钢平台稳定性验算书
16000kN静载钢平台承载力验算书及设计书

钢平台结构计算书惠州市林浩钢结构建设有限公司钢平台结构计算书编制:审核:批准:惠州市林浩钢结构建设有限公司二〇二〇年一月钢平台结构计算书一、概述1.1 单桩竖向抗压静载试验概述单桩竖向抗压静载试验(以下简称单桩静载),适用于检测单桩的竖向抗压承载力。
既可用于设计阶段的试验桩检验,也可用于施工阶段工程桩抽样检测。
图1 静载试验现场1.2 加载反力装置概述单桩静载试验设备由包括加载系统、反力系统和量测系统三大部分组成,见图2。
常用压重平台作为反力装置,即所谓堆载法、堆重法。
堆载法反力装置由支墩、主梁、次梁、混凝土试块组成。
加载装置由千斤顶构成,通过控制仪器自动加载。
图2 压重平台反力装置示意图1.3 试验加载要求按单桩承载力特征值为8000kN,垂直静载试验加荷最大值为16000kN计。
主要受力参数如下表所示:表1 受力指标1.4 平台细部构造1.4.1 拟选用主、次梁及其尺寸主梁、次梁采用箱形钢梁,主梁长度为10m,配置2根;次梁长度为12m,配置10根。
细部尺寸见图3、图4。
图3:主梁细部尺寸图图4:次梁细部尺寸图主梁截面高度H=1000mm,宽度B=500mm,腹板厚度t w=32mm,上下翼缘厚度t f=50mm,翼缘自由外伸宽度c=18mm,不设加劲肋。
次梁截面高度H=600mm,宽度B=600mm,腹板厚度t w=20mm,上下翼缘厚度t f=20mm。
翼缘自由外伸宽度c=100mm,加劲肋间距为1000mm。
钢垫块尺寸1000mm×2000mm、厚度25mm,配置3~4块。
1.4.2 平台尺寸两支墩轴线间距8.0m,净距7.0m,并保证支墩边与桩中心距离不少于4D且不少于2.0m。
钢平台尺寸为12m×10m,次梁两端搁置于支墩上,主梁置于次梁之下,未加载时主次梁间为脱离状态;次梁两端伸出支墩轴线外长度2.0m,跨度8.0m,次梁间横向轴线间距1.0m。
水泥试块尺寸为1m×1m×2m,单块重量为50kN。
稳定性验算

补充方案
以新通波塘桥为例:
立柱高度3.6m,盖梁宽1.5m,高0.9m,长8.213m,根据搭设横距为0.5米,纵距为0.5米,则盖梁横向立杆需4根,纵向需17根,共需立杆68根,进行立杆受力计算并验算支架稳定性:
一、计算N值
1、施工荷载N
1)盖梁重量为砼的重量加上钢筋的重量等于(1.5米×0.9米×8.213米×2.5×103KG/米3+1917KG)×10=296.4KN
2)模板为定型钢模板,每套重2t,铺设工字钢及槽钢合计重1t 合计3t即30KN
3)施工荷载合计总重296.4+30=326.4KN,支架共计立杆68根,则每根立杆的承重N=326.4KN/68=4.8KN
二、计算A
经查表得外径为48mm,壁厚为3.5mm的脚手架钢管的截面积为A 为4.89cm2,合489mm2。
三、稳定性计算
根据公式σ=N/ A=4800/489=9.8N/mm2小于强度设计值f=205N/mm2,通过以上稳定性计算,可以确定脚手架满足使用及安全要求。
盖梁承重脚手架俯视图。
简支钢梁稳定设计计算书(Mathcad)

平均弯矩 Mab := Ma + Mb Mab = 1.822 × 103
2 σab = 80.069 N/mm2
KN⋅m
τab := Vab⋅103 h01⋅tw1
τab = 50.558 N/mm2
因双轴对称截面梁的受压翼缘扭转受到约束 λb1 := h01 ⋅ fy λb1 = 0.643
tw1⋅177 235
1.1⋅ fv if λs1 > 1.2 λs12
集中力均为次梁传来, 且次梁处设加劲肋。
σcab := 0
⎛⎜ σab ⎞⎟2 + ⎛⎜ τab ⎞⎟2 + (0)2 = 0.205 ⎝ σcrab ⎠ ⎝ τcrab ⎠
≤ 1.0
满足要求
2)中间II区格bc段
剪力 Vbc := 945 KN
弯矩 Mb := 3645 Mc := 6480 平均弯矩
2⋅tf2
fy
端部截面 翼缘外伸肢
(b1 − tw1) = 9.042 < 11⋅ 235 = 9.079
2⋅tf1
fy
2加劲肋设计校核
80⋅ 235 = 66.026 fy
< h04 = 107.778 < tw4
170⋅ 235 = 140.305 受压翼缘扭转受约束
fy
150⋅ 235 = 123.799 受压翼缘扭转无约束
