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支撑梁的抗弯强度计算

简支梁抗弯强度计算

问题：我要做一台简单的油压机。跨度1200mm。压力100吨，现打算用两根32a的工字钢并排做顶梁（即横梁）。油缸装在两根工字钢中间。请各位大师傅帮忙计算，抗弯强度够不够？如果不够，是否可以在上下贴钢板加强。

计算一：

把双工字钢横梁看作是在中间承受集中载荷的简支梁。

每半边梁承受载荷P=100 t /2=50 t 。

中间截面上弯矩为Mmaxm=PL/4=50000 kg *120 cm /4=1500000 kg?cm 。

32A工字钢抗弯截面系数W=692cm^3 。

最大应力：

σmax=Mmax/W=1500000kg?cm/692cm^3=2167.63 kg/cm^2=212.51MPa 。

普通碳素钢Q235的屈服点为240 MPa 。

安全系数仅为240/212.51=1.13 。

实际梁并非简支，结构装配也还须钻孔等，因而抗弯强度近于临界，应适当加强。

补充：对于复杂结构，不容易准确计算，只好与简支梁对比设计。要注意，尽量减低工字梁遭受偏倾载荷的程度。25mm的钢板抗弯刚度恐嫌不足，为此，最好在下板与主梁之间再加一个由截面足够大的型钢焊成的方框，以改善主梁受力状况。在主梁和方框的危险部位，需焊接足够的肋板（或叫“筋”）。

计算二：

一、梁的静力计算概况

1、单跨梁形式：简支梁

2、荷载受力形式：简支梁中间受集中载荷

3、计算模型基本参数：长 L =6 M

4、集中力：标准值Pk=Pg+Pq =40+40=80 KN

设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ =40*1.2+40*1.4=104 KN

二、选择受荷截面

1、截面类型：工字钢：I40c

2、截面特性： Ix= 23850cm4 Wx= 1190cm3 Sx= 711.2cm3

G= 80.1kg/m

翼缘厚度tf= 16.5mm 腹板厚度tw= 14.5mm

三、相关参数

1、材质：Q235

2、x轴塑性发展系数γx：1.05

3、梁的挠度控制［v］：L/250

四、内力计算结果

1、支座反力 RA = RB =52 KN

2、支座反力 RB = Pd / 2 =52 KN

3、最大弯矩 Mmax = Pd * L / 4 =156 KN.M

五、强度及刚度验算结果

1、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝124.85 N/mm2

2、A处剪应力τA = RA * Sx / (Ix * tw)＝10.69 N/mm2

3、B处剪应力τB = RB * Sx / (Ix * tw)＝10.69 N/mm2

4、最大挠度 fmax = Pk * L ^ 3 / 48 * 1 / ( E * I )=7.33 mm

5、相对挠度 v = fmax / L =1/ 818.8

弯曲正应力σmax= 124.85 N/mm2 < 抗弯设计值 f : 205 N/mm2 ok!

支座最大剪应力τmax= 10.69 N/mm2 < 抗剪设计值fv : 125 N/mm2 ok!

跨中挠度相对值 v=L/ 818.8 < 挠度控制值［v］:L/ 250 ok! 验算通过！

墙体抗剪承载力计算的应用

墙体抗剪承载力计算的应用 [摘要] 利用ALGOR FEA计算程序,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则,对墙体裂缝分布进行了描述,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。最后建立了墙体抗剪承载力计算公式,其计算结果与试验值吻合较好。所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考。 [关键词] 砖墙剪切承载力 Abstract:The stress of unreinforced brick wall under vertical compression and horizontal force has been analysed by ALGORFEAcomputer software.The formulas for calculation of horizontal cracking load of brick wall of different ratio ofheight to width have been proposed on the basis of failure criterions of plane-stress masonry.The crack distribution ofwall has been described in detail.In the end,the calculating formula of shear load-bearing capacity of wall has been es-tablished.The calculating results agree well with the experimental data.This method can provide reference for mason-ry structural design and research. Keywords:brick wall;shear;load-bearing capacity 混合结构房屋中,墙体除了承担屋(楼)盖传来的竖向压力以及本身的自重外,还承担风、地震引起的水平力。因此,墙体受竖向压力和水平力共同作用是工程中常遇到的一种受力状态。研究墙体在这种受力状态下的应力分布以及高宽比对墙体开裂荷载、裂缝分布情况和抗剪承载力的影响,对于丰富砌体结构基本理论和完善砌体结构构件抗剪承载力的设计方法有较大的实际工程意义。

