圍擋結(jié)構(gòu)抗臺風(fēng)穩(wěn)定性計(jì)算書

目錄TOC\o"1-5"\h\z計(jì)算依據(jù)： -1-1、 工程概況 -1-2、 2.5m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書 -1 -2.1荷載計(jì)算 -2 -2.2建立模型 -3 -2.3穩(wěn)定性計(jì)算 -3 -2.3.1立柱抗彎壓強(qiáng)度計(jì)算 -4 -2.3.2立柱抗剪強(qiáng)度計(jì)算 -4 -2.3.3嵌固端抵抗彎矩計(jì)算 -4 -3、 6m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書 -4 -3.1荷載計(jì)算 -5 -3.2建立模型 -6 -3.3穩(wěn)定性計(jì)算 -7 -3.3.1A114X3鋼管受力驗(yàn)算 -7 -3.3.2角鋼強(qiáng)度計(jì)算 -8 -3.3.3基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算 -8 -3.3.3焊縫驗(yàn)算 -10 -3.3.4基礎(chǔ)驗(yàn)算 -10 -4、 8m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書 -13 -4.1荷載計(jì)算 -13 -4.2建立模型 -14 -4.3穩(wěn)定性計(jì)算 -16 -4.3.1A114X3鋼管強(qiáng)度驗(yàn)算 -16 -4.3.2A48X3鋼管驗(yàn)算 -17 -4.3.3L40X3角鋼驗(yàn)算 -17 -4.3.4焊縫驗(yàn)算 -18 -4.3.5基礎(chǔ)抗傾翻驗(yàn)算 -20 -4.3.6基礎(chǔ)驗(yàn)算 -21 -5、 12m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書 -23 -5.1荷載計(jì)算 -24 -5.2建立模型 -25 -5.3穩(wěn)定性計(jì)算 -26 -5.3.1A114X3鋼管驗(yàn)算 -26 -5.3.2A80X3鋼管驗(yàn)算 -27 -5.3.3L63X5角鋼驗(yàn)算 -27 -5.3.4焊縫計(jì)算 -28 -5.3.5基礎(chǔ)抗傾翻計(jì)算 -30 -

