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围挡结构抗稳定性计算

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1、 围挡结构形式 ................................... 错误! 2、 荷载计算 ...................................... 错误! 3、 建立模型 ...................................... 错误! 4、 稳定性计算 ..................................... 错误!

1、围挡结构形式

围挡采用钢结构立柱,镀锌板厚度为,高度

4米,下座为80cm

(长)x 60cm (宽)x 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》 查得北京地区10年一遇基本风压为/ m2。

按照〈〈建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)围护结构风压

Wk

(GB50009-200D可以

式中:

Wk 一风荷载标准值(KN/ m2)

z

一高度z处的阵风系数 一局部风压体型系数

z

s

一风压高度变化系数

Wo —基本风压(取/ m2)

查表得 z 2.3 , s 0.8 ( 1.0) 1.8 , z 0.74。

Wk

z z sW0 2.3 1.8 0.74 0.3 0.92(kN /m )

..

.

.

__ 2

每个立柱的附属面积为12 m2,则局部风压体型系数可取x =。 则最终风压标准值为Wk = KN/m2

3、建立模型

荷载传递:水平风荷载 彩钢板型钢立柱 部分支撑地面。

受力结构主要为钢立柱,对整个围挡抗倾覆稳定的关键点在于结 构柱本身的抗弯拉和抗剪强度。 其次,埋入土体里的基础能够从土体 里获得的弯矩抗力值也是决定围挡整体稳定的关键因素。

故需验算项目为(1)立柱抗剪强度;(2)立柱抗弯强度;

主结构柱埋入基础

(3)基础嵌固部位抗弯强度。

下座80cm (长)x 60cm (宽)x 80cm (深)的混凝土基础白身 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=KN/m2,立柱间隔3m,围挡高度4m,每根立柱受风附属 面积为12

m2。风压传至立柱为均布荷载,均布荷载 q==x 12+ =mc

钢立柱与地面采用埋入式连接,视为固接,受力模型如下:

0O

4、稳定性计算

抗剪强度计算

立柱根部为4根L40X 3等边角钢,查表得:L40X 3等边角钢截 面积为A= cm2钢材强度fv为Q235,则可得:

主结构柱容许剪力[FV]=4X X 10-4 X 235=。 而立足在风荷载作用下最大剪力为

FV=ql=x = kN。

FV= v [FV]=,

满足要求。

结构柱抗弯强度计算

仅考虑风荷载产生的弯矩由主结构柱承担。 风荷载作用下固端弯矩为:

M==x x = - m

钢结构柱所能提供的最大抵抗弯矩为:

[M]= 2 x X 10-4x 235X = kN - m M= - mv [M]= kN - m

满足要求。

嵌固端抵抗弯矩计算

被动土压力计算公式:P=Kp r z +2 c( Kp) 其中Kp为被动土压力系数;

r为土重度; z为深度 c为土体粘聚力

查表得:r=20kN/m3 ; z= ; c=25 kpa ; Kp =3 则可算得深度处的被动土压力为

P = 3X 20X +2X 25X = KN/m2

立柱嵌固端受力简图如下:

等效作用点位于z=处, 等效合力F=x X + 2= • m 等效抵抗弯矩[M]=Fz=x = kN - m

M= - mv [M]= kN - m

满足要求。

134 6KN/m 2

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