定体系刚度:根据楼板设计结构,计算出其刚度参数,包括刚度矩阵和刚度系数等; (2) 定义荷载组合:确定地震和风荷载的设计组合,并确定设计基准地震烈度或风荷载参数; (3) 计算冲切力:根据刚度和荷载组合,计算楼板所受到的冲切力,包括水平方向的冲切力和竖向的冲切力; (4) 检查抗冲切能力:根据设计要求,比较计算得到的冲切力与楼板和面板之间的连接的抗冲切能力; (5) 调整设计:根据验算结果,如冲切力超过抗冲切能力,在设计中进行调整,如加固连接或增加楼板的厚度等。
楼板抗冲切验算公式是通过计算冲切力和抗冲切能力之间的关系来判断楼板是否满足设计要求。
下面是两个常用的楼板抗冲切验算公式的介绍: (1) 冲切力计算公式:根据楼板的荷载和刚度参数,计算出楼板所受到的冲切力。
冲切力可以分为水平方向的冲切力和竖向的冲切力。
水平方向的冲切力一般通过楼板质量乘以加速度来计算,而竖向的冲切力一般通过楼板质量乘以楼板与面板之间的相对位移来计算。
(2) 抗冲切能力计算公式:根据楼板和面板之间的连接方式和承载能力,计算出连接的抗冲切能力。
抗冲切能力可以通过连接的抗剪强度和承载能力来判断。
4. 例子说明 为了更好地理解和应用楼板抗冲切验算公式,我们以某住宅楼的楼板设计为例进行说明。
首先,我们根据楼板结构参数计算出其刚度矩阵和刚度系数。
抗冲切验算

抗冲切验算1、承台底面积验算轴心受压基础基底面积应满足s=23.56≥(pk+gk)/fc=(171.77+176.7)/14.3=0.024m2。
(满足要求)由于导轨架直接与基础相连,故只考虑导轨架对基础的冲切作用。
计算简图如下:应当满足用户如下建议式中pj---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,pj=p/s=360.717/23.56=15.311kn/m2;βhp--受到当鼠标承载力横截面高度影响系数,本例挑bhp=1;h0---基础当鼠标毁坏锥体的有效率高度,挑h0=300-35=265mm;al---冲切验算时取用的部分基底面积,al=3.8×2.475=9.405m2;am---当鼠标毁坏锥体最有利一侧计算长度;at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,取导轨架宽a;ab---当鼠标毁坏锥体最有利一侧横横截面在基础底面积范围内的下边短;ab=a+2h0=0.65+2×0.265=1.18mam=(at+ab)/2=(0.65+1.18)/2=0.915mfl=pj×al=15.311×9.405=143.996kn0.7βhpftamh0=0.7×1×1.43×915×265/1000=242.717kn≥143.996kn,满足要求!3、钢箱梁底部配筋排序属于轴心受压,在承台底部两个方向的弯矩:式中m1,m2--任一横截面1-1、2-2处为适当于荷载效应基本女团时的弯矩设计值;a1------任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,a1=2.775m;l,b-----基础底面的长和宽;pmax,pmin-----适当于荷载效应基本女团时的基础底面边缘最小和最轻地基反力设计值,pmax=pmin=(360.717+212.04)/23.56=24.311kn/m2;p-----适当于荷载效应基本女团时在任一横截面1-1处为基础底面地基反力设计值,p=pmax=24.311kn/m2;g-----考虑荷载分项系数的基础自重,当组合值由永久荷载控制时,g=1.35gk,gk为基础标准自重,g=1.35×176.7=238.545kn;m1=2.7752/12×[(2×6.2+0.65)×(24.311+24.311-2×238.545/23.56)+(24.311-24.311)×6.2]=237.592knm;m2=(6.2-0.65)2/48×(2×3.8+0.65)×(24.311+24.311-2×238.545/23.56)=150.202knm;基础配筋排序式中a1----砼强度等级不超过c50,取a1=1;1-1截面:αs=|m|/(a1fcbh02)=237.59×106/(1.00×14.30×6.20×103×265.002)=0.038;ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.038)0.5=0.039;γs=1-ξ/2=1-0.039/2=0.981;as=|m|/(γsfyh0)=237.59×106/(0.981×300.00×265.00)=3047.89mm2。
承台抗冲切和剪切计算

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。
楼板抗冲切验算公式(一)

楼板抗冲切验算公式(一)楼板抗冲切验算公式1. 引言在建筑设计和结构计算中,楼板抗冲切验算是非常重要的一项工作。
