抗风倾覆稳定性计算
储罐抗风稳定计算及锚固设计
储罐抗风稳定计算及锚固设计一、抗风稳定计算1.1.1 在风载荷作用下,储罐不应发生倾倒或滑移,局部提离应在储罐设计限定范围内。
设计荷载应按本规范附录F 确定。
1.1.2 自锚固自支撑式固定顶储罐的倾倒稳定性校核(图11.1.2)应满足下列公式的要求:DLR DL pi w M M M M +<+5.1/6.0 (11.1.2-1)()/2w P pi DL F DLR M F M M M M +<++ (11.1.2-2)DLR DL pi w M M M F M P +<+5.1/s (11.1.2-3)式中:w M—— 水平和垂直风压对罐壁罐底接合点的倾倒力矩(N.m); pi M —— 设计内压对罐壁罐底接合点的倾倒力矩(N.m);DL M —— 罐壁重量和罐顶支撑件重量(不包括罐顶板)对罐壁罐底接合点的反倾倒力矩(N.m);DLR M —— 罐顶板及其上附件重量对罐壁罐底接合点的反倾倒力矩(N.m); F M—— 储液重量对罐壁罐底接合点的反倾倒力矩(N.m); ws M —— 水平风压对罐壁罐底接合点的倾倒力矩(N.m);P F —— 设计内压组合系数。
图11.1.2 自锚固罐倾覆校核示意图a -罐壁水平风荷载;b -风压举升荷载;c -内压举升荷载;d -固定荷载;e -有效储液重量荷载;f -罐壁罐底接合点(力矩平衡点)1.1.3 自锚固柱支撑锥顶储罐倾倒稳定性校核应满足下式的要求:DLR DL pi w M M M F M P +<+5.1/s (11.1.3)式中:ws M—— 水平风压对罐壁罐底接合点的倾倒力矩(N.m); pi M —— 设计内压对罐壁罐底接合点的倾倒力矩(N.m);DL M —— 罐壁重量和罐顶支撑件重量(不包括罐顶板)对罐壁罐底接合点的反倾倒力矩(N.m);DLR M —— 罐顶板及其上附件重量对罐壁罐底接合点的反倾倒力矩(N.m);P F —— 设计内压组合系数。
抗滑稳定和抗倾覆稳定验算
抗滑稳定和抗倾覆稳定验算
抗滑稳定验算公式:
Ks=抗滑力/滑动力=(W+Pay)μ/Pa x≥1.3
Ks---抗滑稳定安全系数
Pax---主动土压力的水平分力,KN/m;
Pay---主动土压力的竖向分力,KN/m;
μ---基地摩擦系数,有试验测定或参考下表
土的类别摩擦系数μ
可塑 0.25~0.30
粘性土硬塑 0.30~0.35
坚塑 0.35~0.45
粉土 Sr≤0.5 0.30~0.40
中砂、粗砂、砾砂 0.40~0.50
碎石土 0.40~0.60
软质岩石 0.40~0.60
表面粗糙的硬质岩石 0.65~0.75
对于易风化的软质岩石,Ip>22的粘性土,μ值应通过试验确定。
抗倾覆稳定验算公式
Kt=抗倾覆力矩/倾覆力矩=(W*a+Pay*b)/Pax*h≥1.5
Kt---抗倾覆稳定安全系数;
a、b、h---分别为W、Pax、Pay对O点的力臂,单位m.
简单土坡稳定计算
1、无粘性土简单土坡
稳定安全系数
K=抗滑力/滑动力=tgф/tgθ
ф—为内摩擦角;θ—土坡坡角。
说明无粘性土简单土坡稳定安全系数K,只与内摩擦角ф和土坡坡角θ有关,与坡高H无关。
同一种土,坡高H大时,坡度允许值要小,即坡度平缓,坡度允许值中已包含安全系数在内。
2、粘性土简单土坡
粘性土简单土坡较复杂,其稳定坡角θ,是粘性土的性质指标c、γ、ф与土坡高度H的函数,通常根据计算结果制成图表,便于应用。
通常以土坡坡角θ为横坐标,以稳定数N=c/(γ*H)为纵坐标,并以常用内摩擦角ф值系列曲线,组合成粘性土简单土坡计算图。
围挡结构抗台风稳定性计算书
目录计算依据:................................................................................................................................................ - 1 -1、工程概况.............................................................................................................................................. - 1 -2、2.5m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 1 -2.1荷载计算..................................................................................................................................... - 2 -2.2建立模型..................................................................................................................................... - 3 -2.3稳定性计算................................................................................................................................. - 3 -2.3.1立柱抗弯压强度计算..................................................................................................... - 4 -2.3.2立柱抗剪强度计算......................................................................................................... - 4 -2.3.3嵌固端抵抗弯矩计算..................................................................................................... - 4 -3、6m围挡设计计算书............................................................................................................................. - 4 -3.1荷载计算..................................................................................................................................... - 5 -3.2建立模型..................................................................................................................................... - 6 -3.3稳定性计算................................................................................................................................. - 7 -3.3.1A114×3钢管受力验算 .................................................................................................. - 7 -3.3.2角钢强度计算................................................................................................................. - 8 -3.3.3基础抗倾覆计算............................................................................................................. - 8 -3.3.3焊缝验算....................................................................................................................... - 