土的抗剪强度试验方法(经典)

土的抗剪强度试验方法【中国地质大学（武汉）工程学院】抗剪强度指标c、φ值，是土体的重要力学性质指标，正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。土体的抗剪强度指标是通过土工试验确定的。室内试验常用的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验；现场原位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验。一、直接剪切试验 (一)试验仪器与基本原理直剪试验所使用的仪器称为直剪仪，按加荷方式的不同，直剪仪可分为应变控制式和应力控制式两种，前者是以等速水平推动试样产生位移并测定相应的剪应力；后者则是对试样分级施加水平剪应力，同时测定相应的位移。目前常用的是应变控制式直剪仪（示意图）。试验时，垂直压力由杠杆系统通过加压活塞和透水石传给土样，水平剪应力则由轮轴推动活动的下盒施加给土样。土体的抗剪强度可由量力环测定，剪切变形由百分表测定。在施加每一级法向应力后，匀速增加剪切面上的剪应力，直至试件剪切破坏。将试验结果绘制成剪应力τ和剪切变形S的关系曲线（见图5-9）。一般地，。将曲线的峰值作为该级法向应力下相应的抗剪强度τ f

变换几种法向应力σ的大小，测出相应的抗剪强度τ f 。在σ-τ坐标上，绘制曲线，即为土的抗剪强度曲线，也就是莫尔-库伦破坏包线，如图5-10所示。 (二)试验方法分类为了在直剪试验中能尽量考虑实际工程中存在的不同固结排水条件，通常采用不同加荷速率的试验方法来近似模拟土体在受剪时的不同排水条件，由此产生了三种不同的直剪试验方法，即快剪、固结快剪和慢剪。（1）快剪。快剪试验是在土样上下两面均贴以腊纸，在加法向压力后即施加水平剪力，使土样在3~5分钟内剪坏，由于剪切速率较快，得到的抗剪强度指标用 c q 、φ q 表示。（2）固结快剪。固结快剪是在法向压力作用下使土样完全固结。然后很快施加水平剪力，使土样在剪切过程中来不及排水，得到的抗剪强度指标用c cq 、φ cq 表示。（3）慢剪。慢剪试样是先让土样在竖向压力下充分固结，然后再慢慢施加水平剪力，直至土样发生剪切破坏。使试样在受剪过程中一直充分排水和产生体积变形，得到的抗剪强度指标用c s 、φ s 表示。

抗剪强度得试验方法

第三节抗剪强度得试验方法一、直接剪切试验适用范围：室内测定土的抗剪强度，是最常用和最简便的方法仪器：直剪仪直剪仪分类：分应变控制式和应力控制式两种应变控制式直剪仪的试验方法简介：通过杠杆对土样施加垂直压力p后，由推动座匀速推进对下盒施加剪应力，使试样沿上下盒水平接触面产生剪切变形，直至剪破。通常取四个试样，分别在不同σ下进行剪切，求得相应的τf。绘制τf -σ曲线。【讨论】直剪试验为何要取四个原状土样？破坏强度τf的判定：较密实的粘土及密砂土的τ-△l曲线具有明显峰值，如图中曲线1，其峰值即为破坏强度τf；对软粘土和松砂，其τ-△l曲线常不出现峰值，如图中曲线2，此时可按以剪切位移相对稳定值b点的剪应力作为抗剪强度τf。按排水条件分：快剪（不排水剪）固结快剪（固结不排水剪）慢剪（排水剪） 1、快剪（不排水剪）这种试验方法要求在剪切过程中土的含水量不变，因此，无论加垂直压力或水平剪力，都必须迅速进行，不让孔隙水排出。适用范围：加荷速率快，排水条件差，如斜坡的稳定性、厚度很大的饱和粘土地基等。

