水平荷载计算

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荷载计算及计算公式-小知识

荷载计算及计算公式-小知识

荷载计算及计算公式小知识1、脚手架参数立杆横距(m): 0.6;立杆纵距(m): 0.6;横杆步距(m): 0.6;板底支撑材料: 方木;板底支撑间距(mm) : 600;模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度(m):0.2;模板支架计算高度(m): 1.7;采用的钢管(mm): Ф48×3.5;扣件抗滑力系数(KN): 8;2、荷载参数模板自重(kN/m2): 0.5;钢筋自重(kN/m3) : 1.28;混凝土自重(kN/m3): 25;施工均布荷载标准值(kN/m2): 1;振捣荷载标准值(kN/m2): 23、楼板参数钢筋级别: 二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级: C30;楼板的计算宽度(m): 12.65;楼板的计算跨度(m): 7.25;楼板的计算厚度(mm): 700;施工平均温度(℃): 25;4、材料参数模板类型:600mm×1500mm×55mm钢模板;模板弹性模量E(N/mm2):210000;模板抗弯强度设计值fm(N/mm2):205;木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.3;Φ48×3.5mm钢管、扣件、碗扣式立杆、横杆、立杆座垫、顶托。

16a槽钢。

锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠、撬棒、吊装索具等。

脱模剂:水质脱模剂。

辅助材料:双面胶纸、海绵等。

1)荷载计算:(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1=(25+1.28)×0.6×0.7=11.04kN/m;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.5×0.6=0.3kN/m ;(3)活荷载为施工荷载标准值(kN):q3=(1+2)×0.6 =1.8kN;q=1.2×(q1+q2)+1.4×q3=1.2×(11.04+0.3)+1.4×1.8=16.128kN/m2)抗弯强度计算f = M / W < [f]其中 f ——模板的抗弯强度计算值(N/mm2);M ——模板的最大弯距(N.mm);W ——模板的净截面抵抗矩;W= 5940mm3;[f] ——模板的抗弯强度设计值;M =0.1ql2= 0.100×16.128×0.6×0.6=0.581kN.m故f = 0.581×1000×1000/5940=97.8N/mm2模板的抗弯强度验算 f < [f]=205 N/mm2,满足要求!3)挠度计算v =0.677ql4/100EI<[v]=l/150=4mm模板最大挠度计算值v=0.677×(11.04+0.3)×6004/(100×210000×269700)=0.175mm 模板的最大挠度小于[v],满足要求!4)模板支撑方木的计算方木按照均布荷载下两跨连续梁计算。

水平荷载计算范文

水平荷载计算范文

水平荷载计算范文水平荷载计算是在结构工程中的重要计算步骤之一,它用于确定结构在水平方向上所受的外部力的大小,以便设计工程师可以确定合适的结构尺寸和材料来满足设计要求。

本文将介绍水平荷载计算的基本原理、分类以及一些常见的计算方法。

一、水平荷载的分类水平荷载可分为几类,包括风荷载、地震荷载和水动力荷载等。

这些荷载的作用机制及特点不同,需要根据具体的结构类型和地理位置来选择适当的荷载标准和计算方法。

1.风荷载:风是一种重要的水平荷载,其大小取决于风的速度、方向和结构的形状及表面特性等因素。

风荷载可以按照国家和地区的建筑规范来确定。

2.地震荷载:地震是指地球地壳发生的剧烈震动,可产生巨大的水平荷载。

地震荷载的计算可以参考地震地区的地震动强度和建筑物的抗震设防要求。

3.水动力荷载:水动力荷载是指由于水流、波浪和潮流等水力作用产生的水平力。

它主要用于桥梁、码头和船舶等结构的设计。

二、风荷载计算风荷载计算是水平荷载计算中的重要一部分。

常用的风荷载计算方法有静力法和动力法两种。

1.静力法:静力法是指根据结构的几何形状和表面特性,将结构上各点处的风力按照一定的规则分布到结构上,然后根据结构的受力平衡条件计算结构的风荷载。

静力法适用于结构尺寸相对较小和形状规则的情况。

2.动力法:动力法是根据结构的动力特性和风荷载的动态特点,通过数值模拟或物理试验等方法计算结构在风作用下的响应。

动力法适用于结构尺寸较大或形状复杂的情况。

三、地震荷载计算地震荷载计算是结构设计中的重要部分,其目的是保证结构在地震作用下的安全性。

常用的地震荷载计算方法有静力法和地震反应谱法两种。

1.静力法:静力法是指根据地震荷载的设计加速度和结构的质量,将地震荷载按照一定的规则分布到结构上,然后根据结构的受力平衡条件计算结构的地震荷载。

2.地震反应谱法:地震反应谱法是根据地震动的频率特性和结构的动力特性,通过地震反应谱计算结构在地震作用下的响应。

地震反应谱法适用于结构较大或对地震作用较为敏感的情况。

第五章 横向水平地震荷载计算

第五章 横向水平地震荷载计算

第五章 横向水平地震荷载计算5.1 各楼层重力荷载代表值集中质点系各质点重力荷载代表值的集中方法,随结构类型和计算模型而异。

对于多层框架结构,重力荷载代表值一般取:恒载+0.5 活载,对于质点荷载的集中方法:顶层质点为屋盖和顶层上半个层高范围;一般层质点为楼盖和上、下各半个层高范围。

5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度远小于40m ,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切为主,因此用底部剪力法来计算水平地震作用。