σbc := Mbc⋅106 ⋅ h02 I2 2
Mbc := Mb + Mc 2
Mbc = 5.063 × 103
σbc = 192.98 N/mm2
KN⋅m
τbc := Vbc⋅103 h02⋅tw2
τbc = 35.114 N/mm2
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、《钢结构设计标准》GB50017-20172、《钢结构通用规范》GB 55006-2021一、构件受力类别:轴心受弯构件。
二、强度验算:1、受弯的实腹构件,其抗弯强度可按下式计算:M x/γx W nx + M y/γy W ny≤ f式中M x,M y──绕x轴和y轴的弯矩,分别取20×106 N·mm,1×106 N·mm;γx, γy──对x轴和y轴的截面塑性发展系数,分别取1.05,1.2;W nx,W ny──对x轴和y轴的净截面抵抗矩,分别取237000 mm3, 31500 mm3;计算得:M x/(γx W nx)+M y/(γy W ny)=20×106/(1.05×237000)+1×106/(1.2×31500)=106.825 N/mm2≤抗弯强度设计值f=215 N/mm2,故满足要求!2、受弯的实腹构件,其抗剪强度可按下式计算:τmax = VS/It w≤ f v式中V──计算截面沿腹板平面作用的剪力,取V=5×103 N;S──计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩,取S= 138000mm3;I──毛截面惯性矩,取I=23700000 mm4;t w──腹板厚度,取t w=7 mm;计算得:τmax = VS/It w = 5×103×138000/(23700000×7)=4.159 N/mm2≤抗剪强度设计值f v = 175 N/mm2,故满足要求!3、在最大刚度主平面内受弯的构件,其整体稳定性按下式计算:M x/φb W x≤ f式中M x──绕x轴的弯矩,取20×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;W x──对x轴的毛截面抵抗矩W x,取947000 mm3;计算得:M x/φb w x = 20×106/(0.9×947000)=23.466 N/mm2≤抗弯强度设计值f= 215 N/mm2,故满足要求!4、在两个主平面受弯的工字形截面构件,其整体稳定性按下式计算:M x/φb W x + M y/γy W ny≤ f式中M x,M y──绕x轴和y轴的弯矩,分别取20×106 N·mm,1×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;γy──对y轴的截面塑性发展系数,取1.2;W x,W y──对x轴和y轴的毛截面抵抗矩,分别取947000 mm3, 85900 mm3;W ny──对y轴的净截面抵抗矩,取31500 mm3计算得:M x/φb w x +M y/ γy W ny = 20×106/(0.9×947000)+1×106/(1.2×31500)=49.921 N/mm2≤抗弯强度设计值f=215 N/mm2,故满足要求!。
钢结构-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。
二钢平台验算

(二)钢平台受力验算1、钢平台下次梁(25a#槽钢)受力验算(施工活荷载安全系数:2.0;恒荷载安全系数:1.2):钢板下钢管桩的横向间距为5.0m,纵向间距根据现状北排渠宽度设置为10m,顶托321贝雷架横梁按纵桥向布置,间距5.0m;次梁按横桥向布置,间距30cm 。