2、固结快剪（固结不排水剪）试样在垂直压力下排水固结稳定后，迅速施加水平剪力，以保持土样的含水量在剪切前后基本不变。试用范围：一般建筑物地基的稳定性，施工期间具有一定的固结作用。 3、慢剪（排水剪）土样的上、下两面均为透水石，以利排水，土样在垂直压力作用下，待充分排水固结达稳定后，再缓慢施加水平剪力，使剪力作用也充分排水固结，直至土样破坏。适用范围：加荷速率慢，排水条件好，施工期长，如透水性较好的低塑性土以及再软弱饱和土层上的高填方分层控制填筑等等。直剪仪特点：构造简单，试样的制备和安装方便，且操作容易掌握，至今仍被工程单位广泛采用，。【讨论】直剪仪的不足： ①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况，也即剪切面不一定是试样抗剪能力最弱的面； ②试验中不能严格控制排水条件，不能量测土样的孔隙水压力的变化； ③由于上下盒的错动，剪切面上的剪应力分布不均匀，而且受剪切面面积愈来愈小。 ④试验时上下盒之间的缝隙中易嵌入砂粒，使试验结果偏大。 ***以下为试验过程 1、取样要求：用环刀取，环刀面积不小于30cm 2，环刀高度不小于2cm ，同一土样至少切取4个试样。 2、试验方法（1）快剪（q ）：试样在垂直压力施加后立即进行快速剪切，试验全过程都不许有排水现象产生。（2）固结快剪（cq ）：试样在垂直压力下经过一定程度的排水固结后，再进行快速剪切。（3）慢剪（s ）：试样在垂直压力排水固结后慢慢的进行剪切，剪切过程中孔隙水可自由排出。试验结果：一般情况下，快剪所得的?值最小，慢剪所得的?值最大，固结快剪居中。 3、指标计算直接剪切试验的结果用总应力法按库仑公式?στtg c f +=，计算抗剪强度指标。

瓦楞纸箱抗压强度计算公式

瓦楞纸箱抗压强度计算公式纸箱抗压强度一类根据瓦楞纸板原纸，即面纸和芯纸的测试强度来进行计算，另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。 ①凯里卡特（K.Q.Kellicutt）公式 a. 凯里卡特公式 P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度（N/cm）； aXz——瓦楞常数； Z——瓦楞纸箱周边长（cm）； J——纸箱常数。瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下 Rn——面纸环压强度测试值（N/0.152m） Rmn ——瓦楞芯纸环压强度测试值（N/0.152m） C——瓦楞收缩率，单瓦楞纸板来说双瓦楞纸板纸箱抗压强度公式中的15.2（cm）为测定原纸环压强度时的试样长度。 Z 值计算公式 Z=2（L 0+B ） Z——纸箱周边长（cm）； L0——纸箱长度外尺寸（cm）B0——纸箱宽度外尺寸（cm）； a z X、J、C值可查表

b.06 类纸箱抗压强度计算公式： P0201 ——0201 箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度（N）；a——箱型修正系数，凯里卡特公式，与实际测试值有一定差异，一般比测试值小5％。 ②马丁荷尔特（Maltenfort）公式

P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； CLT- O ——内、外面纸横向平压强度平均值（N/cm）。 ③沃福（Wolf）公式 Pm——瓦楞纸板边压强度（N/m） ④马基（Makee）公式纸箱抗压强度Dx——瓦楞纸板纵向挺度（MN·m）Dy——瓦楞纸板横向挺度（MN·m）马基简易公式：包卷式纸箱抗压强度计算公式： PwA——包卷式纸箱抗压强度（N）； Pm ——瓦楞纸板边压强度（N/m） a——常数 b——常数纸箱抗压强度⑤APM 计算公式考虑箱面印刷对抗压强度的影响。