本设计为7 度设防,抗震等级为三级,根据相关的地质条件查《抗震设计规范》按第二类场地,第一组抗震设计,Tg =0.35s ,αmax=0.08,等效重力荷载系数ξ=0.85,根据经验公式s 32.08.166.181053.025.01053.025.0323-323-1=⨯⨯+=⨯+=BHT <1.4Tg=0.49s所以,不需要考虑顶部附加水平地震作用。

取9.01T g ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=T α 089.008.00.310.359.0max =⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛=α计算总水平地震作用标准值即底部剪力eq 1:G F F EK EK α= 式中,1α相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数;eq G 结构等效总重力荷载,多质点取总重力荷载代表值的85%;eq G = 0.85∑i G = 0.85×2182.61 =1855.22 1.16522.1855089.0eq 1=⨯==G F RK αKN则质点 i 的水平地震作用i F 为:EK njj j i i F H G H G F ∑==1i式中: j G G ,i 分别为集中于质点i ,j 的荷载代表值; j H H ,i 分别为质点i,j 的计算高度。

具体计算过程如下表,各楼层的地震剪力按∑==nKK F V 1来计算,一并列入表中,表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表5.3 水平地震作用下的位移验算用 D 值法来验算:框架第i 层的层间剪力i V ,层间位移i )u (∆及结构顶点位 移u 分别按下式来计算∑==nkK F V 1i ∑==∆sj ij i i D V u 1/)( ∑=∆=nkk u u 1)( 计算过程见下表。

桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)

桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)

桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)对于承受水平荷载显著的建(构)筑物,根据其受荷方式的不同大致方式分为几类:一类是以长期水平荷载为主九种的构筑物,例如挡土墙、拱结构、堆载场地等构筑物桩基受到年力的高度力;另一类是以周期荷载或循环荷载为主的建筑物,例如地震或风产生的建(构)筑物水平力、吊车等产生的制动力、海洋客户端平台工程或岸边工程等波浪产生的水平力。

对于一般建筑物,当水平荷载较大且桩基埋深此时较浅时,人体工学桩基的水平承载力设计应成为重点。

本文章主要考虑单桩水平承载力的问题。

单桩在水平荷载下的承载特性是指桩顶在水平荷载下产生水平位移和转角,桩身出现弯曲应力、桩前应力受侧向挤压,产生危急情况桩身结构和地基的破坏情况。

影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩身入土深度、桩顶约束条件等。

根据水平力作用下单桩的承载变形性状,可将桩分为刚性桩、半刚性桩、柔性桩。

1.1.1水平受荷单桩的破坏机理研究单桩在低水平荷载区域时基本表现为由线性到非线性区段的过渡过程,在达到极限荷载后,即使不继续增加主梁,水平位移也会急剧增加,会出现水平荷载下降经常出现的特征,即到达了极限状态。

这种单桩水平承载的非线性物理性质是随着水平位移化学成分的增大,不仅会和桩周边地基的非线性特性一起从地表面延伸到地基深部产生渐进性破坏,还会相继出现处于稳定性状态桩体向出现塑性铰转化的情况,见图1.1.1-1。

图1.1.1-1单桩桩顶水平荷载-水平位移关系(引自《大韩民国建筑基础结构设计建筑指南》)在桩身结构出现破坏到形成极限状态时,此种破坏情况一般包含条件两种情况:①地基土在桩长范围内产生破坏的情况;②桩头固定时,桩顶和桩身地下部分形成两个塑性铰(桩头自由而地下部分为铰)的状态,并且这两个断面间的地基土也有发生破坏的情况。

