钢管柱承载力计算
钢管桩承载力计算
549.52+263.18+459+112.09+33.95+599.42
=10851.52KN
∵ P<F
∴ 钢管桩达到承载力要求
3、稳定性检算
钢管截面积 A=18526mm2
惯性矩
I=806753140mm4
i=(I/A)1/2=208.7mm λ=kl/i= 0.7×10×103/208.7=33.5 查表得ф=0.943 σ= P/Aф=10851.52/(34×18526×0.943)
由公式 QUK=QSK+QPK=λSUΣqsikIi+λqpkAp (当 hb/ds<5 时,λp=0.16 hb/dsλS; 当 hb/ds≥5 时,λp=0.8λS=
式中:qsik、qpk——桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值(参照《工程地 质勘察报告》)
U——桩身周长
Ii——土分层深度 Ap——桩端面积 λp——桩端闭口效应系数,对闭口桩λp=1,对敞口桩取上述计算 值 hb——桩端进入持力层厚度 ds——钢管桩外径 λS——侧阻挤土系数,闭口桩取λs=1,敞口桩 ds<600mm 的情况 下,取λs=1.0 因 此 , 由 上 述 计 算 公 式 得 出 F=(4.2×30+3.8×60) ×3.14×0.6+1000×3.14×0.32=666.93KN+282.6 KN=949.53KN 考虑摩擦桩的安全系数 K=2 及钢管桩的安全系数 K’=0.7,则单桩极限承 载力为:
淤泥层底标高为320m全风化泥质粉砂岩曾度标高为760m弱分化泥质粉砂岩层底标高为1050m由公式qukpk桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值参照工程地质勘察报告u桩身周长600mm的情况f423038603140610003140366693kn2826kn94953kn考虑摩擦桩的安全系数k2及钢管桩的安全系数k07则单桩极限承载力为
钢管立柱承重计算公式
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。
钢管圆柱承载力-上海规范
钢管柱编号Z-1混凝土强度等级C50钢管钢材牌号Q345钢材强度设计值 f (Mpa )295钢管柱外径(mm )1200钢管壁厚(mm )30N(kN)30000M(kN-m)9000V(kN)2000是否地震组合是γRE 0.75钢管面积 As (mm2)110269.902砼面积 Ac (mm2)1020703.453fc*Ac + f*As (kN)56107.9截面含钢率 αs(%)10.803径厚比 D/t 40.000限值,不大于70.153套箍指标设计值θ 1.37965限值不大于 3套箍指标标准值ξ 1.15035限值不宜小于 0.9短柱承载力 N0(kN )83802.5按行业规程计算Kh10.96Kc 0.8ηs 1.2322ηc-0.137256fsc(Mpa)62.70fscv(Mpa)32.91Asc(mm2)1130973截面抵抗矩 Wsc(mm3)169646003轴心受压承载力 Nu(kN)70915.3γm 1.4γv0.8Mu(kN-m)14892γv * Asc * fscv(kN)29776强度验算26.5312.510.98754<1满足稳定验算L07500λ=4L0/d 25稳定系数 ψ0.995(查表 p85 表7.3.6)αs 0.108Esc 59359.00(查表 p83 表7.3.5-1)Kh21.3310(查表 p84 表7.3.5-2)等效弯矩系数βm 