岩土工程计算实例-按抗剪强度指标计算承载力

—岩土2010C9某建筑物基础承受轴向压力，其矩形基础剖面及土层的指标如右图所示，基础底面尺寸为1.5m ×2.5m 。根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值a f ，应与（）最为接近。（A ）138kPa （B ）143kPa （C ）148kPa （D ）153kPa 【答案】B 【解答】根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）（1）确定基础埋深： 1.5d m = （2）确定基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度，故318108.0/kN m γ=-= （3）确定基础底面以上土的加权平均重度m γ： 2=17.8 1.0=21.8/i i m m i i h d h kN m d γγγγ=→=?+?∑∑（18-10）0.5 （4）由表5.2.5，22k ?=，0.61, 3.44, 6.04c b d M M M === （5）根据公式（5.2.5）：【评析】（1）根据式（5.2.5）按照土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值时，公式中的b 为基础短边尺寸，本题取b=min （1.5，2.5）=1.5m 。（2）需要指出的是，5.2.5条文公式适用条件“当偏心距e 小于或等于0.033倍基础底面宽度”，此处的“基础底面宽度”为“与弯矩作用平面平行的基础边长”，与是否为“基础短边”或“长边”没有关系。（3）基础底面以下土的重度γ，地下水位以下取浮重度；此处的“基础底面以下土”即“与基础底面接触部位的土”，而不是基础底面以下“所有土”的平均重度。（4）基础底面以上土的加权平均重度m γ，是指“基础埋深范围内”的基础底面以上土，而

土抗剪强度与地承载力

第五章土的抗剪强度与地基承载力第一节土的抗剪强度一．名词解释 1．抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。 2．库仑定律：在一般的荷载范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系，即?στtan +=c f ，式中?,c 分别为土的粘聚力和内摩擦角。二．填空 1． kPa 40，kPa 20 2． c+σtan φ、c ˊ+(σ-μ) tan φˊ 3．极限平衡 4．土粒间的摩擦力，摩擦力，粘聚力 5． ?στtan =f ，剪切滑动面上的法向应力 6．粘聚力，内摩擦角 7．总应力，有效应力三、选择题 1． A 2．Ａ３．Ａ４．Ｂ５．Ｃ６．Ａ 7．Ｃ 8．Ａ四．判断题（判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。）１．? ２．√ ３．√ ４．√ ５．√ ６．√ ７．√ ８．√ ９．√ 10． ? 五、简答题１．答：判断土中发生破坏的条件是强度包络线与摩尔应力圆的相关关系，当两者相切时土体发生剪切破坏，剪切滑动面与大主应力作用面成±（45°＋Φ/2）的角度。一般情况下，并非剪应力最大的平面首先发生破坏，只有当Φ＝0°时（饱和软土不排水剪切），破裂面与最大剪应力平面才是一致的。２．答：（1）抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。（2）a ．土坡的稳定性问题 b.土工建筑物的安全问题 c.地基的承载力问题。３．答案 1）剪切破裂面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数； 2）当法向应力不很大时，抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式； 3）土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度，土单元体即发生剪切破坏，可用莫尔-库伦破坏准则表示。六．计算题 1. 解：（1）

螺栓剪切强度计算

螺栓剪切强度计算一、基本公式 mm M1螺栓的应力截面积：0.462 mm M2螺栓的应力截面积：2.072 mm M3螺栓的应力截面积：5.032 mm M4螺栓的应力截面积：8.782 mm M5螺栓的应力截面积：14.22 mm M6螺栓的应力截面积：20.12 mm M8螺栓的应力截面积：36.62 mm M10螺栓的应力截面积：582 mm M12螺栓的应力截面积：84.32 mm M14螺栓的应力截面积：1152

mm M16螺栓的应力截面积：1572 mm M18螺栓的应力截面积：1922 mm M20螺栓的应力截面积：2452 mm M22螺栓的应力截面积：3032 mm M24螺栓的应力截面积：3532 mm M27螺栓的应力截面积：4592 mm M30螺栓的应力截面积：5612 mm M33螺栓的应力截面积：6942 mm M36螺栓的应力截面积：8172 mm M39螺栓的应力截面积：9762 二、螺栓代号含义 8.8级螺栓的含义是螺栓强度等级标记代号由“?”隔开的两部分数字组成。标记代号中“?”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，碳钢：公制螺栓机械性能等级可分为：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8 、13.5 1 、螺栓材质公称抗拉强度达800MPa级；（第一个8） 2、螺栓材质的屈强比值为0.8；（第二个8就是0.8） 3、螺栓材质的公称屈服强度达800×0.8=640MPa级三、剪应力和拉引力关系实验证明，对于一般钢材，材料的许用剪应力与许用拉应力有如下关系：塑性材料[t]=0.6-0.8[b]；脆性材料[t]=0.8-1.0[b] 四、零件应力取值机械设计或工程结构设计中允许零件或构件承受的最大应力值。要判定零件或构件受载后的工作应力过高或过低，需要预先确定一个衡量的标准，这个标准就是许用应力。凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时，这个零件或构件在运转中是安全的，否则就是不安全的。许用应力是机械设计和工程结构设计中的基本数据。在实际应用中，许用应力值一般由国家工程主管部门根据安全和经济的原则，按材料的强度、载荷、环境情况、加工质量、计算精确度和零件或构件的重要性等加以规定。许用应力等于考虑各种影响因素后经适当修正的材料的失效应力（静强度设计中用屈服极限yield limit或强度极限strength limit疲劳强度设计中用疲劳极限fatigue limit）除以安全系数。塑性材料（大多数结构钢和铝合金）以屈服极限为基准,除以安全系数后得许用应力,即[σ]=σs/n（n=1.5~2.5）;脆性材料（铸铁和高强钢）以强度极限为基准，除以安全系数后得许用应力,即[σ]=σb/n(n=2~5)。(n为安全系数)