10 -3.3.4基础验算....................................................................................................................... - 10 -4、8m围挡设计计算书........................................................................................................................... - 13 -4.1荷载计算................................................................................................................................... - 13 -4.2建立模型................................................................................................................................... - 14 -4.3稳定性计算............................................................................................................................... - 16 -4.3.1A114×3钢管强度验算 ................................................................................................ - 16 -4.3.2A48×3钢管验算 .......................................................................................................... - 17 -4.3.3L40×3角钢验算........................................................................................................... - 17 -4.3.4焊缝验算....................................................................................................................... - 18 -4.3.5基础抗倾翻验算........................................................................................................... - 20 -4.3.6基础验算....................................................................................................................... - 21 -5、12m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 23 -5.1荷载计算................................................................................................................................... - 24 -5.2建立模型................................................................................................................................... - 25 -5.3稳定性计算............................................................................................................................... - 26 -5.3.1A114×3钢管验算 ........................................................................................................ - 26 -5.3.2A80×3钢管验算 .......................................................................................................... - 27 -5.3.3L63×5角钢验算........................................................................................................... - 27 -5.3.4焊缝计算....................................................................................................................... - 28 -5.3.5基础抗倾翻计算........................................................................................................... - 30 -5.3.6基础计算....................................................................................................................... - 31 -围挡稳定性计算书计算依据:(1)建筑结构设计统一标准 GB20068-2011(2)建筑结构荷载规范 GB50009-2012(3)建筑抗震设计规范 GB50011-2010(4)钢结构设计规范 GB50017-2017(5)冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002(6)钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001(7)建筑钢结构焊接与验收规程 JGJ81-2002(8)混凝土结构设计规范 GB50010-2010(9)建筑地基基础设计规范 GB50007-2011(10)户外广告设施钢结构技术规程CECS148:20031、工程概况本工程为浙江省台州市玉环市,地处中国东南,距离东海海岸线直线最近距离为25km,查荷载规范知玉环市10年和50年遇基本风压分别为0.7kN/㎡、1.2kN/㎡,故本工程取1.0kN/㎡。
第四章抗倾覆稳定性校核
带悬臂的龙门起重机,除验算沿大车运行 方向空载起、制动时的稳定性,还须验算垂直 于轨道方向的稳定性,由于集装箱的迎风面积 不大,运行速度较低,故满载时的稳定性可不 计算。
4. 1.空载起重机沿轨道方向起、制动 时的载重稳定性安全系数验算疋 一0.5(G 桥+ G 小)B 1 P f hl + P 桥 I" + P 小山式中G 桥 ---- 桥架重量G 桥=% G 挣总+ G 刚槌+ (3柔腿+ (3马鞍+ G 台车+ G 下橫梁)G 挣总=G 梁 + G 饥 + G 栏杆 + G 电=72+3. 2+6+4. 2=85. 4tG 梁-主梁的自重G 梁二72t G 刚腿 •—刚性支腿的自重G 刚腿二16t G 柔腿 -柔性支腿的自重G 柔腿-10tG 轨- -一根主梁上的小车轨道自重6^=3. 21 G 栏杆 —一根主梁一侧的平台栏杆的自重G 栏杆二6tG 电-位于平台上的电气设备的重量6电二4.21G 马鞍 •一马鞍自重G 马萨8tG 台车 —大车运行台车总自重G 台车二32tG 下横梁下横梁自重 G 下橫梁-12tG 桥二2x (85.4+16+10+8+32+12) =326. 8t第四章 起重机整机稳定性计 算>1.4P f一一作用在桥架和小车上的工作状态最大风力。