1.0000(钢结构设计规范 p47)欧拉临界力 NE(KN)1411031.5826.5312.450.99652<1满足按上海市《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》验算圆钢管柱承载力0.2*sqrt(1-(V/γvAscfscv)^2)*fscN/Asc0.2*sqrt(1-(V/γvAscfscv)^2)*fsc*ψ[ N/ψNu + βmM/1.071(1-0.4N/NE)Mu ]^1.4+(V/γv*Asc*fscv)^2( N/Nu + M/(1.07Mu) )^1.4 + ( V / γv * Asc * fscv )^2N/Asc。
悬臂钢管柱1000计算7.31
钢管上端承受竖向压力设计值(KN)
3107
钢管上端承受水平压力设计值(KN)
1000
一,钢管柱基本参
钢管柱的实际长度(m)
7 M2)
14.3 钢管柱的壁厚(m) 0.016
钢的抗拉压强度设计值(N/MM2)
305 钢材型号
钢管柱锚固长度(mm)
3564.778338
八,钢管 混凝土抗 剪计算
单肢柱受纯剪的承载力设计值
11150.52986 水平受剪承载力满足要求
九,构造要求
1,
钢管外径满足要求
2,
钢管壁厚满足要求
3,
钢管径厚比
4,
计算长度系数
62.5
满足要求
1 长径比
满足要求
栓钉的抗剪承载力2(KN)
50.5082816
栓钉的抗剪承载力(KN)
50.5082816
栓钉的水平参考间距(mm)
100 栓钉的水平参考间距(mm)
100
一列栓钉参考个数
31.4
一列栓钉个数
12 4的倍数
个数合理
栓钉抵抗距离(m)
4
一列栓钉抵抗弯矩(KN.M)
202.0331264 栓钉列数
35.64778338
六,横向受剪承载力设计值
11150.52986
横向受剪验算
横向承载力满足要求
七,与承台连接处抗剪连接件设
抗剪键直径(mm)
16
栓钉面积(mm2)
200.96
混凝土弹性模型 (N/MM2)
30000
圆头栓钉的抗拉强度设计值 (N/MM2)
215 4.6级
栓钉的抗剪承载力1(KN)
钢管混凝土柱局部承载力分析
钢 管 混 凝 土 柱 局 部 承 载 力 分 析
成 家 园
摘 要: 利用正交试验设计 法对钢管混凝土构件局部 受压 承载力 的影响 因数进行分析 , 出核心 混凝土 强度 是影响构件其 最小 的是套箍指标 。 关键词 : 钢管混凝土 , 局部承载力 , 正交设计法 , 影响 因数
第3 6卷 第 8期 2 010年 3月
山 西 建 筑
S ANX I ARCH I H TECF UR ̄
V0 . 6 No. 13 8
Ma . 2 1 r 00
・8 ・ 5
文 章 编 号 :0 96 2 (0 0 0 —0 50 10 —8 5 2 1 )80 8 —3
存储 、 安装过程 的耐腐蚀性 。 2 无粘结预应力体系 。无粘结 预应力钢 筋是指 经涂抹 防腐油脂 , 在运输 、 )
用聚 乙烯套管包裹 制成 的预应 力 钢筋 。使 用 时按设 计要 求铺 放 5 结语 在模板 内, 然后 浇筑混凝 土 , 混凝土达 到设 计要求强度 后 , 待 再张 众 多研究表 明 , 筋锈蚀是 引起混凝 土结构耐久性劣 化最主 钢 拉锚 固。无 粘结预应力钢筋 与混 凝土不 直接接触 , 两者 产生相 对 要 、 最直接 的原 因。如何通过无损检 测对 现有混凝 土结构 中的钢 滑移 而成 为无 粘结 体 系。其主 要优 点是 工艺 简单 , 拉设 备轻 , 张 筋锈蚀 程度和速度进行评估 , 以便采 取各种 有效措施 防止钢筋 锈 施工方便 , 有利 于分散 布筋与高空 作业 。