楼板抗冲切能力的验算结果直接影响建筑结构的安全性和耐久性。
本文将介绍一些常见的楼板抗冲切验算公式,并以示例说明每个公式的应用。
2. 列举相关公式以下是一些常用的楼板抗冲切验算公式:楼板总抗冲切力计算公式楼板总抗冲切力是指楼板受到的全部抗冲切力的总和。
通常根据楼板尺寸、荷载情况和材料特性来计算。
公式示例:楼板总抗冲切力 = 荷载Q × 楼板面积其中,Q是楼板荷载,单位为kN/m²;楼板面积单位为m²。
楼板楔形预应力计算公式楼板楔形预应力是指通过楼板预应力体系产生的预压力,用于增加楼板的抗冲切能力。
公式示例:楼板楔形预应力= K × ∑(P × a)其中,K是楼板的系数;P是预应力锚具的预应力值;a是预应力锚具的位置。
∑表示锚具的累加求和。
楼板混凝土自重计算公式楼板混凝土自重是指楼板自身的重量,也是抗冲切的重要因素之一。
公式示例:楼板混凝土自重 = 混凝土体积 × 混凝土密度 × g其中,混凝土体积单位为m³;混凝土密度单位为kg/m³;g是重力加速度,取/s²。
3. 举例解释说明假设一栋楼的楼板荷载为10kN/m²,楼板面积为200m²,荷载均匀分布在整个楼板上。
根据公式,可以计算出楼板总抗冲切力:楼板总抗冲切力 = 10kN/m² × 200m² = 2000kN这个结果表示楼板受到的总抗冲切力为2000kN。
假设楼板采用楔形预应力体系,预应力锚具的预应力值为50kN,预应力锚具的位置有4个,分别为、、、。
根据公式,可以计算出楼板楔形预应力:楼板楔形预应力 = K × (50kN × + 50kN × + 50kN × + 5 0kN × )这个结果表示楼板通过楔形预应力体系产生的预压力。
抗冲切验算部分2.0

承台抗冲切验算所有承台厚度取 1.2m ,近似取钢筋混凝土保护层厚度 50mm ,则0h 1150mm =。
1.承台受柱冲切承载力验算根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008),冲切破坏锥体应采用自柱(墙)边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体,锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45°对于柱下两桩承台,宜按深受弯构件( lo/h<5.0, lo = 1.15 ln , ln 为两桩净距)计算受弯、受剪承载力,不需要进行受冲切承载力计算。
为安全起见,以下仍然将两桩承台纳入冲切承载力验算。
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算(图5.9.7):[]0)()(2h f a h a b F t hp ox c oy oy c ox l βββ+++≤∑-=i l Q F F式中l F ——不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的 冲切力设计值;x 0β、y 0β—— —由公式2.084.00+=λβ求得,000/h a x x =λ,000/h a y y =λ;x 0λ、y 0λ均应满足0.25~1.0的要求;c h 、c b ——分别为x 、y 方向的柱截面的边长;hp β——承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h ≤800mm 时,βhp 取1.0, h ≥2000mm 时,βhp 取0.9,其间按线性内插法取值;ox a 、oy a ——分别为x 、y 方向柱边离最近桩边的水平距离。
柱对承台冲切力:对CT1,l k F 3510kN 1.35F == 对CT2,l k F 5130kN 1.35F ==对CT3,l k F 2430kN 1.35F ==经验算,承台均满足冲切承载力要求。
计算过程见下表。
注:(1)对CT1,CT3,0x c a (900h )/2=-,0y c a (1000b )/2=- (2)对CT2,0y c 0x 0x10x2a 450b /2,a (a a )/2=-=+其中0x1c c a 14232/3225h /2723.7h /2=⨯--=-,0x2c c a 14231/3225250h /2949.3h /2=⨯++-=-x 0β:由0x10x2a ,a 计算得到的0β取平均值。
抗冲切验算部分

承台抗冲切验算所有承台厚度取 1.2m ,近似取钢筋混凝土保护层厚度 50mm ,则0h 1150mm = 。
1.承台受柱冲切承载力验算根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008),冲切破坏锥体应采用自柱(墙)边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体,锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45°对于柱下两桩承台,宜按深受弯构件( lo/h<5.0, lo = 1.15 ln , ln 为两桩净距) 计算受弯、 受剪承载力, 不需要进行受冲切承载力计算。