5.3.6基礎(chǔ)計(jì)算-31-計(jì)算依據(jù):圍擋穩(wěn)定性計(jì)算書（1） 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)5.3.6基礎(chǔ)計(jì)算-31-計(jì)算依據(jù):圍擋穩(wěn)定性計(jì)算書（2） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（3） 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（4） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（5） 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（6） 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（7） 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與驗(yàn)收規(guī)程（8） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB20068-2011GB50009-2012GB50011-2010GB50017-2017GB50018-2002GB50205-2001JGJ81-2002GB50010-2010GB50007-2011（9） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（10）GB20068-2011GB50009-2012GB50011-2010GB50017-2017GB50018-2002GB50205-2001JGJ81-2002GB50010-2010GB50007-20111、 工程概況本工程為浙江省臺州市玉環(huán)市，地處中國東南，距離東海海岸線直線最近距離為25km,查荷載規(guī)范知玉環(huán)市10年和50年遇基本風(fēng)壓分別為0.7kN/m\1.2kN/mL故本工程取1.0kN/m。圍擋結(jié)構(gòu)選型：2.5m采用方鋼管作為立柱，6m高圍擋采用平面桁架形式立柱、8m、12m圍擋采用空間三角塔架作為立柱，分別建模計(jì)算。其中6m、8m、12m圍擋，底部2.5m采用0.6mm厚彩鋼板，2.5m以上采用C6@150X150鋼筋網(wǎng)片，每平米最大受風(fēng)荷載面積為2X（0.006X1/0.15）=0.08皿。2、 2.5m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書2.5m圍擋采用80X80X2方鋼管作為柱，每3m設(shè)置一道方鋼管，面板采用50mm厚夾芯聚苯泡沫板，基礎(chǔ)采用素混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長寬均為700mm，高500mm，結(jié)構(gòu)形式詳見下。||訃也吊部祎玳:席tOniirij||訃也吊部祎玳:席tOniirij:I貿(mào)岬*頓MH甘EMM圍擋結(jié)構(gòu)圖2.1荷載計(jì)算圍擋自重對結(jié)構(gòu)本身是有利荷載，在計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性是不考慮自重；風(fēng)荷載情況下圍擋最容易失穩(wěn)，按照最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗酱怪庇趪鷵醴较驎r(shí)最大風(fēng)力；風(fēng)荷載作用下圍擋容易產(chǎn)生傾覆矢穩(wěn)，按最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗健⒋怪庇趪鷵醴较驎r(shí)風(fēng)力最大。風(fēng)荷載計(jì)算：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)可以查得玉環(huán)地區(qū)50年一遇基本風(fēng)壓為1.2KN/m2。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓=底rz風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=2.5mV5m，按5m， 查《荷載規(guī)范》表8.2.1,風(fēng)壓高度變化系數(shù)uz=1.00考慮修正系數(shù)n后，uz=uzn=1.00X1.00=1.00rs局部風(fēng)壓體型變化系數(shù)型鋼和組合構(gòu)件取1.33gz陣風(fēng)系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=2.5mV5m，按5m；查《荷載規(guī)范》表8.6.1,陣風(fēng)系數(shù)Bgz=1.70Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk根據(jù)《荷載規(guī)范》公式8.1.1-2Wk=Bgzusuzw0=1.70X1.30X1.00X1.20=2.65kN/m22.2建立模型荷載傳遞：水平風(fēng)荷載一圍擋面板一圍擋橫桿一型鋼立柱一主結(jié)構(gòu)柱埋入基礎(chǔ)部分支撐地面。受力結(jié)構(gòu)主要為鋼立柱，對整個(gè)圍擋抗傾覆穩(wěn)定的關(guān)鍵點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)柱本身的抗彎拉和抗剪強(qiáng)度。其次，埋入土體里的基礎(chǔ)能夠從土體里獲得的彎矩抗力值也是決定圍擋整體穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。故需驗(yàn)算項(xiàng)目為（1）立柱抗剪強(qiáng)度；（2）立柱抗彎強(qiáng)度；（3）基礎(chǔ)抗傾覆翻驗(yàn)算；（4）基礎(chǔ)計(jì)算；下座混凝土基礎(chǔ)因埋在地面以下，作用在下座上的風(fēng)荷載不考慮其傳遞到型鋼立柱上。設(shè)計(jì)風(fēng)壓為=2.65KN/m2，立柱間隔3m，圍擋高度2.5m，每根立柱受風(fēng)附屬面積為7.5m2。風(fēng)壓傳至立柱為均布荷載：均布荷載q=2.65X7.5：2.6=7.64KN/m。鋼立柱與地面采用埋入式連接，視為固接，受力模型如下：計(jì)算可得最大彎矩M=—1ql2=--x7.64x2.62=25.82kN-mmax2 2最大剪力V=—ql=-7.64x2.6=19.86kNmax2.3穩(wěn)定性計(jì)算80X80X2方鋼管截面參數(shù)為：截面慣性矩Ix=70.87（cm4）截面抵抗矩Wx=16.87(cm3)回轉(zhuǎn)半徑ix=3.33(cm)截面面積 A=6.4(cm2)2.3.1立柱抗彎壓強(qiáng)度計(jì)算q=虬=25.82x106=153.05N/mm2<[f]=215N/mm2W 16.87x104x2.3.2立柱抗剪強(qiáng)度計(jì)算V19.86x103q=—= =32.66<[f]=125N/mm2A 6.4x1022.3.3嵌固端抵抗彎矩計(jì)算被動(dòng)土壓力計(jì)算公式：P=Kyz+2cjK"其中Kp為被動(dòng)土壓力系數(shù)；" "r為土重度；z為深度c為土體粘聚力查表得：r=20kN/m3；z=0.5m；c=25kpa；Kp=3。則可算得深度0.3m處的被動(dòng)土壓力為F-一%,—：，./_"、23aC.5 x占=116.6KN/m，等效作用點(diǎn)位于z=0.2m處，等效合力F=0.5X116.6X3：2=87.45kN?m等效抵抗彎矩[M]=Fz=87.45X0.3=26.23kN-mM=25.82N-m<[M]=26.23kN-m滿足要求。3、6m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書6m圍擋采用A114X3鋼管和L40X3角鋼焊成平面桁架立柱，每3m設(shè)置一道，面板采用彩鋼板，下座為1600X1600X1600的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式詳見下。圍擋結(jié)構(gòu)圖3.1荷載計(jì)算圍擋自重對結(jié)構(gòu)本身是有利荷載，在計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性是不考慮自重；風(fēng)荷載情況下圍擋最容易失穩(wěn)，按照最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗酱怪庇趪鷵醴较驎r(shí)最大風(fēng)力；設(shè)計(jì)計(jì)算思路本計(jì)算書是根據(jù)按桁架建模計(jì)算內(nèi)力，將荷載等效成均布線荷載。分別計(jì)算各種桿件內(nèi)力，取最大內(nèi)力值進(jìn)行驗(yàn)算截面。風(fēng)荷載作用下圍擋容易產(chǎn)生傾覆矢穩(wěn)，按最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗健⒋怪庇趪鷵醴较驎r(shí)風(fēng)力最大。風(fēng)荷載計(jì)算：按50年一遇風(fēng)壓1.2kN/m，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓W=。Wkzzs0式中：查表得：Rz風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=6.00m查《荷載規(guī)范》表8.2.1,風(fēng)壓高度變化系數(shù)u「1.00考慮修正系數(shù)n后，u=un=1.00x1.00=1.00rs局部風(fēng)壓體型變化系數(shù)查《荷載規(guī)范》表8.3.1，前后桿，Rs=1.1陣風(fēng)系數(shù)gz離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=6.00m查《荷載規(guī)范》表8.6.1,陣風(fēng)系數(shù)Bgz=L70風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)《荷載規(guī)范》公式8.1.1-2w=Buuw=1.70X1.1X1.00X1.20=2.24kN/m2kgzsz03.2建立模型荷載傳遞：水平風(fēng)荷載f圍擋面板f型鋼立柱f主結(jié)構(gòu)柱埋入基礎(chǔ)部分支撐地面。6m高的圍擋立柱為平面桁架結(jié)構(gòu)，采用A114X3鋼管和L40X3角鋼焊制立柱通過兩個(gè)鋼管與基礎(chǔ)固接。故需驗(yàn)算項(xiàng)目為（1）鋼管截面；（2）角鋼截面；（3）焊縫強(qiáng)度；（4）基礎(chǔ)抗傾覆;（5）基礎(chǔ)受力。下座混凝土基礎(chǔ)因埋在地面以下，作用在下座上的風(fēng)荷載不考慮其傳遞到型鋼立柱上。設(shè)計(jì)風(fēng)壓為=2.24KN/m2,立柱間隔3m,圍擋高度6m,每根立柱受風(fēng)附屬面積為2.5X3+0.08X3X3.5=7.5+0.84皿。風(fēng)壓傳至立柱為均布荷載：底部2.5m均布荷載為q=2.24X7.5：2.51=6.7KN/m。頂部3.5m均布荷載為q=2.24X0.84：3.5=0.54kN/m鋼立柱埋入基礎(chǔ)內(nèi)，視為固接：計(jì)算可得