3 体外预应力 体 系。与 蚀 发生和发展是研究 钢筋 锈 蚀机 理 的 目的。进 一 步加 强这方 面 ) 体内预应力钢 筋不 同, 外预 应力 钢筋 直接暴 露 于环境 中, 预 的研究 将对保证建筑质量 , 体 且 节约能源 , 减少损失产 生重要意义 。 应力钢筋 又是腐蚀 敏感 材料 , 如果 防护 不 当, 容易 发生腐 蚀 破 参 考 文 献 就 坏, 因此 体外 预应力 钢筋 的防腐 极其 重要 。 目前 , 体外 预应力 钢 [ ] 金 伟 良 , 羽 习. 凝 土 结构 耐 久性 [ . 京 : 1 赵 混 M] 北 科技 出版 筋 的防腐 方法大体上可 以分 为 3类 :. a预应 力钢 筋表 面涂层 。常 社 . 0 2 20 . 用 的涂层 有镀 锌和环 氧树 脂等 。镀 锌 涂层兼 有牺 牲 阳极 的 阴极 [ ] 牛荻 涛. 凝 土结构 耐 久性 与寿命 预测 [ . 京 : 2 混 M] 北 科技 出 保护作用 。这种方 法简单且价格较 便宜 , 预应力 钢筋 的更 换及 内 版 社 , 0 3 20 . 力调整 比较方便 。但是 这种方法 的缺点也 比较多 : 镀锌 钢绞线一 [ ] 李 田, 3 刘西拉 . 混凝土结 构耐久性 分析 与设计 [ . 京: M] 北 般采用热镀锌层技 术 , 温会造 成预 应力 钢筋 强度 降低 ; 高 由于镀 科学 出版社 ,9 9 19 . 锌 的牺牲 阳极 作用 可能产生氢 , 从而 引起氢脆 。因此实 际工程 中 [ ] 李 琛 . 4 锈蚀 钢 筋与 混凝 土粘 结力 的研 究现 状 [] 山西建 J. 环氧树脂 涂层 预应 力 钢筋 应 用 较 为普 遍 。b 套管 加 填充 材 料 。 . 这种方法是在预应 力钢 筋 的外 面加套 管 , 张拉完 预应 力筋 后 , 待
承载力计算-抗弯-深梁和短梁 抗压-偏压-混凝土柱 抗压-轴压-钢管混凝土柱 抗压-轴压-螺旋箍筋柱
混凝土强度及弹性
强度 fc ft Ec 强度 fy Es 类型 N/mm2 N/mm2 N/mm2 类型 N/mm2 N/mm2
偏压混凝土柱承载力计算
Pi= 3.1416 Pi=3.14159265 l0= 3.200 (m) 偏压柱计算长度 l0 b= 300 (mm) 偏压柱截面宽 b h= 650 (mm) 偏压柱截面高 h ca= 35 (mm) 混凝土保护层厚度 ca h0= -2627 (mm) 偏压柱有效高度 h0 e0= 120 (mm) 偏心距 e0=M/N 或按实际情况 ea= 附加偏心距 ea=max(20,h/30) 20 (mm) ei= 计算偏心距 ei=e0+ea 1 (mm) ζ 1= 0.201 曲率修正系数 ζ 1 ζ 2= 1.000 长细比对曲率影响系数 ζ 1 η = 1.000 偏心距增大系数 η e= -2633 (mm) 轴力至拉筋距离 e=η ei+h/2-ca 纵向钢筋: N= 4 拉筋根数 N φ= 拉筋直径 φ 20 (mm) As= ####### (mm2) 拉筋面积 As=N*Pi*φ ^2/4 Ny= 3 压筋根数 Ny φ y= 22 (mm) 压筋直径 φ y Asy= 0 (mm2) 压筋面积 Asy=Ny*(Pi*φ y^2/4) 判别大小偏压,计算相对受压区高度: b= ####### 大偏压二次方程一次项 b
说明: 1。若 l0/h>5,则说明构件不属于深受弯构件,不能应用本程序进行计算! 2。若ρ >ρ bm,则说明深梁为剪切破坏,不能应用本程序进行计算! 3。深梁内力臂z和混凝土保护层厚度as本程序会根据规范自动选择公式!
