矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算

矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算
矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算

柱子承载力计算

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 三、框架柱承载力计算 (一)正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同(混凝土规范7.3)。如图所示。 即非抗震时: (3-62) (3-63)其中: (3-64)但考虑地震作用后,有两个修正,即: ◆正截面承载力抗震调整系数。

◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。(混凝土规范11.4.2,抗震规范 6.2.2,6.2.3)即: 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为: (3-65)一级框架结构及9度各类框架还应满足: (3-66)其中: ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的 弯矩设计值之和,如图所示; ——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯 矩设计值之和的较大者,一级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取0; ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值,且考虑承载力抗震调整系数 计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。 其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数,一级取 1.4,二级取 1.2,三级取 1.1。

求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后,一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数 1.5,1.25,1.15,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 (二)斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4,抗震规范 6.2.5) 为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整: (3-67)一级框架和9度各类框架还应满足:

钢管混凝土轴压短柱界限套箍系数

第31卷 第1期 2014年3月建筑科学与工程学报JournalofArchitectureandCivilEngineeringVol.31 No.1Mar.2014文章编号:1673‐2049(2014)01‐0083‐07 收稿日期:2013‐10‐11 基金项目:国家自然科学基金项目(41202191);陕西省自然科学基础研究计划项目(2011JM7002); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20110205130001) 作者简介:吴 鹏(1988‐),男,甘肃张掖人,工学硕士研究生,E‐mail:wupeng6412@163.com。钢管混凝土轴压短柱界限套箍系数 吴 鹏,赵均海,张常光,朱 倩,李 艳 (长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061) 摘要:基于统一强度理论,借助钢管混凝土轴压短柱极限承载力计算公式的推导,得出了极限状态时钢管和混凝土之间的侧压力,提出了界限套箍系数的概念,并给出界限套箍系数的计算公式,同时分析了不同套箍系数时钢管的三向应力和钢管混凝土短柱的轴压应力‐应变曲线出现不同发展趋势的原因,且理论分析得出的结论与相关文献的试验结果一致,说明分析过程的合理性;最后对影响因素进行了分析,根据分析结果提出了实用建议,并发现相关参考文献的界限套箍系数为该研究结果的特例。 关键词:钢管混凝土;统一强度理论;轴压;套箍系数;应力‐应变曲线 中图分类号:TU398.9 文献标志码:A BoundaryCasingHoopCoefficientforConcrete‐filledSteelTubularStubColumnsUnderAxialCompression WUPeng,ZHAOJun‐hai,ZHANGChang‐guang,ZHUQian,LIYan(SchoolofCivilEngineering,Chang摧anUniversity,Xi摧an710061,Shaanxi,China) Abstract:Basedonunifiedstrengththeory,aultimatebearingcapacitycalculationformulaforconcrete‐filledsteeltubularstubcolumnsunderaxialcompressionwasproposed.Thelateralpressurebetweenthesteeltubeandconcretewasgivenintheultimatestate.Theconceptoflimitcasinghoopcoefficientwaspresented,andthecalculationformulaeoflimitcasinghoopcoefficientweregiven.Meanwhile,thelimitvalueofcasinghoopcoefficientwasdefinedtoanalyzethereasonsfordifferentdevelopmenttrendswithdifferentcasinghoopcoefficientsappearedinaxialcompressionstress‐straincurve,andthetheoreticalanalysisresultsweresimilartotheexperimentresultsinrelevantliterature,andtherationalityofanalysisprocesswaspointedout.Finally,parametricstudieswerecarriedouttoanalyzetheinfluencingfactors,andthepractical suggestionswereputforwardduetotheanalysisresults.Itwasalsofoundthatthelimitcasinghoopcoefficientofrelevantreferenceswasaspecialcaseforthisstudy.Keywords:concrete‐filledsteeltube;unifiedstrengththeory;axialcompression;casinghoopco‐efficient;stress‐straincurve0引 言 钢管混凝土是钢管内填充混凝土形成的构件,它具有承载力大、塑性和韧性好、施工方便等特点[1],已被广泛应用于工程实际[2]。目前,确定钢管混凝土轴压短柱极限承载力时所遵循的基本概念

柱子承载力计算

柱子承载力计算 Prepared on 22 November 2020

三、框架柱承载力计算 (一)正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同(混凝土规范)。如图所示。 即非抗震时: (3-62) (3-63)其中: (3-64)但考虑地震作用后,有两个修正,即: ◆正截面承载力抗震调整系数。 ◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。(混凝土规范11.4.2 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为: (3-65)一级框架结构及9度各类框架还应满足: (3-66)其中: ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和,如图所示;