计算风力时,前面一排的主梁,马鞍、支腿、下横梁及大车轮组遮挡后面一排主梁、马鞍、支腿、下横梁及大车轮组。
故后面一排受风面积应减小,减小程度用折算系数〃表示。
风力计算公式分别为:PfiM = LCK h q n FP f^ = ZCK h q n/7F P^^XCK^nF Pf •后=SCK h q ir/7F 式中p,一一作用在桥架与小车上的非工作状态的最大风力; C 风力系数c=l. 6K h一一风压高度变化系数K h=l计算非工作风压时,K h=l. 13 q n一一第II类载荷的风压值q n =250Pa q m一一第II【类载荷的风压值q m=250Pa n-一折算系数,根据b/h值查<起重机金属结构〉hl一一桥架与小车挡风面积形心高度工作状态最大风力P f及非工作状态最大风力P' f和其相应的迎风面和形心至大车运行轨顶的高度h,计算如表:下横梁12.8 3.6 0. 48 1. 80 1. 73 6.48 小车 16 21 0. 64 2. 31 13. 44 48.51 司机室 1 17 0. 16 0. 58 2. 72 9.86 大车车轮组20. 50. 080. 290. 040. 145求各部件迎风面积及形心至大车运行轨顶的高度时,分别参照符图从表1-1的值 如下:LP f h 1 = 105. 84+7. 61+11. 12+2. 50+1. 73+13. 44+2. 72+0. 04=145t/m ZP f h ;=382. 60+27. 45+40+8. 92+6. 48+48. 51+9. 86+0. 145=523. 965t/m P 桥一一起重机运行起、制动时引起桥架水平惯性力式中t 制一一起重机制动时间,t 制二7秒 在计算稳定性时,取紧急制动时间,t ih =3. 5秒h3一一桥架重心高度由于G 桥=2(务总+ G 刚腿+ G 柔腿4- G 马鞍+ G 台车+ G 下横梁)故P 桥xh3值列表中名称重量G (t)重心高 度 h3 (m)惯性力P 桥(t) 力矩P 桥xh3(t/m) 2G 静总 170.8 21 4. 15 87. 15 2G 刚 32 15 0. 78 11.7 2G 柔 20 16 0. 19 7. 84 2G 马鞍 16 23 0. 39 8. 97 2G 台车 64 1.6 1. 56 2.5 2G 下横梁243.60. 582. 09P xl“ P xhs =87. 15+11. 7+7. 84 +8. 97+2. 5+2. 09=120. 25t/mP 小一一起重机运行启动,制动时引起的小车水平惯性力=0.0243G 侨9.81 60x3.5卩厂趕“。
抗倾覆稳定性验算
2 2 五、施工计算1、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深11.0米左右,此处的土为粘性土,可以采用“等值梁法”进行强度验算。
首先进行最小入土深度的确定:首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y ,因为在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即: PbK p K a 式中: P b 」土面处挡土结构的主动土压力强度值,按郎肯土压力理论进行计算即 P b 1H 2K a 2cH . K a 2——的重力密度此处取18KN/m K p ---------------- 修正过后的被动土压力系数(挡土结构变形后,挡土结构后的 土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上的摩擦力, 从而使挡土结构后 的被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用,将支撑结构的被动土压力乘以修正系数,此处© =28°则K=1.78经计算y=1.5mK p K tg 2 454.93 K a ---------------- 主动土压力系数K a tg 2 45 0.361K p y K a H yP bK a y挡土结构的最小入土深度t o :t o y xx 可以根据P o 和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算t o y] _6p ^^2.9m'K p K a 挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下,所以挡土结构的实际埋深应为 t K 2 t 0 3.5m ( k 2 经验系数此处取1.2)经计算:根据抗倾覆稳定的验算,36号工字钢需入土深度为3.5米,实际入土 深度为3.7米,故:能满足滑动稳定性的要求2、支撑结构内力验算主动土压力:P a - H 2K a 2cH . K a1被动土压力:P p - H 2K p 2cK p最后一部支撑支在距管顶0.5m 的地方,36b 工字钢所承受的最大剪应力经过计算可知此支撑结构是安全的 3、管涌验算:基坑开挖后,基坑周围打大口井两眼,在进出洞口的位置,可降低I I I经计算kh ———1.25因此此处不会发生管涌现象4、顶力的计算max Q maxS zmax Q maxI x d Szmax *^— 30.3cm, d=12mm 经计算 max max 26.6MP a36b 工字钢所承受的最大正应力max 78.9MP a工程采取注浆减阻的方式来降低顶力。
第十二章起重机的抗倾覆稳定性教学内容
◆ 臂架于倾覆线呈45°时:
M
KGG a 0.7c cos
h1 sin
0.7PQ
KP
cos II
Rmax
a cos
II
h3
sin
II
KGGv2
h1 gt2
Kf
Fh2
0
② 起重机定置作业:
◆ 臂架垂直于危险倾覆线,其稳定性校核计算式为:
优学课堂
11
M
KGG
b
ccos
h1 sin
其抗倾覆稳定性比臂架垂直于倾覆线时更差,故应补充校核
此种状态下的稳定性。
3、抗倾覆稳定性校核计算式
(1)工况1: M KGGb c KPPQ Rmax b 0
式中:KG 、KP ——起重
机自重、起升载荷的载
荷系数;
G ——起重机重量;
PQ—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起升载荷(包括
吊具自重);
2b ——起重机轨距;
优学课堂
3
4、载荷系数和载荷组合
为简化计算,物品所受风力和物品水平惯性力可合在一
起考虑,用偏摆角计算总水平力。对第Ⅰ组起重机,上页表
中所列载荷系数只适用于用支腿支撑的作业情况。
5、危险倾覆线的确定:
倾覆线指起重机发生倾翻时绕其翻转的轴线。抗倾覆稳
定性校核应按 为M最小的倾覆线
进行计算。
(1)轮胎式或汽车式起重机
优学课堂
1
2、验算工况:
3、抗倾覆稳定性校核的力矩表达式:
M KGMG KPM 优学P课堂 KiMi K f M f 0
2
式中:M G 、M P 、M i 和 M f ——分别为起重机自重、起升载
荷、水平惯性力和风力对倾覆线的力矩。
水泥仓抗风验算
拌合站水泥仓缆风绳验算
水泥仓高21m ,外径3.0m ,支腿长8.5m 。
空罐自重10t ,满罐重210t ,基础为钢筋砼自重25t 。
水泥仓采用重力式锚垫:
1、倾覆稳定性验算:K M =M 稳/M 倾≥1.4
Wx =1.835(KN/m 2)
M 倾=12.5×3×1.835×(8.5+12.5/2)
=1015KN.m
最不利的空罐情况下自身稳定力矩为:
(100+300)×2=800(KM.m)
远远小于风荷载所产生的倾覆力矩。
需加设缆风绳加固。
2、缆风绳所产生的稳定力矩应为:
M 稳≥1.4 M 倾=1.4×(1015-800)=301(KM.m)
缆风绳需产生的最小水平力为:
T 水=301/(12.5+8.5)=14.33KN ≈14.5(KN )
因缆风绳与地面夹角为45度,同时产生的垂直力为:T
垂=T 水≥
14.5KN 缆风绳产生的最小拉力为:T= T 水×√2=58×1.414=20.5(KN )
3、因采用重力式锚垫,锚垫的重量不得小于缆风绳产生的上拔力即20.5KN ,考虑一定的安全系数,取锚垫的重量取1.3倍上拔力,即:
1.3×20.5=26.7(KN ),采用砼锚垫,砼体积为:26.7/25=1.11m 3。
取为1.2m 3。
每个罐采用1根直径12.5mm 的普通钢丝绳(许用拉力为2.288t )作为缆风绳,砼锚垫的砼方量不少于1.2m 3,锚垫采用地面挖坑,埋于地面下,用砼一次性浇筑完成。
抗风倾覆稳定性计算书(幕墙和广告牌立柱、地脚螺栓、地基等抗倾覆稳定性计算大全)