钢筋和混凝土指标
C 30 fc= 14.3 ft= 1.43 Ec= 30000 HRB 400 fy= 360 Es= 200000 α 1= 1.00 β 1= 0.80 ξ b= 0.52 α E= 6.67 C?(20,25,30,35,40,45,50,55) 混凝土等级 (N/mm2) 混凝土抗压强度设计值 fck (N/mm2) 混凝土抗拉强度设计值 ft (N/mm2) 混凝土弹性模量 Ec HRB(235,335,400) 纵筋强度等级 (N/mm2) 纵筋抗拉压强度设计值 fy (N/mm2) 1.0<C50<内插<C80<0.94 0.8<C50<内插<C80<0.74 ξ b=β 1/(1+fy/0.0033Es) α E=Es/Ec
柱承载力计算
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)。
钢管混凝土柱承载力计算
9200 19000
Байду номын сангаас
700 0
400 0
16 0
30 0
3044725333 0
206000 206000 Σ EI/L
6.82E+10 0.00E+00 2.07E+11
钢管混凝土柱线刚度(EaIa+EcIc)/L 位置 本层 上层 下层 K1= K2= 查表得μ = Lo=μ L= k= Le=kLo= Le/d= φ l= Nu=φ lφ eNo= N/Nu= Yre*N/Nu= 跨度L(mm) 4100 4100 4100 0.32 0.32 1.88 7708.00 0.85 6572.91 8.22 0.76 37245.55 19813.91 0.92 0.78 抗震调整系数0.85 kN kN mm > 4 mm 钢管Ia(mm4) 3729573135 3729573135 3729573135 混凝土Ic(mm4) 16376619848 16376619848 16376619848 钢管Ea(N/mm2) 206000 206000 206000 混凝土Ec(N/mm2) 34500 34500 34500 线刚度(N·mm) 3.25E+11 3.25E+11 3.25E+11
No=fcAc(1+√θ +θ )=
圆钢管混凝土单肢柱承载力计算(0.83)
设计弯矩(kN·M) 偏心距eo= fc(N/mm2) 位置 本层 上层 下层 套箍指标θ = eo/rc= φ e= 柱上端横梁线刚度之和 跨度L(mm) 12000 15040 9200 19000 梁高H(mm) 700 900 700 0 梁宽B(mm) 400 450 400 0 腹板厚tw(mm) 16 18 16 0 翼缘厚t(mm) 30 32 30 0 惯性矩I(mm4) 3044725333 6303525984 3044725333 0 弹性模量E(N/mm2) 206000 206000 206000 206000 Σ EI/L 柱下端横梁线刚度之和 跨度L(mm) 12000 15040 梁高H(mm) 700 900 梁宽B(mm) 400 450 腹板厚tw(mm) 16 18 翼缘厚t(mm) 30 32 惯性矩I(mm4) 3044725333 6303525984 弹性模量E(N/mm2) 206000 206000 线刚度(N·mm) 5.23E+10 8.63E+10 线刚度(N·mm) 5.23E+10 8.63E+10 6.82E+10 0.00E+00 2.07E+11 1637.8 89.53 23.1 钢管外径(mm) 800 800 800 1.38 0.24 0.70 ≤ 1.55 设计轴力(kN) mm fa(N/mm2) 钢管壁厚(mm) 20 20 20 295 钢管面积(mm2) 49008.85 49008.85 49008.85 混凝土面积(mm2) 453645.98 453645.98 453645.98 18292.3
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算20200430002
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