为安全起见,以下仍然将两桩承台纳入冲切承载力验算。
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算(图5.9.7):[]0)()(2h f a h a b F t hp ox c oy oy c ox l βββ+++≤∑-=i l Q F F式中 l F ——不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的 冲切力设计值;x 0β、y 0β—— —由公式2.084.00+=λβ求得,000/h a x x =λ,000/h a y y =λ;x 0λ、y 0λ 均应满足0.25~1.0的要求;c h 、c b —— 分别为x 、y 方向的柱截面的边长;hp β——承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h ≤800mm 时,βhp 取1.0, h≥2000mm 时,βhp 取0.9,其间按线性内插法取值;oxa 、oya ——分别为x 、y 方向柱边离最近桩边的水平距离。
柱对承台冲切力:对CT1 ,l k F 3510kN 1.35F == 对CT2 ,l k F 5130kN 1.35F ==对CT3,l k F 2430kN 1.35F ==经验算,承台均满足冲切承载力要求。
计算过程见下表。
注:(1)对CT1,CT3,0x c a (900h )/2=- , 0y c a (1000b )/2=- (2)对CT2, 0y c 0x 0x10x2a 450b /2,a (a a )/2=-=+其中0x1c c a 14232/3225h /2723.7h /2=⨯--=-,0x2c c a 14231/3225250h /2949.3h /2=⨯++-=-x 0β:由0x10x2a ,a 计算得到的0β取平均值。
独立基础抗冲切验算例题
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独立基础抗冲切验算例题抗冲切验算是评估工程结构在地震、爆炸等冲击作用下的抗力和稳定性的一种方法。
在进行抗冲切验算时,需要考虑结构的力学性能、材料的强度和刚度、地震或爆炸的作用力等因素。
下面以钢框架结构的抗冲切验算为例,介绍相关参考内容。
1.《抗震设计规范》(GB 50011-2010):这是中国建筑抗震设计的基本规范,其中包括了钢结构的抗冲切验算的要求和方法。
该规范对于钢结构框架的设计、施工和验收提供了详细的指导。
2.《理论与实务相结合的钢结构抗震设计》(郭士勇,金忠林编著):这本书系统地介绍了钢结构的抗震设计原理和实践经验。
其中包括了抗冲切验算的基本原理、方法和常见问题的分析与解决。
3.《地震工程实践》(陈显扬,洪明编著):这本书讲述了地震工程的基本概念、理论和实践。
其中包括了地震荷载对结构的影响、结构的动力响应和抗震性能评估等内容,也涉及到了抗冲切验算的方法和应用。
4.《工程结构抗冲击与防爆设计》(王贵杰,肖君和,林强编著):这本书专门介绍了工程结构的抗冲击和防爆设计的基本原理和方法。
其中包括了抗冲切验算的基本理论、计算模型和验算流程,还提供了一些实例和计算方法的详细说明。
5.《结构力学》(黄秀婷,周光明编著):这本书主要介绍了结构力学的基本原理和分析方法。
在抗冲切验算中,需要对结构的刚度、承载能力进行计算和分析,这本书提供了相关的理论基础和计算方法。
除了上述参考内容外,还可以参考相关企业或研究机构的技术规范和研究成果,以及国内外相关论文和学术期刊的研究成果。
在实际工程中,抗冲切验算通常会应用一些专业的软件进行模拟和分析,这些软件的使用手册和技术说明也是进行抗冲切验算的重要参考内容。
综上所述,抗冲切验算涉及到结构力学、地震工程、钢结构设计等多个领域的知识。
除了以上提到的参考内容,还需要结合具体的工程要求和实践经验,进行综合分析和验算。
同时,还需要关注最新的技术进展和研究成果,不断更新和完善抗冲切验算的方法和标准。
抗冲切验算
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抗冲切验算
抗冲切验算是指在设计和施工中,对结构构件或材料的抗冲切能力进行评估和验证的过程。
抗冲切验算主要用于评估结构在外力冲击下的承载能力和变形性能,以保证结构的安全可靠性。
抗冲切验算的步骤如下:
1. 确定冲击载荷:根据设计要求和实际使用条件,确定冲击载荷的大小和方向。
2. 选择验算方法:根据结构构件的类型和特点,选择适合的抗冲切验算方法。
常用的抗冲切验算方法有理论计算、试验和数值模拟等。
3. 进行验算计算:根据选择的验算方法,进行相应的计算。
理论计算主要是通过应力应变分析和力学公式计算,试验主要是通过实际加载和观察变形情况,数值模拟主要是通过有限元分析等数值方法进行计算。