——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者,一级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取0; ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值,且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数,一级取,二级取,三级取。 求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后,一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数,,,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 (二)斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4 为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整: (3-67)一级框架和9度各类框架还应满足: (3-68)

矩形钢管混凝土柱计算公式

矩形钢管混凝土柱计算 矩形钢管混凝土柱计算 李树海陈志华王小盾刘妍 天津大学建筑工程学院,天津300072 摘要:作为住宅钢结构研究项目的一个子,课题本文介召日本矩形钢管混凝土柱允许承载力和极限承载力的计算公式,在此基础上,按照相关理论,推导出矩形钢管混凝土柱的设计计算公式,同时,指出进一步要解决的问题。 关键词:矩形钢管混凝土柱 一引言 钢结构住宅具有许多建筑设计和施工上的优越性,将成为我国和世界今后住宅结构发展的方向,因此,对它的理论计算和实际应用的多方面的探索越来越受到各方面的关注。我国在这方面的研究起步比较晚,有许多

研究方面的空白,尤其是对计算理论公式的推导和研究都相对不足,这样,我们必定要借鉴其它发达国家的研究成果,加快我国的住宅钢结构方面的发展。本文在分析日本矩形钢管混凝土柱的计算公式的基础上,按照相关理论,推导了矩形钢管混凝土柱的计算公式,供结构计算参考。 二日本结构规范发展简介 钢管混凝土的设计方法由日本建筑学会第一次在“管材钢—混凝土组合结构计算标准(1967)”提出,共包括三种截面类型,分别为:外包,填充,外包加填充。在1980改版后,加入了矩形钢管混凝土的内容。改版后的内容被收入日本建筑学会第四版《钢骨混凝土计算规范(1987)》。在1997年,《钢管混凝土设计和施工指针》出版,其包括了自《钢骨混凝土计算规范(1987)》出版后十年内对钢管混凝土研究的新成果。《指针》给出了受压构件、柱和桁架杆件等允许和极限强度和变形能力的计算方法。该《指针》重点有二,一是在计算圆截面受压构件和柱的强度时考虑了钢管对混凝土的影响(环箍效应);二是给出了长柱极限强度的计算方法。另外,《指针》还给出了钢管混凝土的施工方法和实际案例。 2001年,《钢骨混凝土计算规范》第五版出版,包括了高强材料应用的内容,《钢骨混凝土计算规范》第五版的单位系统从重力单位改为国际标准(SI)单位体系,并且增加了解释的内容。这版《钢骨混凝土计算规

4.2 轴心受压构件承载力计算

轴心受压构件承载力计算 按照箍筋配置方式不同,钢筋混凝土轴心受压柱可分为两种:一种是配置纵向钢筋和普通箍筋的柱(图4.2.1a),称为普通箍筋 柱;一种是配置纵向钢筋和螺旋筋(图)或 焊接环筋(图4.2.1c)的柱,称为螺旋箍筋柱或 间接箍筋柱。 需要指出的是,在实际工程结构中,几 乎不存在真正的轴心受压构件。通常由于荷 载作用位置偏差、配筋不对称以及施工误差 等原因,总是或多或少存在初始偏心距。但 当这种偏心距很小时,如只承受节点荷载屋 架的受压弦杆和腹杆、以恒荷载为主的等跨 多层框架房屋的内柱等,为计算方便,可近 似按轴心受压构件计算。此外,偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的承载力验算也按轴心受压构件计算。 一、轴心受压构件的破坏特征 按照长细比的大小,轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱,当≤8时属于短柱,否则为长柱。其中为柱的计算长度,为矩形截面的短边尺寸。 1.轴心受压短柱的破坏特征 配有普通箍筋的矩形截面短柱,在轴向压力N作用下整个截面的应变基本上是均匀分布的。N较小时,构件的压缩变形主要为弹性变形。随着荷载的增大,构件变形迅速增大。与此同时,混凝土塑性变形增加,弹性模量降低,应力增长逐渐变慢,而钢筋应力的增加则越来越快。对配置HPB235、HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋的构件,钢筋将先达到其屈服强度,此后增加的荷载全部由混凝土来承受。在临近