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。
RC 梁-圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法
191附录G RC 梁-圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法G.1 节点环梁受拉环筋和箍筋的计算G.1.1 当环梁(图G.1.1)上部环向钢筋的直径相同、水平间距相等时,环梁受拉环筋面积及箍筋单肢面积按下式计算:1 不考虑楼板的有利作用212sin 7sin θλθ≥(G.1.1-1)ksh dp yh r 22202r51.4{sin sin [sin()sin ]}7M A R rf l l αθλθλθαθ≥-+++- (G.1.1-2)2 考虑楼板的有利作用12212sin 7sin βθλβθ≥(G.1.1-3)ksh dp yh r 22202213r51.4{sin sin [sin()sin ]}7M A R rf l l λαθθλθαθβββ≥-+++- (G.1.1-4)在负弯矩作用下,β1取0.5, β2取0.65, β3取0.6;正弯矩作用下取β1=β2=β3=1.0。
3 环梁箍筋单肢面积sv yh sh H v yv 0.7/()A f A f λγα= (G.1.1-5)式中:λ ——剪环比,为环梁箍筋名义拉力与环梁受拉环筋名义拉力的比值, v h /F F λ=,可取0.35~0.7,不考虑楼板的作用时取较高值,考虑楼板的作用时取较低值;F h ——受拉环筋的名义拉力,h yh sh 0.7F f A =; f yh ——环向钢筋抗拉强度设计值; A sh ——环向钢筋的截面面积;F v ——环梁箍筋的名义拉力,v v sv yv H F A f αγ=; f yv ——箍筋抗拉强度设计值;H γ ——箍筋间夹角(弧度),H h /(/2)S r b γ=+;S ——环梁中线处箍筋间距; A sv ——环梁箍筋单肢面积;αv ——闭合箍筋计算系数,按表G.1.1取值; M k ——由实配钢筋计算得出的框架梁梁端截面弯矩; αdp ——修正系数,取αdp =1.3;l r ——环梁受拉环筋合力作用点到受压区合力点的力臂,取l r =min{0.87h r0,h r -50mm};192h r ——环梁截面高度。
钢管混凝土核心柱轴心受压承载力计算
, 一内核 混凝 土 的强度设计值 : c
A。 。 一内 核 混 凝 土 的面 积 :
经过分析 ,钢管 混凝 土核 心短 柱轴
心受 压正截面 承载 力 ,比截面 相同但 没 有钢 管时 的大 ,也比只 有钢管 混凝 土 没
有 外 围 钢 筋 混 凝 土 的 承 载 力 大 , 也 比 外
混 凝 土 核 心 柱 轴 心 受 压 正 截 面 承 载 力 的 计 算 公 式 , 并 将 计 算 结 果 和 试 验 结 果 进 行 比较 ,二 者 能 吻 合 良好 ( 1) 图 。
经 结 合 以 上 分 析 ,可 得 到 钢 管 混 凝
2钢 管混凝 土核心柱 轴心受压正 截面承载力计算
8 052 87 3 5 7 489 8 O1 O 4 7 5O 4 O 23 4 3 5O 4 O 7O 2 51 O5 24 47. 1 2 85 0 2 99 2 2 59 4 2 761 2 84 2 2 90 6
有 比较好 的关 于钢 管混凝土核 心柱轴 心
受压正 截面承 载力 的计 算公 式 ,这给该
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规 划设计a 圆 钢 管 核 心 圆柱 )
b 圆 钢 管 核 心 方柱 )
5 5 . 2O 6 5 8 4。 2 5 4 8 . 00 5 5 4 . 6O 5 3 6 。 37 3
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规划设计
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钢管混凝 土核 心柱