由計(jì)算可知:立桿Mmax=-2.62kN?m橫桿Mmax=-0.01kN?m斜桿Mmax=0kN?m由計(jì)算可知:立桿Mmax=-2.62kN?m橫桿Mmax=-0.01kN?m斜桿Mmax=0kN?mVmax=16.747kNVmax=0.02kNVmax=0kNNmax=34.114kNNmax=5.9kNNmax=21.7kN3.3穩(wěn)定性計(jì)算illIIITlMihIll'll

LI-i.l豎向立柱截面參數(shù)為：立柱鋼管采用A114X3,截面參數(shù)為A=10.462cm2；I=161.238cm"4；W=28.287cm3橫桿和斜桿采用L40X3角鋼，截面參數(shù)為A=2.26cm2；I=3.59cm"4；W=3.28cm33.3.1A114X3鋼管受力驗(yàn)算(1)正應(yīng)力計(jì)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算：

N MN MxxAn xWnx1046+1.15x28287=113.149N/mm2=113.149N/mm2(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=16750.000/1046.150=16.011(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:七16750 2=2_±=2x =32.022N/mm2maxxA1046=2——=2x_2_=0.000N/mm2maxyA1046,,""—」—，?。簗)=max(|32.022|,|0.000|,|16.011|)=32.022(N/mm2)3.3.2角鋼強(qiáng)度計(jì)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算:N Mx My+ + =3.3.2角鋼強(qiáng)度計(jì)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算:N Mx My+ + =A-ncr0WxnxWyny + + =0.000N/mm2236 1.15x3280 1.15x3280|。|/f=0.000/215=0.000W1.0滿足(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=21699.998/236.000=91.949(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:Vx21700 2x =91.949N/mm2236maxxA0八…,2——=0.000N/mm1maxyA236z|Tmax=max(||Tmaxx|,|Tmaxy|,|T .、|)=max(|91.949|,|0.000|,|91.949|)=91.949(N/mm2)t/f=91.949/125.000=0.736W1.0滿足3.3.3基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算基礎(chǔ)側(cè)面寬度：b=1600mm基礎(chǔ)正面寬度：b=1600mm1基礎(chǔ)高：h『1600mm(1)計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.1條第2款ht~b1.6001600x10（~3=1.00<3按淺基礎(chǔ)計(jì)算基礎(chǔ)高：h『1600mm(1)計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.1條第2款ht~b1.6001600x10（~3=1.00<3按淺基礎(chǔ)計(jì)算基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度

土的側(cè)壓力系數(shù)：=0.60等代內(nèi)摩阻角:=30.00°根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.1.3條空間增大系數(shù)：K=1+^JLcos0 +3b-款45°二tan2P2x1.600 -x0.60xcos\o）3x1600x10-3o30.00°45°+—2xtan30.00°=1.12基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度：b=bK=1600x1.12=1784.752mm0 0（3）抗傾覆驗(yàn)算（'_bb1hbbbw1hw）（=L00x25.00x1600.000xy710（-3）x1600.000=102.400kNY10（-3）x1600.000x10（-3）_10.00x1600.00010（-3）x1600.000x10（-3）x0.000）根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.3條f=tan=tan30.00°=0.577