总的说来,单桩水平承载力主要是由桩身抗弯能力和桩侧土强度(稳定性)控制。

对于低配筋率灌注桩,通常是由桩身先出现裂缝,随后断裂破坏;此时,单桩水平气压承载力由桩身强度控制。

水平荷载计算方法与步骤

水平荷载计算方法与步骤

水平荷载计算方法与步骤引言水平荷载计算是工程设计中重要的一项任务,它用于确定结构物在水平方向上所承受的荷载,并基于这些荷载进行结构设计。

本文将介绍水平荷载计算的基本方法和步骤。

水平荷载计算方法水平荷载计算方法一般分为静力法和动力法两种。

1. 静力法静力法是一种简单和常用的水平荷载计算方法,适用于大多数常规结构。

该方法基于结构的几何和材料性质,通过荷载分析和力平衡原理来推导结构的荷载。

2. 动力法动力法是一种适用于特殊结构的水平荷载计算方法。

它考虑到结构的动力响应和振动特性,通常用于高层建筑、桥梁和塔等工程。

该方法基于结构的固有频率和地震动力学等参数,通过动力分析来计算结构的荷载。

水平荷载计算步骤水平荷载计算一般包括以下步骤:1. 确定结构的水平荷载标准:根据工程规范和设计要求,确定适用于结构的水平荷载标准。

2. 确定结构的几何和材料性质:通过结构的平面图和建筑材料参数,确定结构的几何和材料性质。

3. 进行荷载分析:根据结构的几何和材料性质,进行荷载分析,计算结构在水平方向上所承受的荷载。

4. 进行力平衡计算:根据荷载分析的结果,进行力平衡计算,确定结构的内力和反力。

5. 进行结构设计:基于力平衡计算的结果,进行结构设计,确定合适的结构构件尺寸和布置。

6. 进行验算和优化:对设计的结构进行验算,根据需求进行优化,确保结构的安全性和经济性。

结论水平荷载计算是工程设计中不可或缺的一部分。

通过采用适当的计算方法和严谨的步骤,可以确保结构在水平方向上的稳定和安全。

在进行水平荷载计算时,需要参考相关规范和要求,并根据实际情况进行合理的假设和参数选择。

水平荷载作用下结构侧移计算

水平荷载作用下结构侧移计算

水平荷载作用下结构侧移计算
1风荷载作用下结构位移计算
风荷载作用下框架的层间位移可按下式计算:
式中,第j层的总剪力
第j层所有柱的抗侧刚度之和
第j层的层间侧移
第一层的层侧移求出以后,就可以计算各楼板标高处的侧移值得顶点侧移值,各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移值之和,顶点侧移值是所有各层侧移值之和。

风荷载作用下侧移计算表如下(取中间跨):
层次
4 3.64 3.64 27942.570 0.00013 1/28409
3 4.4
4 8.08 36311.033 0.00022 1/14830
2 4.18 12.26 36344.03
3 0.0003
4 1/10000
1 5.23 17.49 34415.344 0.00051 1/10000
由表可得:
层间最大位移值,满足要求。

柱顶位移
,满足要求。

4.2地震荷载作用下位移验算
地震荷载作用下框架的层间位移可按下式计算:
式中,第j层的总剪力
第j层所有柱的抗侧刚度之和
第j层的层间侧移
层次
4 127.92 127.92 27942.570 0.004
5 1/806
3 106.27 234.19 36311.033 0.0065 1/513
2 74.27 308.46 36344.03
3 0.0085 1/389
1 50.50 358.96 34415.344 0.0104 1/473
由表可知:
(1)、各层层间位移角均小于1/250,满足要求。

(2)、顶点位移
,满足要求。

水平荷载和竖向荷载计算方法

水平荷载和竖向荷载计算方法

水平荷载和竖向荷载计算方法
水平荷载和竖向荷载是工程设计中常见的两种荷载类型,它们
分别用于结构的水平和竖向承载能力的计算。

下面我将从多个角度
分别介绍它们的计算方法:
1. 水平荷载计算方法:
水平荷载通常指风荷载或地震荷载,其计算方法如下:
风荷载计算,根据当地的风速、结构的高度和形状、结构的暴
露系数等参数,采用规范中的公式或图表来计算风荷载。

常见的规
范包括《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等。

地震荷载计算,根据结构所在地区的地震烈度、结构的重要性、结构类型等参数,采用规范中的地震作用系数和地震力计算公式来
计算地震荷载。

常见的规范包括《建筑抗震设计规范》和《地震动
参数区划图》等。

2. 竖向荷载计算方法:
竖向荷载通常指结构的自重、活荷载和附加荷载等,其计算方法如下:
结构自重计算,根据结构的材料和构造,计算结构的各部分的体积或面积,并乘以相应的材料密度来计算结构的自重。

活荷载计算,根据规范中给出的建筑物使用的类型、场所、人员密度等参数,计算活荷载的大小。

常见的规范包括《建筑结构荷载规范》等。

附加荷载计算,包括设备荷载、雪荷载等,根据具体的情况进行计算。

总的来说,水平荷载和竖向荷载的计算方法需要根据具体的工程情况和规范要求进行综合考虑,确保结构在受到外部荷载作用时能够安全稳定地工作。

混凝土结构设计中的水平荷载计算原理

混凝土结构设计中的水平荷载计算原理

混凝土结构设计中的水平荷载计算原理混凝土结构设计中的水平荷载计算原理一、水平荷载的定义水平荷载是指作用于建筑物结构中与垂直方向不同的方向的荷载,主要包括风荷载、地震荷载等。

二、水平荷载的计算原理在混凝土结构设计中,水平荷载的计算原理主要包括静力分析法和动力分析法两种方法。

1、静力分析法静力分析法是指通过静力学原理,将水平荷载转化为相应的静力效应,然后对结构进行分析计算的方法。

在静力分析法中,水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载,然后分别计算其产生的静力效应,并加以合成,得到结构的总静力效应。

2、动力分析法动力分析法是指通过建立结构的动力模型,对结构在地震、风等动力荷载作用下的动力响应进行分析计算的方法。

在动力分析法中,水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载,然后建立结构的动力模型,对结构进行振动分析,得到结构在水平荷载作用下的动力响应。