破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝土保护层开始剥落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出,混凝土被压碎崩裂而破坏(图4.2.2)。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。当短柱破坏时,混凝土达到极限压应变=,相应的纵向钢筋应力值=E s=2×105×mm2=400N/mm2。因此,当纵向钢筋为高强度钢筋时,构件破坏时纵向钢筋可能达不到屈服强度。设计中对于屈服强度超过400N/mm2的钢筋,其抗压强度设计值只能取400N/mm2。显然,在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用,这是不经济的。 2.轴心受压长柱的破坏特征 对于长细比较大的长柱,由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的,在轴心压力N作用下,由初始偏心距将产生附加弯矩,而这个附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来的初始偏心距,这样相互影响的结果,促使了构件截面材料破坏较早到来,导致承截能力的降低。破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土被压碎,纵向钢筋被压弯向外凸出,侧向挠度急速发展,最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏(图4.2.3)。试验表明,柱的长细比愈大,其承截力愈低,对于长细比很大的长柱,还有可能发生“失稳破坏”。 由上述试验可知,在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相同的条件下,长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力计算公式时,规范采用构件

矩形钢管混凝土柱计算【最新版】

矩形钢管混凝土柱计算 钢结构住宅具有许多建筑设计和施工上的优越性,将成为我国和世界今后住宅结构发展的方向,因此,对它的理论计算和实际应用的多方面的探索越来越受到各方面的关注。我国在这方面的研究起步比较晚,有许多研究方面的空白,尤其是对计算理论公式的推导和研究都相对不足,这样,我们必定要借鉴其它发达国家的研究成果,加快我国的住宅钢结构方面的发展。本文在分析日本矩形钢管混凝土柱的计算公式的基础上,按照相关理论,推导了矩形钢管混凝土柱的计算公式,供结构计算参考。 钢管混凝土的设计方法由日本建筑学会第一次在“管材钢-混凝土组合结构计算标准(1967)”提出,共包括三种截面类型,分别为:外包,填充,外包加填充。在1980改版后,加入了矩形钢管混凝土的内容。改版后的内容被收入日本建筑学会第四版《钢骨混凝土计算规范(1987)》。在1997年,《钢管混凝土设计和施工指针》出版,其包括了自《钢骨混凝土计算规范(1987)》出版后十年内对钢管混凝土研究的新成果。《指针》给出了受压构件、柱和桁架杆件等允许和极限强度和变形能力的计算方法。该《指针》重点有二,一是在计算圆截面受压构件和柱的强度时考虑了钢管对混凝土的影响(环箍效应);二是给出了长柱极限强度的计算方法。另外,《指针》还给出了钢管混凝土的施工方法和实际

案例。2001年,《钢骨混凝土计算规范》第五版出版,包括了高强材料应用的内容,《钢骨混凝土计算规范》第五版的单位系统从重力单位改为国际标准(SI)单位体系,并且增加了解释的内容。这版《钢骨混凝土计算规范》包含了1997年《钢管混凝土设计和施工指针》的内容和其出版后几年内的研究新成果。在原《指针》的基础上,新版《钢骨混凝土计算规范》在没有损害计算精度的条件下简化了长柱的设计公式。日本钢管混凝土结构设计的基本原理发表于“钢管混凝土--国际规范和实践比较”ASCCS会议报告,1997.9,第99页至第116页。 (一) 矩形钢管混凝土柱允许承载力 1. 矩形钢管混凝土柱轴心受压允许承载力 2. 矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩共同作用下的允许承载力 3. 矩形钢管混凝土柱受轴力和双向弯矩作用允许承载力 (二) 矩形钢管混凝土柱极限承载力 1.矩形钢管混凝土柱轴心受压极限承载力

钢管混凝土柱

摘要:介绍了钢管混凝土结构的特点、研究现状及其工程应用,探讨了钢管混凝土结构研究方向。 关键词:钢管混凝土 近20年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1.1 承载力高、延性好,抗震性能优越 钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。

木方__立杆_承载力的计算

木方按照均布荷载下连续梁计算。 1.荷载的计算 (1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.000×0.120×0.300=0.900kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.300×0.300=0.090kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (1.000+2.000)×0.300=0.900kN/m 静荷载 q1 = 1.20×0.900+1.20×0.090=1.188kN/m 活荷载 q2 = 1.4×0.900=1.260kN/m 2.木方的计算 按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下: 均布荷载 q = 2.203/0.900=2.448kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.45×0.90×0.90=0.198kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.900×2.448=1.322kN 最大支座力 N=1.1×0.900×2.448=2.424kN 木方的截面力学参数为 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4.00×7.00×7.00/6 = 32.67cm3; I = 4.00×7.00×7.00×7.00/12 = 114.33cm4; (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=0.198×106/32666.7=6.07N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 [可以不计算] (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.677×0.990×900.04/(100×9500.00× 1143333.4)=0.405mm