抗风倾覆稳定性计算书(幕墙和⼴告牌⽴柱、地脚螺栓、地基等抗倾覆稳定性计算⼤全)抗风倾覆稳定性计算书案例⼀:⼴告牌计算书SAP2000案例⼆:⼴告牌计算书PKPM-STS案例三:单柱或多柱⼴告塔主要结构造型计算附件⼀:螺栓强度核算表附件⼆:基础抗风稳定性简易计算附件三:⼴告牌地脚螺栓强度简易核算⼴告牌计算书SAP2000⼀、⼯程概况本⼯程为⼀⼴告牌,该⼴告牌为⽴体桁架组成的结构体系,桁架采⽤⾓钢连接。
⼆、设计所依据的规范1、户外⼴告设施钢结构技术规程(CECS148-2003)2、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)3、钢结构设计规范(GB50017-2003)4、钢结构⾼强度螺栓连接的设计、施⼯及验收规程(JGJ82-91)三、荷载情况1、恒载:结构⾃重程序⾃动计⼊2、活载:0.35kN/m23、基本雪压:0.3kN/m24、基本风压:Wo=0.35kN/m,地⾯粗糙度:C类。
5、抗震设防烈度:8度,设计基本地震加速度:0.20g,设计地震分组:第三组6、⽔平地震影响系数最⼤值:0.167、建筑物场地类别:Ⅱ类,特征周期值:0.35s,结构阻尼⽐:0.058、抗震等级:三级。
四、总体结构布置形式1、喷绘图案⼴告位⾼度h=4.68m2、⼴告牌⾼H=5m3、⼴告牌全长L=30m五、风荷载计算1、基本风压ω0=0.35KN/m22、标准风压ω=β×K×Kz×ω0=0.77KN/m2其中:风振系数β=2.3;体型系数K=1.3;风压⾼度变化系数Kz=0.74六、计算过程1、SAP2000整体模型:2、SAP2000计算喷绘⼴告位每个柱脚迎风⾯⼀根(即轴2处,其他轴线处均等于或⼩于该轴线)⽅钢管最⼤弯矩、剪⼒、挠度:由分析可得:最⼤剪⼒为32.362KN;最⼤弯矩为M J=14.9655KN·M;最⼤挠度为7.86mm由于喷绘⼴告位每个柱脚背风⾯⽅钢管弯矩、剪⼒、挠度均⼩于每个柱脚迎风⾯⽅钢管弯矩、剪⼒、挠度,所以此处不再⽰明。
围挡结构抗台风稳定性计算书
目录计算依据:................................................................................................................................................ - 1 -1、工程概况.............................................................................................................................................. - 1 -2、2.5m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 1 -2.1荷载计算..................................................................................................................................... - 2 -2.2建立模型..................................................................................................................................... - 3 -2.3稳定性计算................................................................................................................................. - 3 -2.3.1立柱抗弯压强度计算..................................................................................................... - 4 -2.3.2立柱抗剪强度计算......................................................................................................... - 4 -2.3.3嵌固端抵抗弯矩计算..................................................................................................... - 4 -3、6m围挡设计计算书............................................................................................................................. - 4 -3.1荷载计算..................................................................................................................................... - 5 -3.2建立模型..................................................................................................................................... - 6 -3.3稳定性计算................................................................................................................................. - 7 -3.3.1A114×3钢管受力验算 .................................................................................................. - 7 -3.3.2角钢强度计算................................................................................................................. - 8 -3.3.3基础抗倾覆计算............................................................................................................. - 8 -3.3.3焊缝验算....................................................................................................................... - 10 -3.3.4基础验算....................................................................................................................... - 10 -4、8m围挡设计计算书........................................................................................................................... - 13 -4.1荷载计算................................................................................................................................... - 13 -4.2建立模型................................................................................................................................... - 14 -4.3稳定性计算............................................................................................................................... - 