三、水平荷载的计算方法在混凝土结构设计中,水平荷载的计算方法主要包括静力法和动力法两种方法。

1、静力法静力法是指通过静力学原理,将水平荷载转化为相应的静力效应,然后对结构进行分析计算的方法。

在静力法中,水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载,然后分别计算其产生的静力效应,并加以合成,得到结构的总静力效应。

静力法的计算步骤如下:(1)计算荷载:按照规范要求,确定结构所受的水平荷载大小;(2)荷载分解:将水平荷载按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载;(3)计算静力效应:分别计算水平和垂直方向荷载所产生的静力效应;(4)合成静力效应:将水平和垂直方向荷载产生的静力效应按照其作用方向合成,得到结构的总静力效应。

2、动力法动力法是指通过建立结构的动力模型,对结构在地震、风等动力荷载作用下的动力响应进行分析计算的方法。

在动力法中,水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载,然后建立结构的动力模型,对结构进行振动分析,得到结构在水平荷载作用下的动力响应。

水平荷载计算

水平荷载计算

水平荷载计算
引言
本文档旨在介绍水平荷载计算的基本原理和方法。

水平荷载计算是结构工程中的重要环节,用于确定结构体在水平方向上承受的荷载以及相应的设计参数。

基本原理
水平荷载计算基于结构的稳定性和安全性考虑,通过分析荷载的作用方式、结构的刚度和变形能力等因素,确定结构所需承受的水平荷载。

计算方法
水平荷载的计算主要分为静力法和动力法两种方法。

静力法
静力法是根据结构受力平衡的原理进行计算,将水平荷载作用于结构体上时,通过平衡力的原理,计算出结构所受的水平荷载。

常用的静力法计算方法包括等效静力法和分析模型法。

动力法
动力法是根据结构动力学理论进行计算,考虑结构在地震、风荷载等动力荷载作用下的反应。

通常通过对结构进行动力分析,计算结构的自振周期、峰值反应等参数,从而确定所需承受的水平荷载。

设计参数
根据水平荷载计算的结果,可以确定一些重要的设计参数,如结构的抗倾覆能力、抗风能力、抗地震能力等。

这些设计参数对结构的安全性和稳定性具有重要意义。

总结
水平荷载计算是结构工程中的重要内容,通过合理的计算方法
和准确的设计参数,可以保证结构在水平方向上的稳定性和安全性。

在实际工程中,需要根据具体的项目要求和设计规范,选择合适的
计算方法,并进行详细的计算和分析。

以上是对水平荷载计算的概述,更详细的计算方法和实际案例
可以根据具体需求进行进一步研究和实践。

参考文献
- 张三, 李四. 结构工程原理. 中国建筑出版社, 2018.
- 王五, 赵六. 结构计算手册. 机械工业出版社, 2020.。

水平(风+地震)荷载计算表格

水平(风+地震)荷载计算表格

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单桩水平承载力计算

单桩水平承载力计算

单桩水平承载力计算一、静力分析法静力分析法是根据桩体受到的水平荷载产生的内力平衡条件来计算单桩水平承载力的方法。

计算步骤如下:1.确定桩的几何参数:包括桩的直径或截面面积、桩的长度等。

2.确定土的力学参数:包括土的内摩擦角、土的内聚力及土的重度等。

3.计算桩的自重:根据桩的几何参数和土的重度来计算桩的自重。

4.计算桩身的抗侧摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗侧摩擦力。

5.计算桩身的抗拔摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗拔摩擦力。

6.计算土中桩端反力:根据桩身的抗侧摩擦力、抗拔摩擦力和桩的自重来计算土中桩端反力。