因此计算跨径为5.0m,按简支梁受力考虑,验算钢板下25a#槽钢的受力:(1)左幅砼箱梁按1.6m进行受力验算,考虑钢平台上方搭设的脚手架、木枋、模板及砼箱梁的重,槽钢间距0.30m,则有:A、底模处砼箱梁荷载:P1 = 26.75 kN /m2B、内模支撑和模板荷载:P2 = 400kg/m2 = 4kN/m2C、设备及人工荷载:P3 = 250kg /m2= 2.5kN /m2D、砼浇注冲击及振捣荷载:P4 = 200kg/m2= 2kN /m2E、脚手架荷载:P5 = 37kg/m2= 0.32kN /m2F、20mm厚钢板荷载:P6 = 17.27kg/m2= 1.57kN /m2G、则有P = (P1 + P2 + P3 + P4+ P5+ P6)= 37.14 kN /m2H、W = 269.597 cm3I、由梁正应力计算公式得:σ = qL2/ 8W = [(37.14×0.3)×1000×5.02] / (8×269.597×10-6)= 129.15 Mpa < [σ] = 188.5Mpa强度满足要求;J、由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:I x=5284cm4,W x=423 cm3,S x=248.1 cm3,t=10.2mmτ=qS x/(I x t)=(37.14×0.30)×1000×248×10-6/(5284×10-8×0.0102)=5.127Mpa<[τ]=85 Mpa强度满足要求;K、由矩形简支梁挠度计算公式得:E = 2.0×105 Mpa; I x=5284cm4f max = 5qL4 / 384EI= 5×11.142×103×109×5.04 / 384×2.0×105×5284×104= 8.58mm< [f] = 20.0mm( [f] = L/250 )刚度满足要求。
钢梁稳定性计算步骤

钢梁整体稳定性验算步骤1.根据钢结构设计规范GB50017-20034.2.1条,判断是否可不计算梁的整体稳定性;2.如需要计算2.1等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁1根据表B.1注1,求ξ;ξ=l1t1 b1hl1——H型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度,对跨中无侧向支承点的梁,l1为其跨度;对跨中有侧向支撑点的梁,l1为受压翼缘侧向支承点间的距离梁的支座处视为有侧身支承;b1——截面宽度;2根据表B.1,求βb;3根据公式B.1-1注,求I1和I2,求αb;如果αb>0.8,根据表B.1注6,调整βb;4根据公式B.1-1注,计算ηb;5根据公式B.1-1,计算φb;6如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;7根据公式4.2.2,验算稳定性;2.2轧制普通工字钢简支梁1根据表B.2选取φb;2如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;3根据公式4.2.2,验算稳定性;2.3轧制槽钢简支梁1根据公式B.3,计算φb;2如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;3根据公式4.2.2,验算稳定性;2.4双轴对称工字形等截面含H型钢悬臂梁1根据表B.1注1,求ξ;ξ=l1t1 b1hl1——悬臂梁的悬伸长度;b1——截面宽度;2根据表B.4,求βb;3根据公式B.1-1,计算φb;4如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;5根据公式4.2.2,验算稳定性;2.5受弯构件整体稳定系数的近似计算均匀弯曲,λλ≤λλλ√λλλλλ⁄2.5.1工字形截面含H型钢双轴对称1根据公式B.5-1,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb,当φb>1.0,取φb=1.0;2根据公式4.2.2,验算稳定性;2.5.2工字形截面含H型钢单轴对称1根据公式B.5-2,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb,当φb>1.0,取φb=1.0;2根据公式4.2.2,验算稳定性;2.5.3T型截面弯矩作用在对称轴平面,绕x轴,翼缘受压,双角钢T形截面1根据公式B.5-3,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;2根据公式4.2.2,验算稳定性;2.5.4T型截面弯矩作用在对称轴平面,绕x轴,翼缘受压,部分T型钢和两板组合T形截面1根据公式B.5-4,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;2根据公式4.2.2,验算稳定性;2.5.5T型截面弯矩作用在对称轴平面,绕x轴,弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于⁄λλ√λλλλλ1根据公式B.5-5,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb;2根据公式4.2.2,验算稳定性;钢梁局部稳定性验算步骤1.