柱子承载力计算

柱子承载力计算 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

三、框架柱承载力计算 (一)正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同(混凝土规范)。如图所示。 即非抗震时: (3-62) (3-63)其中: (3-64)但考虑地震作用后,有两个修正,即: ◆正截面承载力抗震调整系数。 ◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。(混凝土规范11.4.2 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为: (3-65)一级框架结构及9度各类框架还应满足: (3-66)其中: ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和,如图所示;

——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者,一级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取0; ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值,且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数,一级取,二级取,三级取。 求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后,一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数,,,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 (二)斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4 为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整: (3-67)一级框架和9度各类框架还应满足: (3-68)

钢管桩承载力验算

北延桥钢管桩验算 验算部位: 选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。 5m范围内钢管桩数量: 顺桥向,按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m,跨中位置6.5m间距可知,此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。 横桥向,按施工单位提供图示,横桥向6根钢管桩,入土20m。 按上所述,顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内(桥梁面积90m2),共计6根钢管桩,桩入土20m。 一、施工单位提供的各项荷载值如下: 恒载: 1、底模、侧模采用竹胶板 覆膜竹胶板自重:0.34kn/m2 2、顺桥向木枋(5×10)间距30cm 自重:0.10kn/m2 3、横桥向木枋(12×12)间距60cm 自重:0.30kn/m2 4、支架体系(碗扣式) 自重:1.74kn/m2(腹板处) 自重:1.06kn/m2(底板、翼缘板处) 5、平台满铺木枋(15×15) 自重:1.20kn/m2 6、纵联I36C工字钢(间距1.0m) 自重:0.712kn/m2 7、横梁I36C工字钢(双拼) 43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn 活载: 1、施工机具及人员荷载:2.5kn/m2 2、倾倒混凝土产生的荷载(泵送):4.0kn/m2 3、混凝土振捣产生的荷载:2.0kn/m2

二、钢管桩受载计算 考虑荷载分项系数 恒载 1.0 活载1.0 组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨 此处为纵向1排,横向6列,故 单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨 三、单根钢管桩抗力 本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑 选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算,按桩入土20m ,顶标高0.808m ,底标高-19.192m 。 按《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧 桩周u=PI()*0.6=1.88m ai 为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数,按规范取值0.7 各桩侧 l q sik ∑计算如下表(各项qsik 均为考虑试桩后的修正值) : )(2/1][p pk r i sik i a A q a l q ua R +=∑