F+G0一尸0fy= 1+f20.000+102.400-1.00x18.700x0.577= =68.703kN1+0.5772W0.8Xb1XboXfa=0.8X1600X1784.752X160.00X10-6=365.517kN,滿足土壓力參數(shù)：m=60.00kN/m31E=弓mb0h2 1 （一3）1E=弓mb0h=137.069kN）=1.000x18.700x1.2502=_x60.000=137.069kN）=1.000x18.700x1.250t22 （?）b1-3Eht+^e+fht七fS0H0x137.069x0.577x1600.000x10（-3）-—x137.069x1.600+68.703x（e+0.577x1.6003解得:e=0.223m〈b/3=1600X10-3/3=0.533m,抗傾覆驗(yàn)算滿足3.3.3焊縫驗(yàn)算1根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.1條：當(dāng)前較薄焊件厚度he=t1=3.0(mm)按此厚度計(jì)算的焊縫剪應(yīng)力：1.5V1.5x5900.0 2巧l2= = =39.9N/mm<f=125.0N/mm'lh 74.0x3.0 vT按此厚度計(jì)算的焊縫剪應(yīng)力滿足3.3.4基礎(chǔ)驗(yàn)算剪力作用附加彎矩M'=V*h（力臂h=0.750m）:Mya'=27.20kN.mMyka'=30.22kN.mMyb'=3.20kN.mMykb'=3.56kN.m基底反力計(jì)算：統(tǒng)計(jì)到基底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Nk=75.56,Mkx=4.11,Mky=33.78設(shè)計(jì)值:N=68.00,Mx=3.70,My=30.40承載力驗(yàn)算時(shí)，底板總反力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa):［相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合］pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy=117.02kPapkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy=6.01kPapk=(Nk+Gk)/A=61.51kPa各角點(diǎn)反力p1=18.06kPa,p2=117.02kPa,p3=104.97kPa,p4=6.01kPa強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，底板凈反力設(shè)計(jì)值(kPa):［相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合］pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy=76.51kPapmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy=-23.39kPap=N/A=26.56kPa各角點(diǎn)反力p1=-12.55kPa,p2=76.51kPa,p3=65.67kPa,p4=-23.39kPa地基承載力驗(yàn)算：pk=61.51<fa=100.00kPa,滿足pkmax=117.02<1.2*fa=120.00kPa,滿足基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算：根據(jù)《地基規(guī)范》第8.2.7-2條，需要進(jìn)行抗剪驗(yàn)算抗剪驗(yàn)算公式V<=0.7*Bh*ft*Ac［《地基規(guī)范》第8.2.9條］(剪力V根據(jù)凈反力的最大值計(jì)算)下右上左第1階(h0=1555mm,Bhs=0.847)剪切荷載(kN)94.02 45.05 87.09 -13.77抗剪切力(kN)1873.23 1873.23 1873.23 1873.23抗剪滿足.基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算：抗沖切驗(yàn)算公式Fi<=0.7*Bh*ft*Aq［《地基規(guī)范》第8.2.8條］(沖切力§根據(jù)凈反力的最大值計(jì)算)下右上左第1階(h=1600mm,h0=1555mm,Bhp=0.933)沖切荷載(kN)0.000.000.000.00抗沖切力(kN)0.000.000.000.00抗沖切滿足.基礎(chǔ)受彎計(jì)算：彎矩計(jì)算公式M=FXd其中，F(xiàn)--對應(yīng)截面地基凈反力合力(根據(jù)凈反力的最大值計(jì)算)；d—質(zhì)心到驗(yàn)算截面的距離。根據(jù)《地基規(guī)范》第8.2.1條，擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%板底配筋：第1階(kN.m):M下=30.57,M右=5.64,M上=26.24,M左=-1.72,h0=1555mm計(jì)算As(mm2/m):As下=565(構(gòu)造)，底板配筋：X向?qū)嵟?E10@150(565mm2/m)NAs=565mm2/mY向?qū)嵟?E10@150(565mm2/m)NAs=565mm2/mII-C?II-C?4、8m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書8m圍擋立柱采用114X3鋼管焊和成立空間桁架柱，每3m設(shè)置一道立柱，面板采用彩鋼瓦，下座為基礎(chǔ)為1600X1600X1600鋼筋混凝土基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式詳見下。圍擋結(jié)構(gòu)圖4.1荷載計(jì)算1） 圍擋自重對結(jié)構(gòu)本身是有利荷載，在計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性是不考慮自重；2） 風(fēng)荷載情況下圍擋最容易失穩(wěn)，按照最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗酱怪庇趪鷵醴较驎r(shí)最大風(fēng)力；風(fēng)荷載作用下圍擋容易產(chǎn)生傾覆矢穩(wěn)，按最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗?、垂直于圍擋方向時(shí)風(fēng)力最大。風(fēng)荷載計(jì)算：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）可以查得玉環(huán)地區(qū)50年一遇基本風(fēng)壓為1.2KN/m2。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓W=。Wkzzs0式中：查表得：Rz風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=8.00m查《荷載規(guī)范》表8.2.1,風(fēng)壓高度變化系數(shù)uz=1.00考慮修正系數(shù)n后，□二口n=1.00X1.00=1.00Rs局部風(fēng)壓體型變化系數(shù)查《荷載規(guī)范》表8.3.1，按塔架03，Rs=2.4P取陣風(fēng)系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=8.00m查《荷載規(guī)范》表8.6.1,陣風(fēng)系數(shù)B/1.70風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)《荷載規(guī)范》公式8.1.1-2w=Buuw=1.70X2.40X1.00X1.20=4.90kN/m2kgzsz04.2建立模型荷載傳遞：水平風(fēng)荷載f圍擋面板f型鋼立柱f主結(jié)構(gòu)柱埋入基礎(chǔ)部分支撐地面。8m高的圍擋立柱為空間三角形塔架結(jié)構(gòu)，采用A114X3鋼管、A48X3鋼管和L40X3角鋼焊制。故需驗(yàn)算項(xiàng)目為（1）A114X3鋼管鋼管截面；（2）A48X3鋼管；（3）角鋼截面；（4）焊縫強(qiáng)度；（5）基礎(chǔ)抗傾覆；（6）基礎(chǔ)受力。下座混凝土基礎(chǔ)因埋在地面以下，作用在下座上的風(fēng)荷載不考慮其傳遞到型鋼立柱上。設(shè)計(jì)風(fēng)壓為=4.9KN/m2，立柱間隔3m，圍擋高度8m,底部2.5m采用彩鋼瓦，2.5m以上采用鋼筋網(wǎng)片，每根立柱受風(fēng)附屬面積為2.5X3+5.5X0.08X3=7.5+1.32m2。風(fēng)壓傳至立柱為均布荷載：2.5m以下均布荷載q=4.9X7.5：2.6=14.5KN/m。2.5m以上均布荷載為q=4.9X1.32：5.5=1.17kN/m鋼立柱與地面采用埋入式連接，視為固接，受力模型如下：軸力圖剪力圖