16 -4.3.1A114×3钢管强度验算 ................................................................................................ - 16 -4.3.2A48×3钢管验算 .......................................................................................................... - 17 -4.3.3L40×3角钢验算........................................................................................................... - 17 -4.3.4焊缝验算....................................................................................................................... - 18 -4.3.5基础抗倾翻验算........................................................................................................... - 20 -4.3.6基础验算....................................................................................................................... - 21 -5、12m围挡设计计算书......................................................................................................................... - 23 -5.1荷载计算................................................................................................................................... - 24 -5.2建立模型................................................................................................................................... - 25 -5.3稳定性计算............................................................................................................................... - 26 -5.3.1A114×3钢管验算 ........................................................................................................ - 26 -5.3.2A80×3钢管验算 .......................................................................................................... - 27 -5.3.3L63×5角钢验算........................................................................................................... - 27 -5.3.4焊缝计算....................................................................................................................... - 28 -5.3.5基础抗倾翻计算........................................................................................................... - 30 -5.3.6基础计算....................................................................................................................... - 31 -围挡稳定性计算书计算依据:(1)建筑结构设计统一标准 GB20068-2011(2)建筑结构荷载规范 GB50009-2012(3)建筑抗震设计规范 GB50011-2010(4)钢结构设计规范 GB50017-2017(5)冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002(6)钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001(7)建筑钢结构焊接与验收规程 JGJ81-2002(8)混凝土结构设计规范 GB50010-2010(9)建筑地基基础设计规范 GB50007-2011(10)户外广告设施钢结构技术规程CECS148:20031、工程概况本工程为浙江省台州市玉环市,地处中国东南,距离东海海岸线直线最近距离为25km,查荷载规范知玉环市10年和50年遇基本风压分别为0.7kN/㎡、1.2kN/㎡,故本工程取1.0kN/㎡。
结构抗倾覆验算及稳定系数计算
结构抗倾覆验算及稳定系数计算【摘要】结构的整体倾覆验算直接关系到结构的整体安全,是结构设计中一个重要的整体指标,本文就结构抗倾覆验算、抗倾覆稳定系数以及工程中应注意的事项进行阐述。
【关键词】整体倾覆验算;抗倾覆稳定系数一、当高层、超高层建筑高宽比较大,水平风、地震作用较大,地基刚度较弱时,结构整体倾覆验算很重要,它直接关系到结构安全度的控制。
2009年6月27日发生在上海闵行区的13层在建楼房整体倒塌事件就是一个典型的事故案例。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010(以下简称《高规》),《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗规》),《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011(以下简称《地基规范》),《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6-2011(以下简称《箱基规范》)均对抗倾覆验算有规定。
对单幢建筑物,在均匀地基的条件下,基础底面的压力和基础的整体倾斜主要取决于作用的准永久组合下产生的偏心距大小。
对基底平面为矩形的筏基,在偏心荷载作用下,结构抗倾覆稳定系数KF可用下式表示:其中:MR—抗倾覆力矩值,MR = GB/2;MOV—倾覆力矩值,MOV = V0(2H2/3+H1)=Ge;图2基地反力计算示意图中,B—基础底面宽度,e—偏心距,a—合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。
偏心距e、a、基础底面宽度B、结构抗倾覆稳定系数KF推导关系如下:a+e=B/2 (1)3a+c=B (2)有(1)式、(2)式可推出:从式中可以看出,偏心距e直接影响着抗倾覆稳定系数KF, KF随着e/B的增大而减小,因此容易引起较大的倾斜。
典型工程的实测证实了在地基条件相同时,e/B越大,则倾斜越大。
高层建筑由于楼身质心高,荷载重,当筏形基础开始产生倾斜后,建筑物总重对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而倾覆力矩的增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能随时间而增长,直至地基变形稳定为止。
第八章 抗倾覆稳定性
Pf .(P Q P G)
ω---运行摩擦阻力系数
运行阻力系数
静摩擦系数f
装滑动轴承 装减摩(滚 轨道与制动 轨道与夹轨 的车轮 钳之间 动)轴承的 车轮之间 车轮 0.015 0.006 0.14 0.25