矩形钢管混凝土柱计算

一、引言 钢结构住宅具有许多建筑设计和施工上的优越性,将成为我国和世界今后住宅结构发展的方向,因此,对它的理论计算和实际应用的多方面的探索越来越受到各方面的关注。我国在这方面的研究起步比较晚,有许多研究方面的空白,尤其是对计算理论公式的推导和研究都相对不足,这样,我们必定要借鉴其它发达国家的研究成果,加快我国的住宅钢结构方面的发展。本文在分析日本矩形钢管混凝土柱的计算公式的基础上,按照相关理论,推导了矩形钢管混凝土柱的计算公式,供结构计算参考。 二、日本结构规范发展简介 钢管混凝土的设计方法由日本建筑学会第一次在“管材钢—混凝土组合结构计算标准(1967)”提出,共包括三种截面类型,分别为:外包,填充,外包加填充。在1980改版后,加入了矩形钢管混凝土的内容。改版后的内容被收入日本建筑学会第四版《钢骨混凝土计算规范(1987)》。在1997年,《钢管混凝土设计和施工指针》出版,其包括了自《钢骨混凝土计算规范(1987)》出版后十年内对钢管混凝土研究的新成果。《指针》给出了受压构件、柱和桁架杆件等允许和极限强度和变形能力的计算方法。该《指针》重点有二,一是在计算圆截面受压构件和柱的强度时考虑了钢管对混凝土的影响(环箍效应);二是给出了长柱极限强度的计算方法。另外,《指针》还给出了钢管混凝土的施工方法和实际案例。 2001年,《钢骨混凝土计算规范》第五版出版,包括了高强材料应用的内容,《钢骨混凝土计算规范》第五版的单位系统从重力单位改为国际标准(SI)单位体系,并且增加了解释的内容。这版《钢骨混凝土计算规范》包含了1997年《钢管混凝土设计和施工指针》的内容和其出版后几年内的研究新成果。在原《指针》的基础上,新版《钢骨混凝土计算规范》在没有损害计算精度的条件下简化了长柱的设计公式。日本钢管混凝土结构设计的基本原理发表于“钢管混凝土——国际规范和实践比较”ASCCS会议报告,1997.9,第99页至第116页。 三、日本《钢骨混凝土计算规范》(2001) (一)矩形钢管混凝土柱允许承载力 1、矩形钢管混凝土柱轴心受压允许承载力 2、矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩共同作用下的允许承载力 3、矩形钢管混凝土柱受轴力和双向弯矩作用允许承载力 (二)矩形钢管混凝土柱极限承载力 1、矩形钢管混凝土柱轴心受压极限承载力 2、矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩共同作用下的极限承载力 M1 ,M2为柱两端的弯矩,M1的绝对值大于M2的绝对值。当柱单向弯曲时,M1/ M2为正;当柱双向弯曲时,M1/ M2为负。 sMuo——纯弯受力状态下钢管部分极限弯曲强度 四、推导矩形钢管混凝土柱计算公式 由于我国对矩形钢管混凝土柱针对计算公式推导的试验研究不足,积累的数据少,在推导矩形钢管混凝土柱的计算公式时,忽略钢管对混凝土的环箍作用,且混凝土由于不配钢筋,仅考虑混凝土承担的压力,不考虑混凝土承担的拉力和弯矩。 (一)矩形钢管混凝土柱轴心受压承载力 (二)矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩作用承载力 (三)矩形钢管混凝土柱受轴力和双向弯矩作用承载力 五、需待解决的问题 1、与日本的计算公式相比较,本文推导的公式忽略了混凝土抵抗弯矩作用,偏于安

(完整word版)钢管落地脚手架计算书

钢管落地脚手架计算书 采用品茗安全计算软件计算;本工程为深圳市龙岗区第二人民医院综合楼改造工程,总建筑面积6570m2,建筑总高度为39.8米,建筑总层数为地下一层、地上十二层,一层层高4.5m,二层层高4m,三~十一层层高均为3m,十二层层高为4m。 扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。 一、参数信息: 1.脚手架参数 双排脚手架搭设高度为 44.2 m,立杆采用单立管; 搭设尺寸为:立杆的横距为 1.05m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.8 m; 内排架距离墙长度为0.20m; 大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根; 脚手架沿墙纵向长度为 150.00 m; 采用的钢管类型为Φ48×3.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为 1.00; 连墙件采用两步两跨,竖向间距 3.6 m,水平间距3 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数 本工程地处广东深圳市,基本风压0.75 kN/m2; 风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为1.13; 脚手架计算中考虑风荷载作用; 4.静荷载参数 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248;

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005; 脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板; 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038; 脚手板铺设总层数:12; 5.地基参数要求 若地基土类型为:素填土;地基承载力标准值(kPa):120.00; 立杆基础底面面积(m2):0.20;地基承载力调整系数:1.00。 本工程原地基土类型为混凝土,地基承载力大于120,满足要求! 二、大横杆的计算: 按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算

钢管桩标准节设计承载力计算

钢管桩标准节设计承载力计算 一、φ630钢管桩 钢管桩直径630mm,壁厚8mm。考虑锈蚀情况,壁厚按照6mm进行计算。其截面特性为: 回转半径ix=22.062cm 考虑钢管桩横联间距为10米,即钢管桩的自由长度按10m计算,钢管桩一端固定,一端自由,自由长度系数为2.0,则计算长度为2*10=20m。 钢管桩的长细比:λ=L/ix=20/0.22=90.7 查《钢结构设计规范》表C--2得:φ=0.616 考虑钢材的容许应力为[σ]=180MPa 1.1 最大轴向力计算