根据钢结构设计规范GB50017-20034.3.1条,判断钢梁是否需要配置加劲肋,以及是否需要计算配置加劲肋后腹板的稳定性;2.如需要配置加劲肋,根据4.3.2条,判断加劲肋的布置形式;3.如需要计算腹板稳定性3.1仅配置横向加劲肋的腹板1根据式或式,计算“用于腹板受弯计算时的通用高厚比λb”;2根据式、式或式,计算σcr;3根据式或式,计算λs;4根据式、式或式,计算τcr;5根据式或式,计算λc;6根据式、式或式,计算σc,cr;7根据式,计算各区格的局部稳定性;3.2同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板3.2.1受压翼缘与纵向加劲肋之间的区格1根据式或式,计算λb1;2根据式、式或式,计算σcr1;3根据式或式,计算λs1,其中h0要换成h1,h1是纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离;4根据式、式或式,计算τcr1;5根据式或式,计算λc1;6根据式、式或式,计算σc,cr1;7根据式,计算受压翼缘与纵向加劲肋之间区格的局部稳定性;3.2.2受拉翼缘与纵向加劲肋之间的区格1根据式,计算λb2;2根据式、式或式,计算σcr2;3根据式或式,计算λs2,其中h0要换成h2,h2=h0-h1;4根据式、或,计算τcr2;5根据式或式,计算λc2,其中h0要换成h2,当a/h2>2时,取a/h2=2;6根据式4a、式4b或式4c,计算σc,cr2;7根据式计算受拉翼缘与纵向加劲肋区格的稳定性;3.2.3在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格1根据式或,计算λb1;2根据式、式或式,计算σcr1;3根据式或式,计算λs1;4根据式、或,计算τcr1,其中将a要换成a1,a1为短加劲肋间距;5根据式或式计算λc1;6根据式、式或式计算σc,cr1;7根据式计算在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋区格的稳定性;。
600顿静载钢平承载力台验算书及设计书

钢平台结构计算书编制:审核:批准:二〇二〇年一月静载荷试验钢平台结构计算书一、概述1.1 单桩竖向抗压静载试验概述单桩竖向抗压静载试验(以下简称单桩静载),适用于检测单桩的竖向抗压承载力。
既可用于设计阶段的试验桩检验,也可用于施工阶段工程桩抽样检测。
1.2 平板载荷试验概述平板载荷试验,适用于检测浅部天然地基、处理土地基和复合地基的承载力;可确定承压板下应力主要影响范围内天然地基、处理土地基和复合地基的承载力和变形参数。
既是勘探手段,也是测试手段。
图1 6000kN静载试验现场1.3 加载反力装置概述单桩静载试验设备由包括加载系统、反力系统和量测系统三大部分组成,见图2。
平板载荷试验装置主要由承压板、加荷系统、反力系统和观测系统四部分组成,见图3。
常用压重平台作为反力装置,即所谓堆载法、堆重法。
堆载法反力装置由支墩、主梁、次梁、混凝土试块组成。
加载装置由千斤顶构成,通过控制仪器自动加载。
图2 压重平台反力装置示意图图3 压重平台反力试验装置示意图1.4 试验加载要求按单桩承载力特征值为3000kN,垂直静载试验加荷最大值为6000kN计。
主要受力参数如下表所示:表1 受力指标1.5平台细部构造1.5.1 主、次梁尺寸主梁、次梁采用箱形钢梁,主梁长度为8m,配置2根;次梁长度为12m,配置6根。
细部尺寸见图4、图5。
图4:主梁细部尺寸图图5:次梁细部尺寸图主梁截面高度H=600mm,宽度B=600mm,腹板厚度t w=20mm,上下翼缘厚度t f=20mm。
次梁截面高度H=600mm,宽度B=600mm,腹板厚度t w=20mm,上下翼缘厚度t f=20mm。
翼缘自由外伸宽度c=150mm,加劲肋间距为1000mm。
