围挡设计计算

目

录

1、围挡结构形式...................................................2 围挡结构形式...................................................2 ................................................... 2、荷载计算.........................................................2 荷载计算.........................................................2 ......................................................... 3、建立模型.........................................................3 建立模型.........................................................3 ......................................................... 4、稳定性计算......................................................4 稳定性计算......................................................4 ...................................................... 抗剪强度计算................................................ ................................................4 4.1 抗剪强度计算................................................4 防撞螺栓抗弯强度计算.................................... ....................................4 4.2 防撞螺栓抗弯强度计算....................................4 5、遇特大台风加强措施 (5)

遇特大台风加强措施……………………………………5 ……………………………………

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1、围挡结构形式

根据杭州市地铁集团有限责任公司发文的文明施工要求，围挡采用蓝色轻质双层夹心彩钢板，彩钢厚度为0.3mm，高度 2.3 米，围挡顶部设置10cm 高的压顶条，颜色为黑白相间，下座为30cm×30cm 的砖砌基础，围挡每6m 设一型钢立柱，立柱与地面连接使用4 颗M10 防撞螺栓加φ14 钢筋斜撑，结构形式详见图1-1。

φ14钢筋

围挡平面图

型钢立柱平面图

φ14钢筋

围挡立面图

型钢立柱立面图

1-1 围挡结构图

2、荷载计算

由于本工程处于钱塘江附近，受台风影响较大，且本工程施工工期较长，故考虑抗台风能力。围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载，本围挡轻质双层夹心彩钢板加型钢立柱，自重较小，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。

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风荷载计算：本工程工期为两年，设计围挡按照承受10年一遇大风，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）可以查得杭州地区10年一遇基本风压为0.3KN／m2。按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）围护结构风压

Wk = β z μ z μ sW0

式中：

Wk —风荷载标准值（KN／m ）

2

β z —高度z处的阵风系数μ z —局部风压体型系数μs —风压高度变化系数

W0 —基本风压（取0.3KN／m ）

2

查表得β z = 2.3 ，μs = 0.8 ? (?1.0) = 1.8 ，μ z = 0.74 。

Wk = β z μ z μ sW0 = 2.3 × 1.8 × 0.74 × 0.3 = 0.92(kN / m 2 )

3、建立模型

荷载传递：水平风荷载面。受力结构主要为型钢立柱、防撞螺栓及支撑钢筋，对整个围挡抗倾覆稳定的关键点在于防撞螺栓的抗弯拉和抗剪强度。下座30cm×30cm砖砌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0.92 KN/m2，风压传至立柱为均布荷载，彩钢板型钢立柱防撞螺栓及支撑地

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均布荷载q=0.92×6=5.52KN/m。型钢立柱与地面采用防撞螺栓连接，视为固接，受力模型如下：

螺栓钢筋反力

钢筋剪

螺剪

F

F

4、稳定性计算4.1 4.1 抗剪强度计算剪力由4 颗螺栓和斜撑插入地下φ14 钢筋共同承担：根据力平衡：防撞螺栓受剪力FV = ql = 5.52 × 2 = 11.04kN 。防撞螺栓为M10，采用Q235 钢材，假设剪力仅由4 颗螺栓共同承担剪力。防撞螺栓容许剪力[ FV ] = 4 × π × r 2 × fV = 4 × 3.14 × 52 × fV = 59.22kN 。

FV = 11.04kN < [ FV ] = 59.22kN ，满足要求。

4.2 4.2 防撞螺栓抗弯强度计算仅考虑风荷载产生的弯矩仅由四个螺栓承担。风荷载作用下固端弯矩为：

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F

螺剪

结构受力

0.14m

0.23m

1 2 1 ql = × 5.52 × 2 2 = 11.04kN ? m 2 2 M 11.04 = 78.9kN 计算螺栓所受拉力N = = L 0.14 M=

容许值[ N ] = 4 × π × r 2 × f = 4 × 3.14 × 52 × 235 = 73.79kN

N > [ N ] 。不满足要求。

故需要采取加固措施，为此在支撑中间部位加斜撑。斜撑采用钢筋，其一端与型钢立柱焊接，另一端与打入地面下的防撞螺栓焊接。钢筋的直径计算如下：

F'n F' F'v

1000 1000 300

300

假设钢立柱受的水平推力全部由钢筋承担。

Fn' = F ' 300 3002 + 10002 = F '× 0.29 = 11.04 × 0.29 = 3.2kN

直径14mm 钢筋立杆的受压稳定值：1 3.142 × 2.05 × 105 × 3.14 × 144 π 2 EI 32 Pcr = 2 = = 7 KN > Fn' ，满足要求。l 10442 结论：设计围挡能满足抵抗抗10 年一遇的大风稳定性要求。

5、遇特大台风加强措施遇到特大台风预报时需要加强围护结构强度，采用外加角钢斜撑的方法加固围挡。