b、非工作状态
起重机非工作状态抗风防滑安全性校验如下:
PZ 2 1.1Pw PG Pf
还作用着对稳定性不利的起升、回转和变幅机
构在起升或制动时的惯性力
起重机抗倾覆稳定性的计算公式为:
M K G PG [(0.5l c) h1 sin ] K p [ PQ
2
PQ v1 gt1
2
(
PQ g
m臂 ) v 变垂直 t2
](a 0.5l ) ]h 3
n 2 PQ Rmax ( 30 )
PZ2 ---由制动器与夹轨器、锚定装置或防风拉索 等沿 轨道方向产生的抗风防滑阻力,N 夹轨器单独作用时:
P Z 2 P. f
P---夹轨器对轨道产生的夹持力,N f---静摩擦系数。 PwⅢ ---三类风载荷,N Pf ---非工作状态下阻止起重机被风移动的 摩擦阻力,N PαG ---自重载荷沿坡道方向产生的滑行力, N
m臂算 —— 臂架向悬挂物品端折算的质量 对于直臂架:m臂算=m臂/3 对于四联杆组合臂架: m臂算=0.6m象+0.5(m臂+m拉) m臂 ——臂架质量(包括臂架上附 加设备的质量) m象 ——象鼻梁质量 m拉 ——拉杆质量
PQ n 2 Rmax 900 n h0
2
的推导: Pl h0 PQ
R ' Rmax R Rmax
' 2
混凝土结构倾覆稳定性计算规程
混凝土结构倾覆稳定性计算规程一、前言混凝土结构是建筑工程中常见的结构形式,其稳定性是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
倾覆是混凝土结构最常见的稳定问题之一,因此,混凝土结构倾覆稳定性的计算规程对于建筑工程的设计和施工至关重要。
二、计算规程1.倾覆稳定性的概念倾覆稳定性是指混凝土结构在受到外力作用下,其底部转动或滑动,导致结构失去平衡的现象。
倾覆稳定性的计算是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
2.计算方法(1)确定结构倾覆的方向和形式。
(2)计算结构受到的倾覆力矩。
(3)计算结构的倾覆抵抗力矩。
(4)比较两个力矩的大小,以确定结构是否稳定。
3.计算步骤(1)确定结构倾覆的方向和形式。
根据混凝土结构的实际情况和受力情况,确定结构倾覆的方向和形式。
例如,柱子的倾覆方向可能是垂直于地面的方向,而墙体的倾覆方向可能是垂直于墙面的方向。
(2)计算结构受到的倾覆力矩。
根据结构的受力情况,计算结构受到的倾覆力矩。
倾覆力矩的大小取决于结构的重心高度和外力作用点的位置。
倾覆力矩的计算公式为M=F×h,其中M为倾覆力矩,F为外力作用点的水平分量,h为结构重心高度。
(3)计算结构的倾覆抵抗力矩。
根据结构的几何形状和材料力学特性,计算结构的倾覆抵抗力矩。
倾覆抵抗力矩的大小取决于结构的几何形状和材料力学特性。
倾覆抵抗力矩的计算公式为MR=W×r,其中MR为倾覆抵抗力矩,W为结构质量,r为结构倾覆的半径。
(4)比较两个力矩的大小,以确定结构是否稳定。
将倾覆力矩和倾覆抵抗力矩进行比较,如果倾覆力矩大于倾覆抵抗力矩,则结构不稳定,需要采取相应的措施来提高结构的倾覆稳定性。
4.计算注意事项(1)计算时应考虑结构的实际情况和受力情况。
(2)计算中应考虑结构的材料力学特性和几何形状。
(3)计算时应注意单位的统一和精度的保证。
(4)计算结果应与实际情况进行比较,以确定计算结果的可靠性。
三、结论混凝土结构倾覆稳定性的计算规程是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
抗风倾覆稳定性计算
抗风倾覆稳定性计算基础抗风稳定性简易计算公式:Vρ?b/μγfβzμzμs W0HA f>1式中:V—混凝土基础体积 m3ρ—钢筋混凝土比重 KN/m3b—基础底面宽度 mμ—地基摩擦系数,取1.12γf—倾覆稳定系数,根据具体情况取1.5-2.0βz—风振系数,取1.2μz—风压高度变化系数,取1.25μs—风载体型系数,取1.3W0—基本风压 KN/m2H—迎风体中心距地高度 mA f—迎风面积 m2地脚螺栓强度核算以单柱承受整屏风荷载计算1、地脚螺栓采用Φ34的Q235A圆钢制作,每个柱脚迎风面地脚螺栓总数5棵。
螺栓截面积S=9.08cm2,顺风向前后地脚螺栓之间的间距d=1.33m。
2、Q235A钢的抗拉强度标准值δ=235Mpa=23.5KN/cm2。
b3、每根螺栓可承受的最大拉力F=δ*S=41.8*9.08=379.54KNb4、最大抗倾覆力矩Mmax=5*F *d=2523.96KNm5、风荷载最大倾覆力矩M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm计算结果最大抗倾覆力矩Mmax远大于最大倾覆力矩M,地脚螺栓完全能满足使用要求。
主立柱强度核算以单柱承受整屏风荷载计算主立柱采用两根300*150*10的矩管制作,材质为Q235钢,中心间距d=0.8m,矩管截面积S=86 cm2Q235钢的抗拉强度标准值δb=410Mpa=41.8KN/cm2。
矩管可承受的最大拉力F max=δ*S=41.8*86=3594.8KNb最大倾覆力矩M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm矩管所承受的最大拉力F=M/d=1018.06/0.8=1272.575KN。
计算结果F max远大于F,立柱完全能满足只用要求。
螺栓强度核算直径 10 12 14 16 18 20 22 24 30抗拉强度标准值23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 KN/cm2δb=235Mpa截面积 0.79 1.13 1.54 2.01 2.54 3.14 3.80 4.52 7.07 cm2每颗螺栓可承18.46 26.58 36.18 47.25 59.80 73.83 89.33 106.31 166.11 KN受的最大拉力4、最大抗倾覆力矩Mmax=5*F *d=2523.96KNm5、风荷载最大倾覆力矩M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm计算结果最大抗倾覆力矩Mmax远大于最大倾覆力矩M,地脚螺栓完全能满足使用要求。
脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算
脚手架的抗倾覆验算与稳定性计算[摘要]当模板支架、施工用操作架等脚手架不设连墙杆时,必须首先对脚手架进行抗倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。
而现行的国家标准中没有倾覆验算和稳定性验算内容。
根据国家有关标准导出了脚手架倾覆验算公式,并有2个算例辅以说明。
最后指出脚手架高宽比与脚手架的倾覆有关,与脚手架稳定性承载能力无关。
[关键词]脚手架;倾覆;稳定性;验算结构设计中,“倾覆”与“稳定”这两个含义是不相同的,设计时都应考虑。
《建筑结构可靠度设计统一标准》gb50068-2001第3.0.2条第一款规定承载能力极限状态包括:“①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等)……。
④结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)”。
可见它们同属于承载能力极限状态,但应分别考虑。
《建筑结构设计术语和符号标准》gb/t 50083-97,对“倾覆”和“稳定”分别作出了定义,并称“倾覆验算”和“稳定计算”。
《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002,关于地基稳定性计算就是防止地基整体(刚体)滑动的计算。
《砌体结构设计规范》gb50003-2001对悬挑梁及雨篷的倾覆验算都有专门规定。
施工现场的起重机械在起吊重物时也要做倾覆验算。
对于脚手架,由于浮搁在地基上,更应该做倾覆验算。
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2001及《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》jgj128-2000中都没有倾覆验算的内容,这是因为这两本规范规定的脚手架都设置了“连墙杆”,倾覆力矩由墙体抵抗,因此就免去了倾覆验算。
如果不设连墙杆,则脚手架的倾覆验算在这两本规范中就成为不可缺少的内容了。
所以,对于模板支架、施工用的操作架等无连墙杆的脚手架,首先应保证脚手架不倾覆而进行倾覆验算,然后才是强度、刚度和稳定性计算。
如果需要,还可进行正常使用极限状态计算。