1.5.2 平台尺寸两支墩轴线间距8.0m,净距7.0m,并保证支墩与桩或压板的净距不少于2.0m。
钢平台尺寸为12m×5m,次梁两端搁置于支墩上,主梁置于次梁之下,未加载时主次梁间为脱离状态;次梁两端伸出支墩轴线外长度2.0m,跨度8.0m,次梁间横向轴线间距1.0m。
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:/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。
一千吨静载试验堆载法钢平台承载力验算书解析

钢平台承载力验算书钢平台承载力验算书编制:审核:批准:钢平台承载力验算书一、单桩竖向抗压静载试验概述单桩竖向抗压静载试验(以下简称静载),用于检测单桩的竖向抗压承载力;既可为设计提供参考依据,也可用于工程桩抽样检测。
图1 静载试验现场从检测对象与仪器设备的角度看,静载试验由基桩、加载设备、反力装置、传感器、控制仪器五大部分组成,见图2。
二、平板载荷试验概述平板载荷试验,用于检测天然地基、处理土地基或复合地基的承载力;既可为设计提供参考依据,也可用于现场抽样检测。
图3 平板载荷试验现场从检测对象与仪器设备的角度看,平板载荷试验由待检地基、加载设备、反力装置、传感器、控制仪器五大部分组成,见图2。
三、加载反力装置概述加载装置由千斤顶构成,通过控制仪器自动加载。
反力装置是指压重平台反力装置,即所谓堆载法、堆重法。
堆载法反力装置由支墩、主梁、次梁、混凝土试块组成。
根据规范要求,试验前必须满足支墩施加的压应力小于地基土的1.5倍承载力特征值,否则应进行局部地基处理。
本计算书对主梁、次梁构成的钢平台进行强度、刚度、稳定性计算,校核其安全性是否满足试验要求。
按最大加载量10000kN计,主要受力参数如下表所示:表1 受力指标主梁、次梁均为钢梁,采用Q345B钢材,长均为8m;第一层试块中,每一块都有两根次梁支承。
主梁、次梁截面均为箱型梁,尺寸如下:主梁2根,总高度100cm,宽50cm,腹板厚为3.5cm,上下翼缘厚3.5cm;加劲肋跨中部间距50cm,支座部位间距为80cm。
次梁10根,总高度50cm,宽50cm,腹板厚3cm,上下翼缘厚3cm 。
加劲肋间距为50cm 。
水泥试块尺寸为1m ×1m ×2m ,单块重量为5吨。
钢材为Q235。
四、次梁承载力计算钢平台尺寸为8m ×8m ,沿主梁方向上有5个混凝土试块,每个试块由两根次梁支承。
所以,次梁承受的均布荷载为m kN m mm kN/5.187********=⨯⨯,即187.5kN/m 。
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:/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。
越检6000kN钢平台验算书

加载装置由分离式千斤顶构成,通过控制仪器自动加载。
反力装置是指压重平台反力装置,即所谓堆载法、堆重法。堆载法反力装置由支墩、主梁、次梁、混凝土试块组成。
根据规范要求,试验前必须满足支墩施加的压应力小于地基土的1.5倍承载力特征值,否则应进行局部地基处理。
本计算书对主梁、次梁构成的钢平台进行强度、刚度、稳定性计算,校核其安全性是否满足试验要求。按最大加载量6000kN计,主要受力参数如下表所示:
钢平台承载力验算书
广州越监工程质量安全检测中心有限公司
二〇一五年八月十日
钢平台承载力验算书
编制:
审核:
批准:
钢平台承载力验算书
一、单桩竖向抗压静载试验概述
单桩竖向抗压静载试验(以下简称静载),用于检测单桩的竖向抗压承载力;既可为设计提供参考依据,也可用于工程桩抽样检测。
图1静载试验现场
从检测对象与仪器设备的角度看,静载试验由基桩、加载设备、反力装置、传感器、控制仪器五大部分组成,见图2。
bo/t=525/75=7.0<40 =33.0
故主梁的局部稳定性满足要求。
四、结论
综上所述,该套反力装置主、次梁安全性满足最大加载6000kN的试验要求。
(1)主梁未施加荷载时,次梁为两端悬臂的简支梁;
(2)主梁施加全部荷载时;
工况1情况下:
跨中最大弯矩:
悬臂端最大弯矩:
最大剪力为:
工况2情况下:
跨中最大弯矩:
悬臂端最大弯矩:
最大剪力为:
(一)抗弯强度验算