4. 判断验算结果:将计算结果与设计要求进行对比,判断结构构件的抗冲切能力是否满足要求。
如果计算结果小于设计要求,则需要进行结构的加固或改进设计。
5. 编制验算报告:将验算结果整理成报告,包括计算方法、计算过程、计算结果、结论等内容。
需要注意的是,抗冲切验算是一个复杂且综合的过程,需要考虑多种因素,如冲击载荷的大小和方向、结构构件的几何形状和材料特性、结构的支撑条件等。
因此,在进行抗冲切验算时,需要保证计算
的准确性和可靠性,可以借助专业软件和工程经验进行辅助。
9-1 柱下独立基础抗冲切验算与截面高度确定

第四节柱下单独基础一、柱下单独基础的设计计算柱下单独基础的设计,一般先由地基承载能力确定基础底面尺寸,然后再进行基础截面的设计验算。
基础截面设计验算主要内容:包括基础截面的抗冲切验算或抗剪验算→确定基础高度纵、横方向的抗弯验算→底板纵、横方向的配筋量。
1.基础截面高度的确定基础高度由柱边受冲切或受剪切承载力的要求确定。
m t hp 7.0h a f F l β≤2)(b t m a a a +=ll A p F j =(1)当冲切破坏锥体落在基础底面以内时(),按下式验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力:(a )柱与基础交接处;(b )基础变阶处c 02a h l +<冲切破坏锥体斜面冲切破坏锥体底面02c 022 22c l b b A h l a l h ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭⎛⎫--- ⎪⎝⎭冲切截面水平投影面积计算2c 002222c l b b l a A h l h ⎛⎫⎛⎫=----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭c 02a h l +<情况冲切破坏锥体底面hp β—受冲切承载力截面高度影响系数,当800h ≤mm 时,hp β取1.0;当2000h ≥mm 时,hp β取0.9,中间值线性内插;f t —混凝土抗拉强度设计值(kPa );h 0—基础冲切破坏锥体的有效高度(m );a m —基础冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度(m );a t —基础冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,在验算柱与基础交接处的抗冲切能力时,取柱宽a c ;在验算柱与基础变阶处的抗冲切能力时,取上阶宽; a b —基础冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长: p j —相应于荷载效应基本组合时的基底土单位面积净反力,偏心受压时可取基础边缘最大地基土单位面积净反力(kPa );A l —冲切截面的水平投影面积(m 2),图中ABCDEF 阴影面积; F l —相应于荷载效应基本组合时在A l 上的地基土净反力设计值(kN )。
圆形基础的抗冲切验算
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圆形基础的抗冲切验算圆形基础是一种常见的地基结构形式,在建设过程中必不可少。
然而,由于各种自然和人为因素导致的冲切力作用,圆形基础往往需要进行抗冲切验算。
下面将对圆形基础抗冲切验算进行详细介绍,以便工程施工中进行合理设计。
一、冲切力的产生及其影响圆形基础的抗冲切验算之所以重要,是因为冲切力的产生会对结构产生直接的影响。
冲切力产生的原因主要有以下两点:1. 土壤移动引起的摩擦力,与地下水或巨大载荷产生的剪切力相结合,形成冲切力。
2. 地质情况导致基础下沉,沉降产生的剪切力也会形成冲切力。
当冲切力的作用力大于基础的承载能力时,就会造成圆形基础的破坏。
此外,基础的缺陷也会增加施工结构产生冲切力的风险。
二、抗冲切验算的方法(1)钢筋混凝土圆形基础抗冲切验算钢筋混凝土圆形基础验算时,主要针对基础承受的正应力和剪切力进行计算。
具体方法如下:1. 计算圆形基础的承载力,通过施工现场的土壤力学试验结果来进行计算。
2. 计算圆形基础的剪切力,结合土壤类型,采用简单的方程式进行计算。
3. 计算基础的正应力,计算正应力与剪切力之差,即为基础所能承受的冲切力。
(2)钢筋混凝土与地锚的圆形基础抗冲切验算添加地锚的圆形基础在抗冲切验算时,可以采用地锚钢筋张力计算公式来进行计算。
具体的方法如下:1. 确定基础的承载力,并根据地锚的安装情况计算地锚的贡献。
2. 计算地锚引力及其剪切力,确定地锚的力所能承受的冲切力。
3. 对比地锚的贡献和基础的贡献,确定基础和地锚的共同承受的冲切力。
三、抗冲切验算的注意事项1. 圆形基础的设计,必须结合施工工艺规范和岩土力学原理进行综合考虑。
2. 圆形基础的材料选择、组合和结构形式十分重要,要结合施工实际进行选择。