1脚手架的倾覆验算1.1通用的验算公式推导无连墙杆的脚手架,作为一个刚体应按如下表达式进行倾覆验算: (1)式中:γg1、cg1、g1 k分别为起有利作用的永久荷载的分项系数、效应系数、荷载标准值;γg2、cg2、g2 k分别为起不利作用的永久荷载的荷载分项系数、效应系数、荷载标准值;cq1、q1 k分别为第一个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;cqi、qik分别为第i个可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值;ψci为第i个可变荷载的组合值系数。
5抗倾翻稳定性计算
5 整体稳定性5.1 验算工况本塔式起重机为固定基础的自升式塔式起重机,其抗倾翻稳定性的计算包括:安装架设、拆卸和使用过程(工作状态、非工作状态)。
表5.1 固定基础塔式起重机验算工况5.2 整体稳定性校核e=M—作用于基础上的弯矩。
h—基础深度。
b—基础宽度。
Fv—作用于基础上的垂直载荷。
Fh—作用于基础上的水平载荷。
Fg—混凝土基础的重力,T⨯=ρ.⨯⨯bhbFg603=作用于基础上的弯矩包括自重载荷、起升载荷、离心力、惯性力及风载荷产生的力矩,根据上述工况计算如下。
5.2.1基本稳定性工作状态,无风静载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响,载荷放大系数:自重载荷系数取1.0,离心力系数取1.0,起升载荷系数取1.5。
Fh=0NM+Fh ×h=62026542.33mm⋅Ne=70.3mm5.2.2 动态稳定性工作状态,有风载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响,载荷放大系数:起升载荷系数取1.30,离心力系数取1.0,自重载荷取1.0,风载荷系数取1.0。
Fh=0NM+Fh ×h=101030892mm⋅Ne=114.52mm5.2.3 暴风侵袭稳定性非工作状态,载荷放大系数:自重载荷取1.0,风载荷系数取1.2。
M+Fh ×h=180657158mm⋅Ne=206.3mm5.2.4 突然卸载稳定性工作状态,考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响,载荷放大系数:自重载荷取1,起升载荷取-0.2,风载荷系数取1.0。
M+Fh ·h =-173008611.2mm⋅Ne=-197.6mm5.2.5 安装拆卸稳定性安装拆卸作状态,载荷放大系数:自重载荷取1,风载荷系数取1.0。
M+Fh ×h=54729184mm⋅Ne=87.7mm经计算地面反力至基础中心的距离小于b/3,故整机抗倾翻稳定性满足要求。
5.2.6 地面压应力验算][3)(2b g V b p bl F F p ≤+=Pb —地面计算压应力。
抗风倾覆稳定计算
横向风压W0=1000(Pa)支点间距 2.7米令左、右支点为Ra 、Rb计算假定: (施工偏载安全系数K>1.3)1.假定梁体自重不均匀系数一侧按4%;2.悬浇梁段不同步 (按1/8~1个节段),3.桥面施工荷载0.25t/m,偏载0.25t/m;4.挂篮+模板暂计100t,一端冲击系数1.2;另一端为0.8。
5.风力取一端承受100%的风载,而另一端50%风载;自身平衡节段长m 混凝土数量重量重量不均M 倾覆MR(t*m)NM0#节段施工8M混凝土223.5581.10桥面施工荷载20悬浇梁段 2.569.8181.48408.33264.23744.068风荷载 2.1120移动挂篮0∑下一节段需要值264.23744.068581.101#节段施工节段长m 混凝土数量重量重量不均M 倾覆MR(t*m)3M 264.23744.068悬臂长度 2.95.6混凝土60.22156.572472.22876.8032桥面施工荷载0.750 2.1754.2悬浇梁段(1/2)360.22156.5720.5236.11风荷载0.71520 4.00511.03704移动挂篮1000348448施工完成时1090.62074.108894.244983.472088不平衡重时506.53749.305下一节段需要值742.641626.1082#节段施工节段长m 混凝土数量重量重量不均M 倾覆MR(t*m)3M 742.641626.108悬臂长度 5.98.6混凝土54.3141.18866.281214.148桥面施工荷载0.750 4.4256.45悬浇梁段(1/2)354.3141.180.5433.14风荷载0.677880 5.82981.999746移动挂篮1000708688施工完成时2327.23536.7061176.6041209.534586不平衡重时11861634.558下一节段需要值1619.22848.7063#节段施工节段长m 混凝土数量重量重量不均M 倾覆MR(t*m)3M 1619.22848.706抗风倾覆稳定计算 (48+80+48米预应力混凝土连续梁)墩顶荷载混凝土52.2135.721256.21574.352桥面施工荷载0.750 6.6758.7悬浇梁段(1/2)352.2135.720.5628.110风荷载0.643207.4611 2.86224移动挂篮10001068928施工完成时3957.55362.621448.0441405.088386不平衡重时2261.42860.268下一节段需要值2889.54434.624#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)3.5M2889.54434.62悬臂长度12.1514.85混凝土57.6149.761892.42223.936桥面施工荷载0.875010.63112.99375悬浇梁段(1/2) 3.557.6149.760.5946.180风荷载0.7126010.582 4.329045移动挂篮100014581188施工完成时6261.17863.8791747.5641602.766461不平衡重时3856.94451.943下一节段需要值4803.16675.8795#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)3.5M4803.16675.879悬臂长度15.6518.35混凝土54.8142.4823192614.508桥面施工荷载0.875013.69416.05625悬浇梁段(1/2) 3.554.8142.480.51159.50风荷载0.672012.331 5.2584移动挂篮100018781468施工完成时9026.110779.72032.5241753.559681不平衡重时5988.66697.194下一节段需要值7148.19311.7026#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)3.5M7148.19311.702悬臂长度19.1521.85混凝土52.8137.282734.12999.568桥面施工荷载0.875016.75619.11875悬浇梁段(1/2) 3.552.8137.280.25683.520风荷载0.637013.9186.099275移动挂篮100022981748施工完成时1221114084.492307.0841873.602526不平衡重时7862.39336.92下一节段需要值9912.912336.497#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)3.5M9912.912336.49混凝土47.7124.022921.43143.907桥面施工荷载0.875019.81922.18125悬浇梁段(1/2) 3.547.7124.020.25702.260风荷载0.6076015.403 