Cac lt no ar gCa a i f n r t r l lua i fBe i p ct o o n y Co ce e Co e Co—
用无缝钢管作立柱承载力计算公式
用无缝钢管作立柱承载力计算公式
无缝钢管作为立柱的承载力计算通常使用欧拉公式,也称为欧拉稳定性方程。
这个公式是根据材料的弹性模量、截面形状和长度来计算柱子的临界压缩载荷。
欧拉公式为:
Pcr = (π²* E * I) / L²
其中:
Pcr 是柱子的临界压缩载荷(单位为力),
E 是材料的弹性模量(单位为力除以面积),
I 是柱子的截面惯性矩(单位为长度的四次方),
L 是柱子的有效长度(单位为长度)。
请注意,欧拉公式是针对理想化的条件,不考虑其他因素(如不完美的材料、几何缺陷、局部稳定性等),因此在实际工程设计中,可能需要应用更加详细的计算方法和安全系数来考虑这些因素。
此外,具体的计算方法和参数可能会因应用的规范、国家标准和工程需求而有所不同,因此在实际设计中,应遵循适用的规范和标准。
深埋暗挖地铁车站施工阶段钢管柱承载力计算方法探讨
Development and Innovation | 发展与创新 |·253·2020年第6期作者简介:李明磊(1982—),男,高级工程师,研究方向:隧道与地下工程设计。
深埋暗挖地铁车站施工阶段钢管柱承载力计算方法探讨李明磊(中铁第六勘察设计院集团有限公司,天津 300308)摘 要:受到自身施工工法的制约,洞桩法在顶部扣拱完成后,钢管柱开始受力,其计算长度按柱顶至柱底来算,长细比较大,对承载力折减效果明显,且暗挖覆土荷载较大,因此该阶段钢管柱承载力一般不满足要求,但是该参数可满足使用阶段的承载力要求。
对此,文章提出采用在钢管柱外填筑同标号混凝土的措施,利用复式钢管柱的模型来提高钢管柱在施工阶段承载力,并就相关计算方法进行探讨。
关键词:钢管混凝土柱;承载力;复式钢管柱;计算方法中图分类号:TU398+.9文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2020)06-0253-02 1 研究背景随着经济的发展,全国越来越多的城市开始修建地铁。
在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通。
当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量时,为了尽可能减少对地面交通以及周边环境的影响,可采用暗挖洞桩法进行施工。
洞桩法就是将传统的盖挖法和暗挖法进行结合,即在地面上不具备施作基坑围护结构条件时,在地下施工导洞内施作边桩、中桩、中柱、顶梁、顶拱结构,形成桩、梁、拱及中柱支撑框架体系,承受施工过程的外部荷载,然后在顶拱保护下,逐层向下开挖土体,施作中楼板、底板及侧墙结构。
随着现在地铁埋深逐渐加大,层数逐渐增多,钢管柱越来越长,其施工阶段的承载力,按现有的计算公式很难满足承载力要求,文章在洞桩法施工阶段不加大钢管柱尺寸的情况下,就如何提高钢管柱承载力及如何更合理地计算其承载力进行探讨。
2 传统钢管柱承载力计算方法文章以北京某地铁车站为例,来探讨承载力计算方法。
2.1 工程概况车站为暗挖洞桩法施工三层车站,结构型式为双柱三跨拱顶直墙结构,车站拱顶覆土8.2m ,底板埋深32.7m ,钢管混凝土柱采用直径0.8m ,壁厚16mm ,钢材为Q235B ,柱内填充C50微膨胀混凝土,钢管柱长21.5m ,各层长度分别为5.2m 、6.7m 、9.6m ,钢管柱沿车站纵向间距7m 。
钢管抗压承载力计算
钢管抗压承载力计算一、钢管抗压承载力计算的重要性嘿,宝子们!今天咱们来唠唠钢管抗压承载力计算这事儿。
这可老重要啦,就像盖房子打地基一样重要呢。
不管是在建筑工程里,还是一些机械装置当中,钢管的抗压承载力要是算不好,那可就麻烦大了去了。
比如说建个大桥,如果钢管抗压承载力没算对,那桥可能就会塌掉,这可不是闹着玩的呀。
二、影响钢管抗压承载力的因素1. 钢管的材质不同材质的钢管,抗压能力那可差老多了。
像那种高强度合金钢做的钢管,抗压能力就很强,就像大力水手吃了菠菜一样。
而普通的碳素钢管,抗压能力相对就弱一些。
这就好比一个是肌肉猛男,一个是瘦弱的小书生,差别很明显的啦。