7.确定桩身的刚度:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩身的刚度。

8.计算桩的弯矩及最大挠度:根据土中桩端反力、桩的刚度和水平力来计算桩的弯矩和最大挠度。

9.计算桩的水平承载力:根据桩的弯矩和最大挠度来计算桩的水平承载力。

二、动力分析法动力分析法是根据桩体在水平荷载作用下的振动特性来计算单桩水平承载力的方法。

计算步骤如下:1.进行动力试验:通过在桩头上施加不同振动力和观测振动信号,得到桩的动力特性。

2.确定动力参数:包括桩的共振频率和桩的阻尼比等。

3.确定土的力学参数:包括土的剪切模量和土的阻尼比等。

4.计算桩的共振频率:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩的共振频率。

5.确定桩的最大振幅:根据桩的几何参数、土的力学参数、桩的共振频率和振动力来计算桩的最大振幅。

6.计算桩的水平承载力:根据桩的最大振幅来计算桩的水平承载力。

静力分析法和动力分析法在实际工程中都有广泛的应用,选择合适的方法需要根据具体的工程情况和数据可靠性来决定。

此外,还有基于现场试验和数值模拟的方法可供选择,可以根据具体情况选择最合适的方法进行单桩水平承载力计算。

水平杆均匀荷载最大弯矩计算公式

水平杆均匀荷载最大弯矩计算公式

我们要找出水平桿在均勻荷載下的最大弯矩计算公式。

首先,我们需要了解什么是弯矩以及如何计算它。

弯矩是描述一个结构在弯曲力作用下的弯曲程度的量。

对于一个均匀分布的荷載,其弯矩 M 可以用以下的数学公式表示:
M = FL/4
其中,F 是荷載的力,L 是桿的长度。

这个公式告诉我们,对于一个均匀分布的荷載,其产生的弯矩与荷載的力成正比,与桿的长度成正比。

为了得到最大弯矩,我们需要考虑最大的荷載力 F 和最大的桿长度 L。

但在这个问题中,我们假设荷載是均勻的,所以 F 和 L 都是给定的。

因此,最大弯矩就是 M 的最大值,这可以通过直接代入 F 和L 的值来得到。

计算结果为:最大弯矩是250 N·m。

所以,水平桿在均勻荷載下的最大弯矩是250 N·m。

重力荷载及水平荷载计算

重力荷载及水平荷载计算

5.4 重力荷载及水平荷载计算5.4.1屋面荷载:40㎜厚细石混凝土保护层内配6 @200 25KN/m 3×0.04m=1.0KN/m 2 三毡四油防水卷材 0.4 KN/m 2 20厚水泥砂浆找平层 20 KN/m 3×0.02m=0.4KN/m 2 200厚水泥蛭石保温层(兼1%找坡) 5 KN/m 3×0.2m=1.0KN/m 2APP 改性沥青隔汽层 0.05 KN/m 2 20㎜厚水泥砂浆找平层 20 KN/m 3×0.02m=0.4KN/m 2100㎜厚钢筋混凝土楼板 25KN/m 3×0.1m=2.5 KN/m 220㎜厚天棚抹灰 0.34KN/m 2屋面永久荷载标准值 S Gk =6.09 KN/m 2 活荷载:(上面屋面) 22/KN m 雪荷载: 20.35/KN m5.4.2 楼面荷载:(除卫生间以外的房间)100厚钢筋混凝土楼板 25KN/m 3×0.10m=2.5 KN/m 220厚水泥砂浆找平层 20 KN/m 3×0.02m=0.4KN/m 220厚花岗岩地面砖 28 KN/m 3×0.02m=0.56KN/m 2楼面永久荷载 S Gk =3.8 KN/m 2楼面活荷载: 22.0/KN m梁、柱、墙及门、窗重力荷载5.4.3 计算梁重力荷载时应从梁截面高度中减去板厚,梁表面有粉刷层,重力荷载近似取1.1倍梁自重已考虑梁面粉刷层的重力荷载。

横梁、纵梁重力荷载计算结果见下表(表1-14)、(表1-15)。

表中n h 、n l 分别表示梁截面净高度和净跨长,g 表示单位长度梁重力荷载。

(钢筋混凝土容重取325/KN m )表1-14 横梁重力荷载计算表表1-15 纵梁重力荷载计算表为了简化计算计算柱重力荷载时近似取1.1倍柱自重已考虑柱面粉刷层的重力荷载,柱净高可取层高。