6.88107移动挂篮100027182028施工完成时1558817537.462555.1241949.935316不平衡重时1065012365.55下一节段需要值1287015509.468#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)4M1287015509.46悬臂长度26.429.1混凝土49.8129.4835553767.868桥面施工荷载1026.429.1悬浇梁段(1/2)449.8129.480.25854.570风荷载0.6656019.3698.78592移动挂篮100031682328施工完成时1963821643.212814.0842004.917396不平衡重时1377015547.34下一节段需要值1647019315.219#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)4M1647019315.21悬臂长度30.433.1混凝土48.3125.583970.34156.698桥面施工荷载1030.433.1悬浇梁段(1/2)448.3125.580.25954.410风荷载0.6416021.2379.75232移动挂篮100036482648施工完成时2414026162.763065.2442022.493476不平衡重时1747619358.06下一节段需要值2049223514.7610#节段施工节段长m混凝土数量重量重量不均M倾覆MR(t*m)4M2049223514.76悬臂长度34.437.1混凝土48.5126.14511.44678.31桥面施工荷载1034.437.1悬浇梁段(1/2)448.5126.10.125542.230风荷载0.6224023.09110.70528移动挂篮100041282968施工完成时2918931208.883317.4442019.764116不平衡重时2109223562.57下一节段需要值2506128240.8847.55 k=Mr/M倾k=Mr/M倾1.9017421.479303k=Mr/M倾1.5197451.378175k=Mr/M倾1.355042 1.264811k=Mr/M倾1.255987 1.154271k=Mr/M倾1.194276 1.118316k=Mr/M倾1.153437 1.187551k=Mr/M倾1.125096 1.161044k=Mr/M倾1.102092 1.129085k=Mr/M倾1.083781 1.107673k=Mr/M倾1.069196 1.117133。
围挡结构抗稳定性计算(自用版)
目录1、围挡结构形式...................................... - 1 -2、荷载计算.......................................... - 1 -3、建立模型.......................................... - 2 -4、稳定性计算........................................ - 3 -1、围挡结构形式围挡采用钢结构立柱,镀锌板厚度为0.6mm ,高度4米,下座为80cm (长)×60cm (宽)×80cm (深)的混凝土基础,围挡每3m 设一型钢立柱,主结构柱设置混凝土基础埋入地面,结构形式详见下。
围挡结构图2、荷载计算围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载,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。
风荷载计算:根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)可以查得北京地区10年一遇基本风压为0.3KN /m 2。
按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)围护结构风压0k z z s W W βμμ=式中:k W —风荷载标准值(KN /m 2) z β—高度z 处的阵风系数z μ—局部风压体型系数s μ—风压高度变化系数0W —基本风压(取0.3KN /m 2) 查表得 2.3z β=,0.8( 1.0) 1.8s μ=--=,0.74z μ=。
20 2.3 1.80.740.30.92(/)k z z s W W kN m βμμ==⨯⨯⨯=每个立柱的附属面积为12 m 2,则局部风压体型系数可取1.8×0.8=1.44。
则最终风压标准值为W k =0.736 KN/m 23、建立模型荷载传递:水平风荷载 彩钢板 型钢立柱 主结构柱埋入基础部分支撑地面。
抗倾覆计算公式
抗倾覆计算公式
一、简述
抗倾覆计算公式是一种结构安全分析的计算方法,是用于预测和计算结构自身稳定性的能力的评估参数。
它是根据结构的几何特性、荷载特性和材料特性考虑,利用结构力学方程建立的计算公式,它可以用来确定结构的抗倾覆能力,以及结构改善措施的必要性。
二、公式
抗倾覆计算公式的计算可以分为两个部分:一是倾覆动力学系数的计算,二是抗倾覆能力的计算。
(1)倾覆动力学系数的计算:
a. 结构的倾覆动力学系数K,公式为:K=M/W,M表示结构自重,W表示正施加的荷载的最大值;
b. 结构内力的倾覆动力学系数K1,公式为:K1=M1/W1,M1表示结构内部支撑系统的自重,W1表示支撑系统正施加的荷载的最大值;
c. 结构外力的倾覆动力学系数K2,公式为:K2=M2/W2,M2表示支承结构外力的自重,W2表示外力正施加的荷载的最大值;
(2)抗倾覆能力的计算:
抗倾覆能力的计算公式:A=K1/(K1+K2-1),A表示结构的抗倾覆能力,K1与K2分别表示上述结构内力及结构外力的倾覆动力学系数。
计算结果在抗倾覆能力A与1之间,A大于1,表示结构有抗倾覆能力;A小于1,表示结构缺乏抗倾覆能力,需要采取补救措施。
三、应用
1、建筑工程:建筑结构稳定是建筑安全的基础,抗倾覆计算公式可以用来评估建筑结构的抗倾覆能力。
2、铁路工程:抗倾覆计算公式可以用来确定铁路路基的抗倾覆能力,以确保铁路运行的安全。
3、高速公路工程:抗倾覆计算公式可以用来确定公路路基和桥梁的抗倾覆能力,以确保公路安全。
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基础抗风稳定性简易计算
公式: Vρ½b/µγfβzµzµs W0HA f>1
式中:
V—混凝土基础体积 m3
ρ—钢筋混凝土比重 KN/m3
b—基础底面宽度 m
µ—地基摩擦系数,取1.12
γf—倾覆稳定系数,根据具体情况取1.5-2.0
βz—风振系数,取1.2
µz—风压高度变化系数,取1.25
µs—风载体型系数,取1.3
W0—基本风压 KN/m2
H—迎风体中心距地高度 m
A f—迎风面积 m2
地脚螺栓强度核算
以单柱承受整屏风荷载计算
1、地脚螺栓采用Φ34的Q235A圆钢制作,每个柱脚迎风面地脚螺栓总数5棵。
螺栓截面积S=9.08cm2,顺风向前后地脚螺栓之间的间距d=1.33m。
2、Q235A钢的抗拉强度标准值δ
=235Mpa=23.5KN/cm2。
b
3、每根螺栓可承受的最大拉力F=δ
*S=41.8*9.08=379.54KN
b
4、最大抗倾覆力矩Mmax=5*F *d=2523.96KNm
5、风荷载最大倾覆力矩
M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm
计算结果
最大抗倾覆力矩Mmax远大于最大倾覆力矩M,
地脚螺栓完全能满足使用要求。
主立柱强度核算
以单柱承受整屏风荷载计算
主立柱采用两根300*150*10的矩管制作,材质为Q235钢,中心间距d=0.8m,矩管截面积S=86 cm2
Q235钢的抗拉强度标准值δb=410Mpa=41.8KN/cm2。
矩管可承受的最大拉力F max=δ*S=41.8*86=3594.8KN
b
最大倾覆力矩M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm
矩管所承受的最大拉力F=M/d=1018.06/0.8=1272.575KN。
计算结果
F max远大于F,立柱完全能满足只用要求。
螺栓强度核算
直径 10 12 14 16 18 20 22 24 30
抗拉强度标准值
23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 23.5 KN/cm2δb=235Mpa
截面积 0.79 1.13 1.54 2.01 2.54 3.14 3.80 4.52 7.07 cm2
每颗螺栓可承
18.46 26.58 36.18 47.25 59.80 73.83 89.33 106.31 166.11 KN
受的最大拉力
4、最大抗倾覆力矩Mmax=5*F *d=2523.96KNm
5、风荷载最大倾覆力矩
M=W K*H*A f=1.16*108.9*8.4=1018.06KNm
计算结果
最大抗倾覆力矩Mmax远大于最大倾覆力矩M,地脚螺栓完全能满足使用要求。
广告牌地脚螺栓强度简易核算nδb Sd>µγfβzµzµs W0HA f
式中
n—抗拉地脚螺栓数量
δb—地脚螺栓材质抗拉强度标准值
S—地脚螺栓截面积
d—顺风向地脚螺栓间距
µ—地基摩擦系数,取1.12
γf—倾覆稳定系数,根据具体情况取1.5-2.0
βz—风振系数,取1.2
µz—风压高度变化系数,取1.25
µs—风载体型系数,取1.3
W0—基本风压KN/m2
H—迎风体中心距地高度m
A f—迎风面积m2。