因为受压翼缘b/t=220/20=11.0<13,所以考虑部分塑性。
,满足;
其中, 为截面塑性发展系数;
(四)次梁的局部稳定性验算
钢支撑(钢管)强度及稳定性验算

N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) (N/mm2) 验算 N/ψ xA+β mMx/γ W(1-0.8N/NEx) ≤ φ f
⒉弯矩平面外
不需验算
λ y'=(fy/E)1/2*λ y/π
当λ y'〉0.215时,稳定系数ψ y={(α 2+α 3λ y'+λ y'2)-[(α 2+α 3λ y'+λ y'2)2-4λ y'2]1
当λ y'≤0.215时,稳定系数ψ y=1-α 1λ y'2
ψy
1.15
验算 N/ψ yA+0.7Mx/W ≤ φ f
支撑轴心压力N (KN) 最大弯矩Mx (KN·m)
N/ψ yA+0.7Mx/W (N/mm2) W≤φ f
b类 0.965 1.1E+03 0.343
1.0000 176.42
满足
245 95797528.05
91.70
塑性发展系数γ
1.15
Me(偏心矩)
0
M(计入偏心矩)
0
M0(未计入偏心矩)(=1/8 x w l2)(kNm)
0
局部稳定性验算
径厚比
验算 d/t ≤ 100*(235/f
刚度验算
构件容许长细比[λ ]
150
强度验算
N/A+M/γ W (N/mm2)
60.57
22+α 3λ x'+λ x'2)2-4λ x'2]1/2}/2λ x'2
钢平台验算书

中国建筑股份有限公司CHINA STATE CONSTRUCTION ENGRG.CORP. LTD襄樊市内环线汉江三桥工程钢平台验算书中国建筑股份有限公司襄樊汉江三桥项目经理部二O一O年一月目录第一章编制说明 (1)1.1编制依据 (1)1.2编制目的 (1)第二章工程概况 (1)2.1 工程概述 (1)2.3 验算方案 (1)第三章计算验算 (1)3.1 荷载取值 (1)3.2 计算简图 (1)3.3分析与计算 (2)第四章加固处理 (9)第一章 编制说明1.1 编制依据1. 《襄樊市内环线汉江三桥工程—水上钻孔钢平台施工方案》;2. 《钢结构设计规范—GB50017-2003》;3. 《钢结构工程施工质量验收规范—GB50205-2001》;4. 《公路桥涵施工技术规范—JTJ041-2000》;5. 其他规范、规程、评定标准和验收办法。
1.2 编制目的由于前期水上钻孔平台是按采用冲击钻进行桩基施工进行设计的,荷载较小,现考虑采用GF300型气举反循环钻机,增加了荷载,为了确保29#和30#主平台上水上桩基的顺利施工,同时也为保证钢平台和钻机施工的安全,对钢平台进行验算加固处理。
第二章 工程概况2.1 工程概述襄樊市汉江三桥主桥桥墩为29#和30#墩,每个桥墩基础采用分离式矩形承台,每个承台下设置16根直径2m ,桩长75m 的桩。
为了保证水上桩基的顺利开工,我项目部已编制《襄樊市内环线汉江三桥工程—水上钻孔钢平台施工方案》,而29#、30#主墩的水上钢平台已打设完成,平面尺寸为70m ×39m 。
2.3 验算方案(1)验算原则仅对钢平台的原有结构进行验算,并对平台进行局部进行加固处理。
(2)验算方案根据GF300型气举反循环钻机的基座尺寸mm mm 36008600⨯和钢平台上分配梁的布置型形式,对钢平台的构件进行验算,包括36b 分配梁、45b 垫梁以及平台的抗扭和钢管桩的验算。
钢管支架稳定性验算

钢管支架整体稳定性验算
1、支架钢管验算:主要验算钢管压应力、稳定性,经计算,钢管有关数据如下:
D=4.8cm h=4mm s=5.53cm2 I=13.49cm4 W=4.57cm3
I=1.56cm [σ]=72Mpa [τ]=80Mpa h为钢管壁厚
钢管在横隔板处的受力最大,因此只须验算此处的钢管受力即可。
P=0.4m×0.3m×1.3m×2.5T/m3=7.64KN<40KN(容许承载力)
钢管的稳定性验算:两端固定取μ=0.5
λ=μ×L/I=0.5×150cm/4.56cm=48
φ=1.02-0.55[(λ+20)/100]2
=1.02-0.55[(48+20)/100] 2
=0.766
则φ[σ]=55.2Mpa
σ=P/A=7.64/5.53=13.8Mpa
所以1.5σ=20.7Mpa<σ<φ[σ]
满足稳定性要求
抗剪计算