柱重力荷载计算结果见下表(表1-16)(表1-17)。

设备水平荷载计算公式

设备水平荷载计算公式

设备水平荷载计算公式设备水平荷载是指设备在运行过程中所受到的水平方向的力,是在设备设计和安装过程中需要考虑的重要参数之一。

合理计算设备水平荷载可以保证设备的稳定运行,减少设备的损坏和故障,同时也可以保障生产安全和人员的安全。

在工程设计和施工中,计算设备水平荷载的公式是非常重要的,下面将介绍一些常用的设备水平荷载计算公式。

1. 设备水平荷载的定义。

设备水平荷载是指设备在运行过程中所受到的水平方向的力,通常是由于设备自身的运动或者外部环境的影响所产生的。

设备水平荷载的大小和方向对设备的稳定性和安全性有着重要的影响,因此在设备设计和安装过程中需要对其进行合理的计算和分析。

2. 设备水平荷载的计算方法。

设备水平荷载的计算通常是通过力学分析和结构分析来进行的,根据设备的类型、工作条件和环境等因素,可以采用不同的计算方法。

下面将介绍一些常用的设备水平荷载计算公式。

2.1 设备自重引起的水平荷载。

设备自重引起的水平荷载是指设备本身重量所产生的水平方向的力,通常可以通过下面的公式来计算:F = m a。

其中,F表示设备水平荷载的大小,m表示设备的质量,a表示设备的加速度。

在实际计算中,通常会考虑到设备的惯性和运动状态,因此需要对加速度进行综合考虑。

2.2 外部环境引起的水平荷载。

除了设备自重引起的水平荷载外,外部环境的影响也会对设备产生水平荷载,比如风载、地震等。

这些外部环境引起的水平荷载可以通过下面的公式来计算:F = m a。

其中,F表示设备水平荷载的大小,m表示设备的质量,a表示外部环境的加速度。

在实际计算中,需要根据具体的外部环境条件和设备的特性来确定合适的计算方法和参数。

3. 设备水平荷载的影响因素。

设备水平荷载的大小和方向受到多种因素的影响,包括设备的类型、工作条件、环境条件等。

在计算设备水平荷载时,需要综合考虑这些因素,并根据具体情况确定合适的计算方法和参数。

3.1 设备类型。

不同类型的设备在运行过程中所受到的水平荷载大小和方向有所不同,比如旋转设备、振动设备、输送设备等。

第二章水平荷载与水平抗力标准值的计算

第二章水平荷载与水平抗力标准值的计算

2.2水平荷载与水平抗力标准值的计算2.2.1概述基坑支护结构的荷载效应主要是侧向土压力,侧向土压力的计算模式有很多,主要采用的有以下两大类:(1) 以朗肯(Rankine )、库伦(Coulomb )等理论公式计算土压力;使用时应注意地基土的c 、φ的取、地面不规则几何形状等对桩墙侧土压力的影响。

土压力和水压力可分开计算,也可合并计算;合并计算时地下水以下土的重度区饱和水重度,降水后涂层按稍湿状态考虑。

对于粘性土,可忽略粘聚力,适当增加内摩擦角来计算。

(2) 有土压力计等测定换算的实测值为基础的土压力分布模型(图示法)或侧压系数法,亦称用土压力系数计算的土压力,图示法中采用较多是Terzaghi-peck 所建议的土压力分布模型法,如图 2.18所示。

缺图(3) 基坑支护结构上的 主动土压力称为水平荷载,被动土压力成为水平抗力都是很难精确确定的。

在基坑开挖深度以上的水平荷载,由于土体受到开挖面以上的水平荷载作用,往往产生一定的水平位移,支护结构总要产生转动或基坑内侧的移动,这些微小的转动或位移尽管可能无法达到使水平荷载从静止土压力下降到主动土压力所需要的位移量,但是足已接近,所以在设计计算时按主动土压力计算。

根据现有基坑开挖面上土压力实测结果或是按主动土压力计算结构内力的实践均证明,以主动土压力系数作为自重应力下的侧压力系数计算开挖面以上的水平荷载是偏于安全的。

在基坑开挖深度以下的水平荷载的分布较在基坑开挖深度以上水平荷载的分布,无论从理论上或时在实践中,其实都更为困难,同时也是目前基坑支护结构设计争论较大的问题之一。

工程实践表明,以传统的经典土压力理论计算是偏于保守的,经实践证明,基坑开挖深度以下的水平荷载可近似以(q h +γ)k 。

计算。

在基坑开挖深度以下的水平抗力是在上述水平荷载作用下由弹性理论计算方法计算确定其分布形式,在极限条件下其值一般受上限被动土压力限定。

按照规程JGJ120—99,在计算及参数取值上采用直观、简单及偏于安全的方法,对于碎石土及砂土采用水土分算的形式,对于粉土及粘性土采用水土合算的形式,土的抗剪强度指标统一取为固结快剪指标且不考虑有效值的影响。

04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算

04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算

水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
在确定柱的侧向刚度时,反弯点法假定各 柱上、下端都不产生转动,即认为梁柱线刚 度比为无限大。将趋近于无限大代入D值法 的公式,可得 c =1。因此,由式可得反弯 点法的柱侧向刚度,并用D0表示为:
D0

12ic h2
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算

zH
q( y)dy( y B

z)
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
2

3
V0 H 3 EAB2
uN

1

4
V0 H 3 EAB2
11 30
V0 H 3 EAB2
(顶点集中荷载) (均匀分布荷载) (倒三角分布荷载)
V0 是水平外荷载在框架底面产生的总剪力。
Vi
Dij
j 1
该式即为层间剪力Vi在各柱间的分配公式,它适 用于整个框架结构同层各柱之间的剪力分配。可见, 每根柱分配到的剪力值与其侧向刚度成比例。
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
( 4)柱的反弯点高度比y
反弯点高度示意图
框架各柱的反弯点高度比y可用下式表示:
y = yn + y1 + y2 + y3
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
柱的反弯点高度比y
式中:yn表示标准反弯点高度比,可 由附表查得;
y1表示上、下层横梁线刚度变 化时反弯点高度比的修正值; y2、y3表示上、下层层高变化 时反弯点高度比的修正值。

建筑荷载怎么计算?

建筑荷载怎么计算?

1 线荷载是面荷载乘以长度面荷载是容重乘以厚度点荷载应该是集中荷载,是线荷载乘以作用的长度。

可以按以下方式理解:容重是按立方计算,比如单位是kN/m3,乘以厚度或长度(单位米),约掉分母中的一个m变成kN/m2这是面荷载;再乘以面荷载作用的长度,约掉分母中的一个m变成kN/m 这是线荷载;再乘以线荷载作用的长度,约掉分母中的一个m变成kN这是集中荷载。

2 例如结构自身的自重,风力作用下的风荷载,屋面积雪造成的雪荷载,楼板上摆放家具、人员活动造成的活荷载,地震作用下的地震荷。

(1) 按照荷载的时间特性可以分为:永久荷载(或者叫恒荷载),可变荷载(或者叫活荷载)、偶然荷载。

按照荷载的结构反应类型可以分为:静荷载(如结构自重)、动荷载(如地震作用)按照荷载的分布形式可以分为:均布荷载(如楼面铺贴的大理石地板)、线荷载(如墙体)、集中荷载(如机器设备的支撑点)。