3. 圆形基础的冲切力会受到土壤类型、地质条件、施工要求等多种因素的影响,必须进行科学的抗冲切验算,才能保证施工安全和结构稳定性。
总之,圆形基础的抗冲切验算是建设中必不可少的环节,施工人员应该对此有充分的认识和掌握合理的计算方法。
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1、承台底面积验算
轴心受压基础基底面积应满足
S=23.56≥(P k+G k)/f c=(171.77+176.7)/14.3=0.024m2。
(满足要求)
2、承台抗冲切验算
由于导轨架直接与基础相连,故只考虑导轨架对基础的冲切作用。
计算简图如下:
应满足如下要求
式中 P j ---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,P j=P/S=360.717/23.56=15.311kN/m2;
βhp--受冲切承载力截面高度影响系数,本例取B hp=1;
h0---基础冲切破坏锥体的有效高度,取
h0=300-35=265mm;
A l---冲切验算时取用的部分基底面积,A l=3.8×
2.475=9.405m2;
a m ---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
a t---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,取导轨架宽a;
a b---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长;
a b=a+2h0=0.65+2×0.265=1.18m
a m=(a t+a b)/2=(0.65+1.18)/2=0.915m
F l=P j×A l=15.311×9.405=143.996kN
0.7βhp f t a m h0=0.7×1×1.43×915×265/1000=242.717kN≥
143.996kN,满足要求!
3、承台底部配筋计算
属于轴心受压,在承台底部两个方向的弯矩:
式中 M1,M2--任意截面1-1、2-2处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值;
a1------任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,a1=2.775m;
l,b-----基础底面的长和宽;
p max,p min-----相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大
和最小地基反力设计值,
p max=p min=(360.717+212.04)/23.56=24.311kN/m2;
p-----相应于荷载效应基本组合时在任意截面1-1处基础底面地基反力设计值,p=p max=24.311kN/m2;
G-----考虑荷载分项系数的基础自重,当组合值由永久荷载控制时,G=1.35G k,G k为基础标准自重,G=1.35×176.7=238.545kN;
M1=2.7752/12×[(2×6.2+0.65)×(24.311+24.311-2×
238.545/23.56)+(24.311-24.311)×6.2]=237.592kN·m;
M2=(6.2-0.65)2/48×(2×3.8+0.65)×(24.311+24.311-2×238.545/23.56)=150.202kN·m;
基础配筋计算
式中 a1----砼强度等级不超过C50,取a1=1;
1-1截面:
αs=|M|/(a1f c bh02)=237.59×106/(1.00×14.30×6.20×103×265.002)=0.03 8;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.038)0.5=0.039;
γs=1-ξ/2=1-0.039/2=0.981;
A s=|M|/(γs f y h0)=237.59×106/(0.981×300.00×265.00)=3047.89 mm2。
2-2截面:
αs=|M|/(a1f c bh02)=150.20×106/(1.00×14.30×3.80×103×265.002)=0.03 9;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.039)0.5=0.040;
γs=1-ξ/2=1-0.040/2=0.980;
A s=|M|/(γs f y h0)=150.20×106/(0.980×300.00×265.00)=1928.05
mm2。
截面1-1配筋:A s1=4002.389 mm2 > 3047.888 mm2截面2-2配筋:A s2=4750.088 mm2 > 1928.055 mm2承台配筋满足要求!。