τ=P﹒S(I﹒b)
=2P/A
=2*7.64/5.53
=27.6Mpa
取安全系数K=1.5 则1.5τ=41.4Mpa<[τ]
所以抗弯满足要求
2、地基应力验算,为了提高钢管的承载力,就必须增大钢管与地基的接触面积,我们采取在钢管下垫8*8*0.5cm的小铁板。
σ=P/A=7.64/0.08*0.08=1.2Mpa
安全系数取K=1.5 则1.5σ=1.8Mpa<[σ]=20Mpa
所以满足地基承载力的要求。
(整理)钢梁稳定性计算步骤

钢梁整体稳定性验算步骤1. 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4.2.1条,判断是否可不计算梁的整体稳定性。
2. 如需要计算2.1 等截面焊接工字形和轧制H 型钢简支梁xyxy(a)双轴对称焊接工字形截面(b)加强受压翼缘的单轴对称焊接工字形截面y (c)加强受拉翼缘的单轴对称焊接工字形截面y (d)轧制H 型钢截面1)根据表B.1注1,求ξ。
ξl 1——H 型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度,对跨中无侧向支承点的梁,l 1为其跨度;对跨中有侧向支撑点的梁,l 1为受压翼缘侧向支承点间的距离(梁的支座处视为有侧身支承)。
b 1——截面宽度。
2)根据表B.1,求βb。
3)根据公式B.1-1注,求I1和I2,求αb。
如果αb>0.8,根据表B.1注6,调整βb。
4)根据公式B.1-1注,计算ηb。
5)根据公式B.1-1,计算φb。
6)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
7)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.2 轧制普通工字钢简支梁1)根据表B.2选取φb。
2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
3)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.3 轧制槽钢简支梁1)根据公式B.3,计算φb。
2)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
3)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.4 双轴对称工字形等截面(含H型钢)悬臂梁1)根据表B.1注1,求ξ。
ξl1——悬臂梁的悬伸长度。
b1——截面宽度。
2)根据表B.4,求βb。
3)根据公式B.1-1,计算φb。
4)如果φb>0.6,根据公式B.1-2,采用φ’b代替φb。
5)根据公式4.2.2,验算稳定性。
2.5 受弯构件整体稳定系数的近似计算(均匀弯曲,)2.5.1 工字形截面(含H型钢)双轴对称1)根据公式B.5-1,计算φb,当φb>0.6时,不必根据公式B.1-2,采用φ’b 代替φb,当φb>1.0,取φb=1.0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
附件2
柬埔寨Stueng Trang-Kouch Chhmar 湄公河大桥工程
钢平台验算书
1 计算依据
a 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
b 《港口工程荷载规范》(JTS 144-1-2010)
c 《港口工程桩基规范》(JTJ254-99)
2 计算内容
2.1 单筒承载力计算 2.2 群筒承载力计算 2.3 平台稳定性验算
3引桥墩钢平台验算书
3.1单筒承载力计算
1 )单桩垂直极限承载力设计值按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)及公式计算:
/50.16//50.8
uk sk pk sik i p pk p b p b b p Q Q Q u q l q A h d h d h d λλλ=+=+<=>=∑当时,当时,
式中:
uk Q ——单桩垂直极限承载力设计值(kN )
sik pk q q 、—分别为单桩第i 层土的极限侧摩阻力标准值,单桩极限桩端阻力
标准值(kPa );
p λ—桩端土塞效应系数
