围挡结构抗稳定性计算

1、荷载计算

由于本工程处于王府井附近，位置敏感，为保证安全，临时围挡需要较强的稳定性。

围挡结构自重对围挡抗倾覆是有利荷载，本围挡采用型钢骨架及立柱，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。

风荷载计算：本临时围挡使用保守定为6个月，设计围挡按照承受50年一遇大风，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）可以查得北京地区50年一遇基本风压为0.45KN ／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0.45KN ／m 2

） 查表得z β=2.1，0.8( 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==⨯⨯⨯=

2、建立模型

荷载传递：水平风荷载 彩钢板 型钢立柱 防撞螺栓及支撑地面。

受力结构主要为型钢立柱、防撞螺栓及支撑型钢，对整个围挡抗倾覆稳定的关键点在于膨胀螺栓的抗弯拉和抗剪强度。设计风压为0.92 KN/m 2，风压传至立柱为均布荷载，均布荷载q=0.92×3=5.52KN/m 。

型钢立柱与地面采用膨胀螺栓连接，视为固接，受力模型如下：

3、稳定性计算

4.1 抗剪强度计算

剪力由4颗螺栓和钢管斜撑共同承担：

根据力平衡：防撞螺栓受剪力 5.52211.04V F ql kN ==⨯=。

膨胀螺栓为M16，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22[]44 3.14559.22V V V F r f f kN π=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=。 11.04[]59.22V V F kN F kN =<=，满足要求。

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：

2211 5.52211.0422

M ql kN m ==⨯⨯=⋅ 计算螺栓所受拉力11.0478.90.14

M N kN L === 容许值22[]44 3.14523573.79N r f kN π=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=

[]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，另一端与横杆焊接。钢筋的直径计算如下：

F'v

假设钢立柱受的水平推力全部由钢管斜撑承担。

''0.2911.040.29 3.2n F F F kN ==⨯=⨯=

直径40mm 钢管斜撑的受压稳定值：

2542'2213.14 2.0510 3.14143271044

cr n EI P KN F l π⨯⨯⨯⨯===>，满足要求。 结论：设计围挡能满足抵抗抗10年一遇的大风稳定性要求。