[]6 2 0.2192.5180100.6160.01180.364*10t N N a N N N A W σσφ-??= +=+===??? 求得:935.1N KN = 1.2 横联计算 根据以上计算结果,按照900KN 轴向力,180KN.m 弯矩来设计横联。横联竖向间距为10米。 1.2.1 2[28a 横联 采用2[28a 作为横联,按照最大长细比[λ]=100来控制。 []=100=1001002 2.33466 4.66y y L i L i cm λ= =??==米 强度复核: 按照桩顶承受18KN 的水平力计算,由λ=100查《钢结构设计规范》表C--2得:φ=0.555 []2 2 18000==4.05215/0.55524010N MPa f N mm A ?≤=??? 则采用2[28a 作为横联的时候,最大间距取4.6米。 1.2.2 φ42.6钢管横联 采用φ42.6钢管横联(考虑锈蚀,壁厚为4mm )作为横联,按照最大长细比[λ]=100来控制。

矩形钢管混凝土柱计算公式(doc 6页)

矩形钢管混凝土柱计算公式(doc 6页)

矩形钢管混凝土柱计算

矩形钢管混凝土柱计算 李树海陈志华王小盾刘妍 天津大学建筑工程学院,天津300072 摘要:作为住宅钢结构研究项目的一个子,课题本文介召日本矩形钢管混凝土柱允许承载力和极限承载力的计算公式,在此基础上,按照相关理论,推导出矩形钢管混凝土柱的设计计算公式,同时,指出进一步要解决的问题。 关键词:矩形钢管混凝土柱 一引言 钢结构住宅具有许多建筑设计和施工上的优越性,将成为我国和世界今后住宅结构发展的方向,因此,对它的理论计算和实际应用的多方面的探索越来越受到各方面的关注。我国在这方面的研究起步比较晚,有许多范》包含了1997年《钢管混凝土设计和施工指针》的内容和其出版后几年内的研究新成果。在原《指针》的基础上,新版《钢骨混凝土计算规范》在没有损害计算精度的条件下简化了长柱的设计公式。日本钢管混凝土结

构设计的基本原理发表于“钢管混凝土——国际规范和实践比较”ASCCS 会议报告,1997.9,第99页至第116页。 三日本《钢骨混凝土计算规范》(2001) (一)矩形钢管混凝土柱允许承载力 1. 矩形钢管混凝土柱轴心受压允许承载力 2. 矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩共同作用下的允许承载力 3. 矩形钢管混凝土柱受轴力和双向弯矩作用允许承载力 (二)矩形钢管混凝土柱极限承载力

1.矩形钢管混凝土柱轴心受压极限承载力 2. 矩形钢管混凝土柱受轴力和单向弯矩共同作用下的极限承载力 M1 ,M2为柱两端的弯矩,M1的绝对值大于M2的绝对值。当柱单向弯曲时, M1/ M2为正;当柱双向弯曲时, M1/ M2为负。 sMuo——纯弯受力状态下钢管部分极限弯曲强度 四推导矩形钢管混凝土柱计算公式 由于我国对矩形钢管混凝土柱针对计算公式推导的试验研究不足,积累的数据少,在推导矩形钢管混凝土柱的计算公式时,忽略钢管对混凝土的环箍作用,且混凝土由于不配钢筋,仅考虑混凝土承担的压力,不考虑混凝土承担的拉力和弯矩。 (一)矩形钢管混凝土柱轴心受压承载力

三角形钢管悬挑脚手架计算书

三角形钢管悬挑脚手架计算书 计算依据: 1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 3、《钢结构设计规范》GB50017-2003 4、《施工技术》期 由于国家未对钢管悬挑脚手架作出相应规定,故本计算书参考《施工技术》期编制,仅供参考。 一、参数信息 1.脚手架参数 悬挑梁离地高度20m,双排脚手架架体高度为 m; 搭设尺寸为:立杆的纵距为,立杆的横距为,立杆的步距为 m; ( 内排架距离墙长度为; 横向水平杆在上,搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为 2 根; 三角形钢管支撑点竖向距离为 m; 采用的钢管类型为Φ48×3; 横杆与立杆连接方式为单扣件; 单扣件连墙件布置取一步一跨,竖向间距 m,水平间距 m,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数 施工均布荷载(kN/m2):;脚手架用途:装修脚手架; 同时施工层数:2 层; 3.风荷载参数 % 本工程地处浙江杭州市,查荷载规范基本风压为m2,风压高度变化系数μ 为,风荷 z 为; 载体型系数μ s 计算中考虑风荷载作用; 4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):; 脚手板自重标准值(kN/m2):;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):; 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):;脚手板铺设层数:5 层; 脚手板类别:冲压钢脚手板;栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板; 二、横向水平杆的计算 横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算,横向水平杆在纵向水平杆的上面。按照上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算横向水平杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 * = m ; 横向水平杆的自重标准值:P 1 = ×3=m ; 脚手板的荷载标准值:P 2 活荷载标准值:Q=1×3=m; 荷载的计算值:q=×+×+×=m; 横向水平杆计算简图 2.强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩, 计算公式如下: =ql2/8 M qmax =×8=·m; 最大弯矩 M qmax … /W =mm2; 最大应力计算值σ=M qmax 横向水平杆的最大弯曲应力σ =mm2小于横向水平杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2