軸力圖剪力圖彎矩圖由計(jì)算可知：Vmax=18.26kNVmax=3.5kNVmax=0.35kNNmax=143.121kNVmax=18.26kNVmax=3.5kNVmax=0.35kNNmax=143.121kNNmax=38.9kNNmax=11kN橫桿Mmax=0.21kN?m斜桿Mmax=0.17kN?m4.3穩(wěn)定性計(jì)算立柱采用A114X3鋼管，截面參數(shù)為A=10.462cm2；I=161.238cm"4；W=28.287cm3橫桿采用A48X3鋼管，截面參數(shù)為A=4.241cm2；I=10.783cm"4；W=4.493cm3斜桿采用L40X3角鋼，截面參數(shù)為A=2.26cm2；I=3.59cm"4；W=3.28cm34.3.1A114X3鋼管強(qiáng)度驗(yàn)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算：NMx143120 1640000 2——+———= + =187.221N/mm2AnW10461.15x28287|。|f=187.221/215=0.871W1.0滿足(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算

平均剪應(yīng)力t=V/A=18260.000/1046.150=17.454(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:七18260 2=2==2x =34.909N/mm2maxxA1046=2—=2x—=0.000N/mm2maxyA1046|x ,上嚴(yán)xhmaJUm」,!： 、|)=max(|34.909|,|0.000|,|17.454|)=34.909(N/mm2)t/f=34.909/125.000=0.279W1.0滿足4.3.2A48X3鋼管驗(yàn)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算：NMx39000200000 2 + = + =130.664N/mmAn^W^4241.15x4493|。|/f=130.66^/215=0.608<1.0滿足(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=3500.000/424.115=8.252(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:c'x 3500 2=2 =2x =16.505N/mm1maxxA424=2—=2x-^=0.000N/mm2maxyA424T"|W|」T“.000|,|8.252|)=16.505(N/mm2)505/125.000=0.132W1.0滿足4.3.3L40X3角鋼驗(yàn)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算：N廠十^—236+1.15N廠十^—236+1.15x3280|。|/f=91.679/215=0.426W1.0滿足=91.679N/mmz(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=350.000/236.000=1.483(N/mm2)