2. 钢管的尺寸钢管的直径和壁厚对抗压承载力影响也超级大。
直径小、壁厚厚的钢管,抗压能力肯定比直径大、壁薄薄的钢管要强得多。
这就像小而厚实的柱子肯定比大而薄的柱子更能承受压力一样的道理。
3. 钢管的长度长的钢管和短的钢管抗压能力也不一样哦。
一般来说,长钢管更容易弯曲变形,抗压能力就相对弱一些。
这就好比一根长长的面条,很容易就弯了,而短短的面条就比较硬挺。
三、钢管抗压承载力的计算方法1. 理论公式计算有一些专门的公式可以用来计算钢管的抗压承载力。
比如说根据材料力学的原理,有公式可以考虑钢管的弹性模量、截面惯性矩等因素来计算。
不过这些公式可有点复杂,就像解奥数题一样,需要我们认真仔细地去推导和计算。
2. 实验测定法除了理论计算,还可以通过做实验来测定钢管的抗压承载力。
把钢管放在专门的压力试验机上,逐渐增加压力,直到钢管变形或者破坏,这样就能得到钢管实际的抗压承载力了。
但是这种方法比较费时间和成本,而且每次实验的钢管样本也有一定的局限性。
四、实际应用中的考虑1. 安全系数在实际工程中,我们不能就按照理论计算或者实验得到的数值来使用钢管,还得考虑安全系数。
安全系数就像是给钢管抗压承载力加了一道保险。
比如说安全系数是 1.5,那就意味着我们实际能承受的压力要比计算出来的抗压承载力除以 1.5才行,这样才能保证安全。
钢管柱承载力计算
钢管柱承载力计算
1.欧拉稳定性理论:欧拉稳定性理论是计算钢管柱承载力的最基本理论之一、按照该理论,当钢管柱发生屈曲时,其承载力可以通过以下公式进行计算:
Pcr=π²EI/(KL)²
其中,Pcr为临界轴向力(屈曲载荷),E为钢管柱的弹性模量,I 为钢管柱的截面转动惯量,K为属性系数,L为钢管柱的有效长度。
需要注意的是,K值与钢管柱的端部支承情况有关。
2.直接弯矩法:直接弯矩法是一种简化的计算方法,适用于一些特定情况下的钢管柱承载力计算。
在该方法中,承载力可以通过以下公式进行计算:
Pcr=Mc/(KL/4)
其中,Mc为钢管柱的弯矩能力,K为属性系数,L为钢管柱的有效长度。
3.荷载-弯矩法:荷载-弯矩法是一种常见的用于钢管柱承载力计算的方法之一、该方法先通过受力分析确定钢管柱所承受的荷载和弯矩,然后根据钢管材料的弯矩-应力关系曲线计算出钢管柱的应力分布,最后通过计算钢管柱截面处的最大应力来确定其承载力。
钢管混凝土柱承载力计算
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度计算方 法, 国内外做 了不少研 究
…。由于钢材材 性 比
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√( 3 3一s  ̄) ib n
如已知混凝土 的单 轴受拉 屈服应力 和单轴受 压屈服 应 力, 则其内摩擦 角和粘聚力 可表示为 : 一
压; 混凝 土则处于 三轴受压状态 。 第二阶段 : 弹塑性工作 阶段 。 随着 荷载 的增加 , 混凝 土中 微裂缝不断扩展 , 钢管受压屈服 , 管壁出现剪切 滑移线 , 钢 构 件的轴 向刚度不断减小 ; 当钢 管完 全达 到塑性状 态时 , 载 荷 增量 由核心混凝土承担 , 混凝 土 的横 向变形 继续 增大 , 得 使 钢管环 向应力增大 , 荷载 一 变形 曲线呈现 明显的非线性 。 一
研究 还 有 待 进 一 步 完 善 。本 文 从 Duk r r e强 度 准 则 rce —Pa g
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将上 述参数代人式 ( )得 : 1
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2 钢管 混凝 土轴心 受压受 力性能 分析
+
6 从 已有钢管混凝土短柱的试验数据分析可 以得出 , 整个
f e oce ) i dC nrt 的简称 。钢 管混凝 土结 构 因其抗 压 强度 高 、 n e
抗震性能好 、 施工方便 、 外形美观和造价 经济等优点 , 在实际
工程 中得 到 广 泛 的 应 用 。 关 于 钢 管 混 凝 土 的 破 坏 机 理 和 强
6丁 + ; ] ( 丁 +丁 ) .