钢管混凝土结构

钢管混凝土结构 近20年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1.1 承载力高、延性好,抗震性能优越 钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。 塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明,试件压缩到原长的2/3,纵向应变达30%以上时,试件仍有承载力。剥去钢管后,内部混凝土虽已有很大的鼓凸褶皱,但仍保持完整,并未松散,且仍有约5%的承载力,用锤敲击后才粉碎脱落。抗震性能是指在动荷载或地震作用下,具有良好的延性和吸能性。在这方面,钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下,弯矩曲率滞回曲线表明,结构的吸能性能特别好,无刚度退化,且无下降段,和不丧失局部稳定性的钢柱相同,但在一些建筑中,钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。因此,钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。

砖混结构中承重构造柱的设计与计算

砖混结构中承重构造柱的设计与计算 (广东梅州陈赞) 摘要:在砌体结构设计过程中,应根据具体情况区分一般构造柱和承重构造柱。承重构造柱的设计与计算与框架柱基本相同,但有其特点。承重构造柱受力明确,传力路线简捷,其基础的处理要根据构造柱的荷载特点进行设计。 关键词:砖混结构构造柱 1引言 根据《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2001),在抗震设防地区砖混结构的建筑设计中应设置构造柱。设置构造柱可以加强对砌体结构墙体的约束作用,提高墙体的抗剪能力和结构的极限变形能力,改善砌体结构的整体性,从而提高房屋的抗震性能。在设计过程中,一般不考虑构造柱单独承受荷载,而视其承载能力等同于砌体材料。构造柱的截面尺寸和配筋一般也是按照构造要求进行设计。但是在需要设置大空间房间的工程中,构造柱支承着横梁,这时构造柱就起着承重和抗震的双重作用,如图1。这种构造柱的设计及基础处理与一般的构造柱有一定的区别。 图1大开间房间的承重构造柱 2承重构造柱的受力分析 支承横梁的构造柱,如果荷载较小,按砌体强度考虑就能够满足强度要求时,可以视为一般构造柱。其截面及配筋可以按照《建筑抗震设计规范》的有关规定设置即可。但是当支承横梁的构造柱承受的荷载较大,按砌体强度考虑不能够满足强度要求时,此时的构造柱应按照承重构造柱进行设计。 由于构造柱与墙体连接处留有马牙槎,考虑到构造柱与墙体的拉结作用,横梁上的荷载有一部分要扩散到墙体,由墙体来承担。但在实际设计时,由于墙体所承受的这部分荷载较小,为了计算方便,假设横梁上的荷载全部由构造柱来承担,同时假设横(纵)向水平地震力全部由横(纵)墙承受,这样构造柱的传力路线就简单明确了。 3承重构造柱的计算与设计 在砖混结构中,大空间内横梁与构造柱形成的结构与框架相似但与框架又有区别。如果在大空间房间中加上几榀框架,则在结构中显得比较生硬,而且框架部分与砌体结构部分共同工作的协调性较差,不利于结构整体抗震。而横梁与构造柱相结合的结构形式在荷载传递和抗震性能方面与之相比则优越得多。 承重构造柱的计算与框架柱基本相同,但又有不同之处: (1)为了减少顶层的弯矩值,从而减少柱的配筋,顶层梁、柱节点设计为“铰接”,计算简图见图2。