(2) 按荷载作用的方向可分为:垂直荷载和水平荷载建筑结构荷载计算,就是根据建筑结构的实际受力情况计算上述各种作用力的大小、方向、作用类型、作用时间等等,作为结构分析和计算的主要依据之一。

只有准确计算出结构荷载,才能设计出合理的结构形式和构件尺寸,达到既安全又经济的目的。

建筑称重为能力的一个衡量物理量。

荷载的分类(一)按随时间的变异分类1.永久作用(永久荷载或恒载):在设计基准期内,其值不随时间变化;或其变化可以忽略不计。

如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。

2.可变作用(可变荷载或活荷载):在设计基准期内,其值随时间变化。

如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。

3.偶然作用(偶然荷载、特殊荷载):在设计基准期内可能出现,也可能不出现,而一旦出现其值很大,且持续时间较短。

例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。

(二)按结构的反应分类1.静态作用或静力作用:不使结构或结构构件产生加速度或所产生的加速度可以忽略不计,如结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载、雪荷载等。

水平荷载计算方法(一)

水平荷载计算方法(一)

水平荷载计算方法(一)水平荷载计算水平荷载计算是建筑结构设计中非常重要的一部分,需要对建筑结构所承受的水平荷载进行合理的计算和验算,以保证结构的安全性和稳定性。

下面将介绍水平荷载计算的方法。

风荷载计算风荷载是建筑结构所承受的一种常见的水平荷载,风荷载计算的一般方法如下:1.确定设计风速2.计算风荷载系数3.计算总风荷载4.对于不同结构形式进行特殊计算地震荷载计算地震荷载是建筑结构所面临的另一种常见的水平荷载,地震荷载的计算方法一般如下:1.确定设计地震分区2.根据设计地震分区确定设计地震参数3.根据结构抗震性能等级和设计地震参数计算地震作用效果4.对于不同结构形式进行特殊计算水荷载计算水荷载计算是指建筑结构所承受的水荷载,比如桥梁、堤岸等工程结构。

水荷载的计算方法一般如下:1.根据建筑物所处的水域确定设计洪水位2.根据设计洪水位计算水深和水压力3.根据建筑物的结构形式、材料以及受力状态等确定计算公式4.对于不同结构形式进行特殊计算地基沉降计算地基沉降也会对建筑结构产生水平荷载,因此需要对地基沉降进行计算。

地基沉降计算的方法一般如下:1.根据建筑结构的重量、面积和地基工程参数等计算单元面积的重量2.根据地基工程参数和土体物理力学参数计算地基承载能力及地基变形特性等参数3.再根据计算地基变形量的公式,进行地基沉降计算以上是常见的水平荷载计算方法,针对不同的建筑结构和工程形式,还需要根据实际情况进行特殊计算。

样例分析:风荷载的计算下面以风荷载的计算为例,说明具体的计算步骤。

确定设计风速根据所在区域的气象数据,确定设计风速。

例如,某一建筑位于冬季最冷月的平均最大风速8级区域,对应的设计基准风速为Vb=38m/s。

计算风荷载系数根据建筑物的高度、形状、结构形式以及所处环境等因素,计算出相应的风荷载系数。

以平面外形为基准,计算正压系数Cpe和负压系数Cpi,然后计算水平向风作用下的风荷载系数Cu和竖向风作用下的风荷载系数Cv。

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0.96
1.00
1.124
39.00
3.60
1.20
131.51
9
32.70
0.91
0.86
1.022
39.00
3.60
3.60
143.42
8
29.10
0.87
0.74
0.936
39.00
3.60
3.60
131.34
7
25.50
0.82
0.67
0.868
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3.60
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121.87
6
21.90
0.77
0.45
0.726
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3.60
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101.86
5
18.30
0.71
0.38
0.652
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3.60
3.60
91.47
4
14.70
0.65
0.27
0.558
39.00
3.60
3.60
78.27
3
11.10
0.65
0.18
0.513
39.00
3.60
3.60
71.96
2
7.50
0.65
②:
图4.1.2纵向水平荷载的刚接体系计算简图
总剪力墙代表纵向5榀墙肢的综合;总框架代表6榀框架综合,其中4榀是一根框架柱,1榀是单跨框架,1榀是五跨框架;总连梁代表8列连梁综合,总连梁与总剪力墙刚接的一端,实际上代表了A轴4列梁端和E轴6列梁端共10列梁端与5榀墙肢刚接的综合,总连梁与总框架刚接的一端,实际上代表了A轴4列梁端和E轴2列梁端共6列梁端与6榀框架(或柱)刚接的综合。
式中: :峰值因子,取2.5;
:10m高度名义湍流强度,对C类地面粗糙度取0.23;
:脉动风荷载的共振分量因子;
:脉动风荷载的背景分量因子。
①脉动风荷载的共振分量因子 按下式计算:

:结构第一阶自振频率,一般情况下,框剪结构的基本自振周期按下式计算:

:地面粗糙度修正系数,对C类地面粗糙度取0.54
0.09
0.468
39.00
3.60
3.60
65.64
1
3.90
0.65
0.03
0.438
39.00
3.90
3.60
63.98
3.风荷载作用下的计算简图
根据表4.2.2,画出横向风荷载作用下结构的计算简图,如下图4.2.2所示:
图4.2.2横向结构在横向风荷载作用下的计算简图(单位:KN)
4.2.1.2横向结构在风荷载作用下的内力及位移计算
水平荷载计算
4.1水平荷载计算总说明
本办公楼采用框架剪力墙结构,采用相应的近似分析方法计算其在水平荷载作用下的内力与位移。因其墙肢之间有连梁,墙肢与框架柱之间有连系梁,应该考虑连梁(连系梁)对剪力墙转动的约束作用,故按框架-剪力墙刚接体系计算,采用协同工作方法得到其内力与侧移。
本结构对应于框架-剪力墙刚接体系的计算简图如下图4.1.1和图4.1.2:
1.柱截面特性计算
柱截面特性计算如下表4.2.3所示:
表4.2.3柱截面特性计算表
楼层号
截面尺寸
( )
混凝土强度等级
( )
( )
( )
7~10
700×700
C35
2~6
700×700
C40
1
700×700
C40
2.梁截面特性计算
在计算横向结构中的梁的线刚度时,除了梁AB5、AB9等一般框架梁之外,还有如梁BE1、BE3、BD5等,在剪力墙和柱之间的梁,综合起连梁的作用和框架梁的作用,对两端相连的墙肢和柱起约束作用,如下图4.2.3所示:
各层楼面处集中风荷载标准值按下式计算:
计算过程见下表4.2.2:
(注:在计算第10层楼面处集中风荷载标准值时,将女儿墙的高度考虑在内,即对于第10层, ,但在结构总高度 中未考虑其高度,仍取为36.3m。)
表4.2.2各层楼面处集中风荷载标准值
层号
离地面高度z(m)
B
(m)
(m)
(m)
(KN)
10
36.30
:结构阻尼比,取0.05
故: ,

②脉动风荷载的背景分量因子 按下式计算:
:结构第一阶振型系数,见表四.2.1
:结构总高度,取36.3m
、 :系数,取 ,
:脉动风荷载水平方向相关系数,
:脉动风荷载竖直方向相关系数,
故:
③由上得风振系数 为:
由上述过程得,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 为:
2.各层楼面处集中风荷载标准值计算
0.09
0.18
0.27
0.38
0.45
0.67
0.74
0.86
1.00
⑶ 为风振系数,荷载规范规定:对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期 大于0.25s的各种高耸结构,应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响,本办公楼结构总高度为36.5 ,高宽比为2.70,故应考虑顺风向风振的影响。在计算 高度处的风振系数 时,对一般竖向悬臂型结构,可仅考虑结构第一振型的影响并按下式计算:
图4.2.3墙柱间连梁示意图
与这类连梁相连的柱,在计算柱的D值时,梁的线刚度应取其折算线刚度,即:
, ,
其中: 为考虑剪切变形影响的附加系数; 为剪力不均匀系数,矩形截面取 。
此外,梁截面惯性矩在梁一侧有楼板时乘以1.5,两侧有楼板时乘以2.0。各梁的混凝土强度等级均为C30,截面均为 ,其线刚度计算如下:
4
5
6
7
8
9
10
离地面高度 (m)
3.90
7.50
11.10
14.70
18.30
21.90
25.50
29.10
32.70
36.30
相对高度
0.11
0.21
0.31
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.65
0.65
0.65
0.65
0.71
0.77
0.82
0.87
0.91
0.96
0.03
⑴ 为风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)中规定取值,如下图4.2.1所示,迎风面取0.8,背风面取0.5,合计取 。
图4.2.1矩形平面风荷载体型系数(荷载规范)
⑵ 为风压高度变化系数,由荷载规范计算如下表4.2.1所示:
表4.2.1 风压高度变化系数计算表
层号
1
2
3
4.2风荷载计算
由前述工程设计资料可得,该办公楼为10层框架剪力墙结构,室内外高差0.30 ,基本风压 ,地面粗糙度为C类,结构总高度为36.5 。
4.2.1横向风荷载计算
4.2.1.1风荷载标准值计算
1.垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算
计算主体结构时,垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下式计算:
①:
图4.1.1横向水平荷载的刚接体系计算简图
总剪力墙代表横向8榀墙肢的综合;总框架代表6榀框架综合,其中1、3、11、13轴的每榀是一根框架柱,5、9轴的每榀是单跨框架;总连梁代表6列连梁综合,总连梁与总剪力墙刚接的一端,实际上代表了1、3、5、9、11、13轴6列梁端与6榀墙肢刚接的综合,总连梁与总框架刚接的一端,实际上代表了1、3、5、9、11、13轴6列梁端与6榀框架(或柱)刚接的综合。
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