混凝土简支梁斜截面抗剪强度

混凝土简支梁斜截面抗剪强度 1 影响混凝土抗剪强度V c 的主要参数的分析 1.1 混凝土强度的影响试验表明，混凝土梁抗剪强度的增长与混凝土抗压强度f cu 并非直线关系，而是按抛物线变化。图1表示前苏联学者无箍筋梁抗剪强度与混凝土强度f cu 的关系，梁混凝土立方体强度f cu 从20kg／cm2到1000kg／cm2变化，曲线为采用f ct 为参数的V c 表达式，V c =Kf ct bh2 /a=Kf ct bh /m，m=a/h 为剪跨比；直线表示采用f c 为参数的波氏公式，V c =0.15f c bh2 /c=0.15f c bh /m。从图可明显地看出，采用f ct 为混凝土强度影响参数与试验结果比较相符合，而如果采用f cu 或f c 为参数时，混凝土强度低时，试验值高于计算值；中等强度时，两者相接近；高强度时，试验值大大低于计算值，这是很不安全的。因此，苏联规范对波氏抗剪强度公式进行了修改，将混凝土强度从f c 改为f ct 。CEB/FIP规范对无抗剪钢筋构件V c 计算式实际是采用f ct 为参数。西南交大抗剪试验［2，3］表明，把混凝土抗拉强度f ct 做为混凝土强度对V c 影响参变量是合适的。考虑到铁路桥梁多使用高强度混凝土，而采用f ct 为参数，能更明确地反映问题的实质，并可避免单位变换时引起不同系数的因次带来的麻烦。因此，选取f ct 为混凝土强度的影响参数。图1 苏联无箍筋梁抗剪强度V c 与混凝土f ct 的关系 1.2 剪跨比m的影响大量试验表明，剪跨比m是影响混凝土抗剪强度的主要参数之一。 V c 随m的增大而减小，当m>3～4，V c 基本上就不受m的影响，其变化较小。各规范在V c 表达式中，对m影响的处理上有所不同。CEB/FIP,BS5400 和《苏联СНИПⅡ-21-75》等规范，其V c 取较低值，考虑小剪距比时，乘一个2/m(m<2)的提高系数。我国铁路、公路桥规直接取1/m，文中分析时选取1/m为参数。 1.3 预应力度的影响［2，3，5］ PPC简支T梁试验结果证明，预应力大小对无箍、有箍PPC简支梁的混凝土抗剪强度V c 有提高作用。这主要是因为预压应力推迟了斜裂缝的出现和发展，增加了梁混凝土剪压区的高度，从而提高了混凝土剪压区的抗剪能力。试验分析时，曾采用了两个与预应力度λ相关的提高系

混凝土抗压强度计算方法

计算方法：（个人总结） 1、混凝土（砂浆）试块试验结果汇总表中的达到强度%:用混凝土（砂浆）的强度宁标准强度X 100% （即试压结果宁强度等级X 100%） 2、混凝土抗压强度计算表 mfcu ------同一验收批混凝土强度的平均值 fcu——抗压强度 fcu,k ------设计的混凝土强度标准值（即：C25=25兆帕，C30=30兆帕） fcu,min——同一验收批混凝土强度最小值 Sfcu------同一验收批混凝土强度的标准值 m2fcu-----同一验收批混凝土强度平均值的平方 Sfcu 二 n 刀fcu,i 2—nm2fcu i =1 如下: n — 1 同一验收批混凝十强度平方数的和- 组数X强度平均数的平方组数—1 Sfcu二 A 3、砂浆抗压强度计算表 Ri -----砂浆强度的平均值砂浆设计强度等级（即M5=5 Mp a, = Mpa） R min ---- 砂浆强度最小值混凝土抗压强度计算表说明（书本） 1.混凝土强度验收批应符合下列规定（GB 50204-92）