矩形钢管混凝土结构技述规程

前言 根据中国工程建设标准化协会(2000)建标协字第15号文《关于印发中国工程建设标准化协会2000年第一批推荐性标准制、修订计划的通知》的要求,制定本规程。 短形钢管混凝土结构由于兼有钢结构及混凝土结构的优点,能够降低工程造价、缩短工期、节约材料、减少能耗,应用前景良好,我国已越来越多地在工程中采用。为了对其设计、施工等技术要求作出配套的规定,以促进其进一步发展,本规程在总结国内外设计、施工、管理经验和科研成果的基础上,对矩形钢管混凝土结构的材料、设计基本规定、结构体系与结构分析、构件及节点设计、耐火设计、施工等作出了规定。 根据国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》,现批准协会标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》,编号为CECS159:2004,推荐给建设工程的设计、施工、使用单位采用。 本规程第4.1.2、4.1.6、4.3.l、4.3.2、4.3.4条和第4.1.5条第1款(黑体字部分)为直接涉及人身、财产安全的重要条文,必须严格执行;其余为推荐性条文。 本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构专业委员会CECS/TC28归口管理,由同济大学土木学院(上海四平路1239号,邮编:200092)负责解释。在使用过程中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。 主编单位:同济大学 浙江杭萧钢构股份有限公司 参编单位:长安大学 中国建筑标准设计研究院 西安建筑科技大学 上海机电设计研究院 福州大学 哈尔滨工业大学 中南建筑设计院主要起草人:沈祖炎(以下按姓氏笔画为序) 吕西林何保康张素梅陈以一陈国津 单银木周绪红秦效答夏汉强黄奎生 韩林海翟新民蔡益燕魏潮文 中国工程建设标准化协会 2004年单月 30日 1 总则 1.0.1 为了使矩形钢管混凝土结构的设计及施工贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于工业与民用房屋和一般构筑物的短形钢管混凝土结构的设计及施工。 注:本规程未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求。 1.0.3 本规程的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068制定的。 1.0.4 矩形钢管混凝土结构按本规程设计和施工时,除本规程有明确规定者外,荷载

柱子承载力计算

三、框架柱承载力计算 (一)正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同图所示。3规范7.)。如(混凝土即非抗震时: (3-62) (3-63) 其中: (3-64) 但考虑地震作用后,有两个修正,即: 数。调整系抗正截面承载力震◆ ◆保证“强柱弱梁”,对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。(混凝土规范11.4.2,抗震规范6.2.2, 6.2.3)即: 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为: (3-65) 一级框架结构及9度各类框架还应满足: 专业文档供参考,如有帮助请下载。. )66(3-:其中矩的合弯针方向组截面顺时针或反时下——为节点上柱端示如;图所设计值之和,设弯矩组合的时反时或顺针方向——为节点左右梁端截面值对时,绝弯梁端均为负矩大和的较者,一级框架节点左右计值之;应取0较小的弯矩配实 采用顺时针方向针点左右梁端截面按反时或——为节正算的整系数计调,且考虑承载力抗震积钢筋截面面和材料标准值公关可其按有和的较大者。之力截面抗震受弯承载所对应的弯矩值。式计算1。三级取1.1.取1.4,二级取2,级系弯——为柱端矩增大数,一分弹性可情况下按般之矩柱节得点上下端的弯设计值和后,一求。分比进行配矩端下点的所析得节上柱弯

专业文档供参考,如有帮助请下载。. 对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱,可不调整,直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数1.5,1.25,1.15,且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 (二)斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值(混凝土规范11.4.4,抗震规范6.2.5) 为了保证“强剪弱弯”,柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整: (3-67) 一级框架和9度各类框架还应满足: (3-68) 其中: ——柱端截面组合的剪力设计值; ——考虑地震作用组合,且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值,分别按顺时针和反时针进行计算,取其中较大者; 专业文档供参考,如有帮助请下载。.配按实时顺针方向下端截面反时针或——分别为柱上、面正截整系数的虑承载力抗震调标钢筋面积、材料强度准值,且考者。的较大且取两个方向矩抗震受弯承载力所对应的弯,。取1.11.2,三级级大系数,一级取1.4,二取——柱剪力增,45.112,7.范公式(混凝土规7.5.算截2、柱斜面受剪承载力计0)1,1.4.111.4.9 面截规范斜此-25%,因5受复加载将使梁的剪承载力降低1%反因。8倍作用时的0.载承受剪载力设计值取静:震时非抗 9)(3-6时:抗震 )-70(3时:心受拉)偏拉柱当中出现力(即:抗震时非 )1(3-7时:震抗 专业文档供参考,如有帮助请下载。. (3-72) 其中: 取,M宜取柱上下端考虑地震作比——计算剪跨,可用组合的弯矩设计值的较大者,V取与M 对应的剪力设计值。当框。取,可小内弯点在柱高范围时反框结架构中的 架柱的3。大于3时取取1.于0时,1.0,且压为力当力轴对值设剪—取,N

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