據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:七350 2= = =1.483N/mm'maxxA236'匕0 2=—= =0.000N/mmzmaxyA236T=max(|t|,|t|,|tmax maxximaxy,|)=max(|1.483|,|0.000],|1.483|)=1.483(N/mm2)t/f=1.483/125.000=0.012W1.0滿足4.3.4焊縫驗(yàn)x算v(1)a點(diǎn)分析結(jié)果根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.2條:由N引起的應(yīng)力：N10000.0c—2= = =31.6N/mmfN dhe x48.0x2.1由『引起的應(yīng)力：兀=0.0N/mm2fM由&引起的應(yīng)力:Vdh38900.0x48.0x2.1=122.8N/mm2焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足<f焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足<ff=160.0N/mm22=125.5N/mm2+122.8bl點(diǎn)分析結(jié)果(2)=(-0.0X2mm由V引起的應(yīng)力:勿焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足2<ff=160.0N/mm2fMfM °d2hex48.02x2.1（3）b2點(diǎn)分析結(jié)果根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.2條:由N引起的應(yīng)力：N10000.0c—2= = =31.6N/mmfN dhex48.0x2.1由M%起的應(yīng)力： 兀8x0.000x106 2 =0.0N/mmTPb由V引起的應(yīng)力： 兀焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足(4)構(gòu)造驗(yàn)算1)最小角焊縫焊腳尺寸根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.3.5條：母材厚度t=3.0mmW6mm，角焊縫焊腳尺寸hf不宜小于3.0mmhf1=3.0mmN3.0mm,滿足4.3.5基礎(chǔ)抗傾翻驗(yàn)算計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.1條第2款ht~bht~b1.600160J37=1.00<3按淺基礎(chǔ)計(jì)算(2)基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度

土的側(cè)壓力系數(shù)：=0.60等代內(nèi)摩阻角：=30.00°根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.1.3條第1款空間增大系數(shù)：2根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.1.3條第1款空間增大系數(shù)：2h \K=1+ cos45°0十3b-)tanP2x1.600 -X0.60xcos\O)3x1600x10一3。30.00°45°+—2)Xtan30.00°=1.12基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度：b0=bK0=1600x1.12=1784.752mm(3)抗傾覆驗(yàn)算(G0='bbh-w(3)抗傾覆驗(yàn)算(G0='bbh-wbb1h^100( 7"L00x25.00x1600.000x10、"3x1600.00010(-3)x1600.00010(-3)_10.00x1600.00010(-3)x1600.000x10(-3)x0.000=102.400kN根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.3條f=tan=tan30.00°=0.577/?pF+G0-fS0fy= 1+f20.000+102.400-1.00x43.000x0.577= =58.180kN1+0.5772<0.8XbiXb0Xfa=0.8X1600X1784.752X100.00X10-6=228.448kN,滿足土壓力參數(shù)：m=60.00kN/m31E=-2mb0h1E=-2mb0h2 1 (一3)2=—x60.000x1784.752x10 3x1.600t22 (?)b1-—Eht+^e+fht，=fS0H0=137.069kN1—x137.069x0.577x1600.000x102)1—x137.069x0.577x1600.000x102)=1.000x43.000x1.250-3-—x137.069x1.600+58.180x(e+0.577x1.6003解得:e=0.425m〈b］/3=1600X10-3/3=0.533m,,抗傾覆驗(yàn)算滿足4.3.6基礎(chǔ)驗(yàn)算 1(1)基底反力計(jì)算：統(tǒng)計(jì)到基底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Nk=103.70,Mkx=1.19,Mky=21.33設(shè)計(jì)值:N=140.00,Mx=1.60,My=28.80承載力驗(yàn)算時(shí)，底板總反力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa):［相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合］pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy=105.50kPapkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy=39.52kPapk=(Nk+Gk)/A=72.51kPa各角點(diǎn)反力p1=43.00kPa,p2=105.50kPa,p3=102.02kPa,p4=39.52kPa強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，底板凈反力設(shè)計(jì)值(kPa):［相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合］pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy=99.22kPapmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy=10.16kPap=N/A=54.69kPa各角點(diǎn)反力p1=14.84kPa,p2=99.22kPa,p3=94.53kPa,p4=10.16kPa（2） 地基承載力驗(yàn)算：pk=72.51<fa=100.00kPa,滿足pkmax=105.50<1.2*fa=120.00kPa,滿足（3） 基礎(chǔ)抗剪驗(yàn)算：根據(jù)《地基規(guī)范》第8.2.7-2條，需要進(jìn)行抗剪驗(yàn)算抗剪驗(yàn)算公式V<=0.7*B*ft*Ac［《地基規(guī)范》第8.2.9條］（剪力V根據(jù)凈反力的最夫值計(jì)算）下右上左第1階（h0=1555mm,七=0.847）剪切荷載（kN）63.50 63.50 61.25 23.00抗剪切力（kN）1873.23 1873.23 1873.23 1873.23抗剪滿足.（4） 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算：抗沖切驗(yàn)算公式F<=0.7*B*ft*Aq［《地基規(guī)范》第8.2.8條］（沖切力七根據(jù)凈反力的最大值計(jì)算）下右上左第1階（h=1600mm,h0=1555mm,Bh=0.933）沖切荷載（kN） 0.00 0.P00 0.00 0.00抗沖切力（kN） 0.00 0.00 0.00 0.00抗沖切滿足.（5） 基礎(chǔ)受彎計(jì)算：彎矩計(jì)算公式M=FXd其中，F(xiàn)--對應(yīng)截面地基凈反力合力（根據(jù)凈反力的最大值計(jì)算）；d—質(zhì)心到驗(yàn)算截面的距離。根據(jù)《地基規(guī)范》第8.2.1條，擴(kuò)展基礎(chǔ)受力鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.15%第1階（kN.m）:M下二10.58,M右二10.58,M上二10.08,M左=3.71,h0=1555mm計(jì)算As（mm2/m）:As下二565（構(gòu)造），As右二565（構(gòu)造），As上二565（構(gòu)造），As左=565（構(gòu)造）配筋率P:P下二0.035%,P右二0.035%, P上二0.035%, P左二0.035%底板配筋：X向?qū)嵟銭10@150(565mm2/m)NAs^GSmmz/mY向?qū)嵟銭10@150(565mm2/m)NAs、565mm2/m1D21D202潤55潤55凈歐設(shè)計(jì)閣〈F1口］5、12m圍擋設(shè)計(jì)計(jì)算書12m圍擋采用140X6.5鋼管焊和成立空間桁架柱，每3m設(shè)置一道立柱，面板采用彩鋼瓦，下座為基礎(chǔ)為2500X2500X1600鋼筋混凝土基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式詳見下。圍擋結(jié)構(gòu)圖5.1荷載計(jì)算圍擋自重對結(jié)構(gòu)本身是有利荷載，在計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性是不考慮自重；風(fēng)荷載情況下圍擋最容易失穩(wěn)，按照最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗酱怪庇趪鷵醴较驎r(shí)最大風(fēng)力；風(fēng)荷載作用下圍擋容易產(chǎn)生傾覆矢穩(wěn)，按最不利情況考慮，風(fēng)向?yàn)樗?、垂直于圍擋方向時(shí)風(fēng)力最大。風(fēng)荷載計(jì)算：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)可以查得玉環(huán)地區(qū)50年一遇基本風(fēng)壓為1.2KN/m2。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓W=。Wkzzs0式中：查表得：Rz風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=12.00m查《荷載規(guī)范》表8.2.1,風(fēng)壓高度變化系數(shù)u「1.05考慮修正系數(shù)n后，u=un=1.05X1.00=1.05嶺局部風(fēng)壓體型變化系數(shù)查《荷載規(guī)范》表8.3.1，按塔架03，Rs=2.4