较稳定 , 因此钢管混凝土组合后承载力的分析 主要 取决于对 核心混凝土强度 的合理取值 。早 期研究 者们采用 确定极 限 承载力法来求解 , 为钢管 对核心混 凝土提 供 了约束 , 混 认 使 凝土三向受压 , 而提 高了承载力 , 从 达到极限承载力时 , 钢管 纵向应力为零 , 向应力达到屈服点 。但不少研究 者通 过试 环 验观察到试件 在 达到极 限状 态 时, 管纵 向应 力并 未 降为 钢 零, 环向应力也 未达 到单 向拉 伸时 的屈 服点 。近 年来 , 多 许 研究者放弃 了求极 限荷 载 的方 法 , 而采用钢 管发展 塑性 , 混 凝土达极 限为钢管 混凝土轴 心受 压时的极 限。在 考虑 钢管 的约束效应时 , 关键是如何确定进入塑性阶段时钢 管的纵 向 应力 。不 同的研究者采用 不同的强度理论 ; 的采用 塑性理 有 论; 有的采用八面体理 论 ; 的假 设钢管 和核心混 凝土 为理 有 想弹塑性体 , 用最 大剪 应力 理论 , 采用 莫尔 强度 理论 。 采 或 赵均海利用双剪统一强度理论 , 推导 了钢管混凝土轴 心受压 承载 力计算公式。但 是对于钢管混凝土 的受 力性能 , 目前的
钢管柱承载力通用计算表
钢管柱直径
钢管壁厚 柱两端弯矩设计值中较大者 M2 轴向压力设计值 N 钢管的内半径 γc 钢管的横截面面积 Aa
钢管内混凝土的横截面面积 Ac
钢管的抗拉、抗压强度设计值 fa
混凝土的抗压强度设计值 fc 钢管混凝土的套箍指标 θ=faAa/fcAc 钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值 N0 柱的等效长度系数 K 柱的计算长度 L0 柱的等效计算长度 Le Le/d 考虑长细比影响的承载力折减系数 Ψl 偏心矩 e0 e0/γc 考虑偏心影响的承载力折减系数 ψe 钢管混凝土柱的承载力设计值 Nu
mm
1000
mm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
18
KN.m
500
KN
20790
mm
482
mm2 55530.79
mm2 729867.4
KN/mm2 0.295
KN/mm2 0.0143
1.569553
KN 39894.48
1
mm
9750
mm
9750
9.75
0.72424
0.06405
0.132884
0.802674
KN 23191.8
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考虑偏心影响的承载力折减系数 ψ e 钢管混凝土柱的承载力设计值 Nu KN
19373.43
钢管柱承载力计算
钢管柱直径 钢管壁厚 柱两端弯矩设计值中较大者 M2 轴向压力设计值 N 钢管的内半径 γ c 钢管的横截面面积 Aa 钢管内混凝土的横截面面积 Ac 钢管的抗拉、抗压强度设计值 fa 混凝土的抗压强度设计值 fc 钢管混凝土的套箍指标 θ =faAa/fcAc 钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值 N0 柱的等效长度系数 K 柱的计算长度 L0 柱的等效计算长度 Le Le/d 考虑长细比影响的承载力折减系数 Ψ l 偏心矩 e0 e0/γ
c
mm mm KN.m KN mm mm2 mm2 KN/mm 1 384 39408.14 463246.7 0.21 0.0191 0.935318 25680.8 0.9 7610 6849 8.56125 0.754394 0 0 1