b h —桩端进入持力层深度;
d —钢管桩外径;
i l —桩身穿过第i 层土的长度(m );
u —桩身截面周长(m );
p A —桩身截面面积(m 2)。
2 )桩基参数
注:桩基参数参考类似工程土质及本工程地勘综合确定,其值比较保守。
3)以12#墩为例,六护筒参数
4)12#墩入泥参数
注:由于桩端承载力值较小,且存在较大不确定性,计算单桩承载力时已将桩端承载力作为安全储备
3.2 群筒承载力计算
群筒承载力计算效应为1
故,整个平台的承载力为16788.324KN
3.3平台稳定性验算
荷载情况:
1)护筒自身重量,单根重量29.734t ;合计178.404t ,(静荷载)。
2)钢平台重量,约30t ;(静荷载) 3)冲击桩架+锤,约22t ;(动荷载)
4)发电机及其他荷载约5t ;(动荷载)
静荷载考虑安全系数1.1,动荷载考虑安全系数1.4; 故合计荷载为:260.045t 。
整体稳定性:
工况一,安装钢平台时, 229.245t<1678.83t ,平台稳定;
工况二,钻第一根桩,先考虑第一根桩为12-1#, 此时,12-1#仅有桩摩阻力,无端承力。
260.045t<1678.83t ,平台稳定;
在钻此桩时,考虑最不利因素,仅12-1#钢护筒靠摩阻力单独承受桩架及锤自重,此时12-1#钢护单桩承载力为:279.8t 。
平台自重的1/6及钢护筒自身加上桩架及锤自重69.01t<279.8t 。
平台亦稳定。
工况三,浇筑混凝土时,考虑初罐混凝土6m 3(15t ),钢筋笼46t , 此时,荷载为331.645t<1577.85t ,平台稳定。
结论:
1、根据我局以往经验,单根钢护筒入土达到桩长1/3,此桩稳定(此经验根据宝钢马迹山港矿石码头工程),而本墩入土与桩长比达到0.625,及根据计算,单桩稳定,群桩亦稳定;
2、以上计算虽未考虑流速,是因为在雨季来临前,根据2001-2002年水位表、2011年水位表及目前水位流速观察数据,流速基本在2.0m/s 以下。
再根据以上计算,余量很大,故判断12#墩整个钢平台是稳定的。
4主墩钢平台验算书
4.1单筒承载力计算
1 )单桩垂直极限承载力设计值按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)及公式计算:
/50.16//50.8
uk sk pk sik i p pk p b p b b p Q Q Q u q l q A h d h d h d λλλ=+=+<=>=∑当时,当时,
式中:
uk Q ——单桩垂直极限承载力设计值(kN )
sik pk q q 、—分别为单桩第i 层土的极限侧摩阻力标准值,单桩极限桩端阻力
标准值(kPa );
p —桩端土塞效应系数
b h —桩端进入持力层深度;
d —钢管桩外径;
i l —桩身穿过第i 层土的长度(m ); u —桩身截面周长(m );
p A —桩身截面面积(m 2)。
2 )桩基参数
注:桩基参数参考类似工程土质及本工程地勘综合确定,其值比较保守。
3)15#墩十护筒参数
4)15#墩入泥参数
注:由于桩端承载力值较小,且存在较大不确定性,计算单桩承载力时已将桩端承载力作为安全储备
2.2 群筒承载力计算
群筒承载力计算效应为1
故,整个平台的承载力为34588KN
2.3平台稳定性验算
荷载情况:
1)护筒自身重量,单根重量54t;合计540t,(静荷载)。
2)钢平台重量,约110t;(静荷载)
3)冲击桩架+锤,约33t;(动荷载)
4)发电机及其他荷载约8t;(动荷载)
静荷载考虑安全系数1.1,动荷载考虑安全系数1.4;
故合计荷载为:772.4t。
整体稳定性:
工况一,安装钢平台时,
772.4t<2831.65t,平台稳定;
工况二,钻第一根桩,先考虑第一根桩为16-1#,
此时,16-1#仅有桩摩阻力,无端承力。
746.72t<3458.8t,平台稳定;
在钻此桩时,考虑最不利因素,仅16-1#钢护筒靠摩阻力单独承受桩架及锤
自重,此时16-1#钢护筒摩阻力为:345.9t。
平台自重的1/10及钢护筒自身加上桩架及锤自重117.7t<283.17t。
平台亦稳
定。
工况三,浇筑混凝土时,考虑初罐混凝土6m3(15t),钢筋笼123.28t,此时,荷载为924.51t<3458.8t,平台稳定。
结论:
15#墩整个钢平台是稳定的。