陣風(fēng)系數(shù)gz離地面高度取計(jì)算點(diǎn)的高度z=12.00m查《荷載規(guī)范》表8.6.1,陣風(fēng)系數(shù)Bgz=1.68風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)《荷載規(guī)范》公式8.1.1-2wjBuuW0=1.68X2.40X1.05X1.20=5.10kN/m25.2建立模型荷載傳遞：水平風(fēng)荷載一圍擋面板一型鋼立柱一主結(jié)構(gòu)柱埋入基礎(chǔ)部分支撐地面。12m高的圍擋立柱為空間三角形塔架結(jié)構(gòu)，采用A114X3鋼管、A80X3鋼管和L65X3角鋼焊，因此不參與計(jì)算。故需驗(yàn)算項(xiàng)目為（1）A114X3鋼管鋼管截面；（2）A48X3鋼管；（3）L65X3角鋼驗(yàn)算；（3）焊縫強(qiáng)度；（4）基礎(chǔ)抗傾覆；（5）基礎(chǔ)受力。下座混凝土基礎(chǔ)因埋在地面以下，作用在下座上的風(fēng)荷載不考慮其傳遞到型鋼立柱上。設(shè)計(jì)風(fēng)壓為=4.9KN/m2,立柱間隔3m，圍擋高度12m，底部2.5m采用彩鋼瓦，2.5m以上采用鋼筋網(wǎng)片，每根立柱受風(fēng)附屬面積為2.5X3+9.5X0.08X3=7.5+2.28m2。風(fēng)壓傳至立柱為均布荷載：2.5m以下均布荷載q=5.1X7.5：2.6=14.7KN/m。2.5m以上均布荷載為q=5.1X2.28：9.5=1.22kN/m鋼立柱與地面采用埋入式連接，視為固接，斜桿支撐，視為鉸接，受力模型如下：計(jì)算可得軸力圖剪力圖軸力圖剪力圖彎矩圖立桿Mmax=1.6kN?m橫桿立桿Mmax=1.6kN?m橫桿Mmax=0.2kN?m斜桿Mmax=0.12kN?m斜撐Mmax=0kN?m5.3穩(wěn)定性計(jì)算Vmax=-16.61kNVmax=3.87kNVmax=0.03kNVmax=0kNNmax=69.2kNNmax=33.27kNNmax=33.6kNNmax=24.6kN立柱采用A114X3鋼管，截面參數(shù)為A=10.462cm2；I=161.238cm"4；W=28.287cm3橫桿采用A80X3鋼管，截面參數(shù)為A=7.257cm2；I=53.866cm"4；W=13.466cm3斜桿采用L65X3角鋼，截面參數(shù)為A=6.14cm2；I=23.17cm"4；W=13.33cm3因斜撐桿受力遠(yuǎn)小于立桿受力，兩者采用同一截面鋼管，故不計(jì)算斜撐桿。5.3.1A114X3鋼管驗(yàn)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算:

N Mx 69000 1600000 2——+———= + =115.141N/mm2An^Wx1046 1.15x28287|。|/f=115.14"215=0.536W1.0滿足(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=15999.999/1046.150=15.294(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:c'x-16000“sc， 2=2 =2x- =30.588N/mm'maxxA1046=2^=2二=0.000N/mm2maxyA1046|xz|Tmax=max(|TmaXXl,|Tmaxyl，lT .、|)=max(|30.588|,|0.000|,|15.294|)=30.588(N/mm2)Tm/f=30.588/125.000=0.245W1.0滿足5.3.2A80X3鋼管驗(yàn)算正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算：NMx33000 200000l 2——+———= + =58.387N/mm2AnW7261.15x13466|。|/f=58.387/215=0.272W1.0滿足(2)剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=3800.000/725.708=5.236(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:七3800 2=2==2x =10.473N/mm2maxxA726=2^=2x￡=0.000N/mm2maxyA726Vn7—41=Vn7—41=xaam?m年loT.000|,|5.236|)=10.473(N/mm2)473/125.000=0.084W1.0滿足5.3.3L63X5角鋼驗(yàn)算(1)正應(yīng)力驗(yàn)算據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，正應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算:

NMx33600 120000 “ 2= + = + =62.551N/mmA^ ^Wx 614 1.15x13330|。|f=62.551/215=0.291W1.0滿足剪應(yīng)力驗(yàn)算平均剪應(yīng)力t=V/A=30.000/614.000=0.049(N/mm2)據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第6.1.3條，得剪切力作用下的剪應(yīng)力最大值:Vx 30 2=-^=——=0.049N/mm2maxxA614=——=°=0.000N/mm2maxyA614T=max(|t|,|t|,|tmax maxximaxy,|)=max(|0.049|,|0.000],|0.049|)=0.049(N/mm2)t/f=0.049/125.000=0.000W1.0滿足5.3.4焊縫計(jì)?算〃(1)a點(diǎn)分析結(jié)果根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.2條:由N引起的應(yīng)力：fNN33270.0fNN33270.0dhe=x80.0x2.1=63.0N/mm2==0.0N/mm2fM由&引起的應(yīng)力：V由『引起的應(yīng)力：713870.0 - 2 =7.3N/mm2dhx80.0x2.1e焊縫的計(jì)算應(yīng)力席焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足(2)bl點(diǎn)分析結(jié)果根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.2條:=(-37.9由V引起的應(yīng)力矛71(3)b2點(diǎn)分析結(jié)果根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.2.2條:由N引起的應(yīng)力：2<ff=160.0N/mm2fNN33270.0dh°=x80.0x2.1=63.0N/mm2由M%起的應(yīng)力： 兀8x0.200x106 2 =37.9N/mmx80.02x2.1由V引起的應(yīng)力:=7.3N/mm2V3870.0=7.3N/mm2dh°=x80.0x2.171 71焊縫的計(jì)算應(yīng)力：）里+fM+2f焊縫的計(jì)算應(yīng)力滿足（4）構(gòu)造驗(yàn)算1）最小角焊縫焊腳尺寸根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第11.3.5條：63.0+37.91.22*732=89.9N/mm2<ff=160.0N/mm2母材厚度t=3.0mmW6mm，角焊縫焊腳尺寸hf不宜小于3.0mmhf1=3.0mmN3.0mm,滿足5.3.5基礎(chǔ)抗傾翻計(jì)算根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.2.1條第2款ht1.600b 2500x10(-3頑=0.64<3) -按淺基礎(chǔ)計(jì)算（1）基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度

土的側(cè)壓力系數(shù)：=0.60等代內(nèi)摩阻角：=30.00°P根據(jù)《基礎(chǔ)規(guī)程》第6.空間增大系數(shù)：2hK0=1Fcos3條第1”I45°+22x1.600 -x0.60xcos45°+3x2500x10’-3 230.00°xtan30.00°=1.07基礎(chǔ)側(cè)面的計(jì)算寬度：b0=bK0=2500x1.07=2684.752mm(2)抗傾覆驗(yàn)旱 )G0=IGbb1hb-wbb1hf)yyy—100l (D(D(D(D(D'F.0*25.002500.0000一3x2500.0000一3x1600.0000一3-10.002500.000