混凝土强度按单位工程同一验收批规定，但单位工程仅有一组试块，其强度不应低于，k，当单位工程试块数量在2~9组时，按非统计方法评定; 单位工程试块数量在10组及其以上时，按统计方法进行评定。 2.混凝土试样应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样频率应符合下列规定 (GB 50204-92； (1)每拌制100盘，且不超过100m3的同配合比混凝土，取样不得少于一次 (2)每工作班拌制的同配合经的混凝土不足100盘时，其取样不得少于一次。 (3)对现浇混凝土结构。 1)每一层配合比的混凝土，其取样不得少于一次。 2)同一单位工程同配合比的混凝土，其取样不得少于一次。注：预拌混凝土应在预拌混凝土厂内按上述规定取样，混凝土运到施工现场后，尚应按上述规定留置试件。 3.判定标准: mfcu - ?1Sfcu>,k 、fcu,min A 尢fcu,k 统计方法 ” mfcu A ,k 、fcu,min A,k 非统计方法式中mfcu ------同一验收批混凝土强度的平均值(N/mm2); fcu,k——-设计的混凝土强度标准值(N/mm2); fcu,min——同一验收批混凝土强度最小值(N/mm2);

承载力计算方法

承载力计算方法 1．计算公式 V A q Q n ?+?=1γ 其中, Q —— 极限承载力； 1γ—— 桩靴排开土的水下溶重； V —— 桩靴体积； A —— 桩靴面积； 2. 桩端阻力 n q —— 确定方法如下： 2．1 对于粘性土（不排水土） u c n S N q ?= 其中， c N ——承载力系数 9)2 .01(6≤+=B D N c 最大值不能超过9 D ——桩靴入泥深度； B ——与桩靴面积相当的圆的直径； u S ——不排水剪切强度。 2．2 对于砂性土（排水颗粒土） )1(3.002-+??=q r n N p N B q γ 其中， 2γ——桩靴底面下0.5B 处土壤水下溶重； B ——与桩靴面积相当的圆的直径； 0P ——桩靴底面处压强；

q N ——承载力系数 )2 45(tan 2 tan φ φ π+ =e N q r N ——承载力系数 φt a n )1(2+=q r N N 其中， φ——内摩擦角。 3 算例：桩靴底面积70m 2 桩靴型深：2m 桩靴入泥土深度：10m 桩靴体积：105m 3 算例1：（粘性土质表1） V A q Q n ?+?=1γ q n ＝N C ×S u Nc=6(1+0.2D/B) D=10m B=2*sqr(A/3.14)=2*sqr(70/3.14)=9.443m Nc=14.54>9 , 所以取9 Nc ＝9 Su=9kPa q n =9*9000=81000 pa r 1=9kN/m 3 V=105m 3 Q=81000*70+9000*105=6615kN=675t

墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用

墙体抗剪承载力计算公式在砌体结构设计中的应用 [提要] 利用ALGOR FEA计算程序,分析了竖向压应力和水平力共同作用下无筋砖墙的应力。基于文中提出的平面受力砌体的破坏准则,对墙体裂缝分布进行了描述,并提出了不同高宽比砖墙的水平开裂荷载的计算公式。最后建立了墙体抗剪承载力计算公式,其计算结果与试验值吻合较好。所提出的方法可供砌体结构设计和研究参考。 [关键词] 砖墙剪切承载力 The stress of unreinforced brick wall under vertical compression and horizontal force has been analysed by ALGORFEAcomputer software.The formulas for calculation of horizontal cracking load of brick wall of different ratio ofheight to width have been proposed on the basis of failure criterions of plane-stress masonry.The crack distribution ofwall has been described in detail.In the

end,the calculating formula of shear load-bearing capacity of wall has been es-tablished.The calculating results agree well with the ex perimental data.This method can provide reference for mason-ry structural design and research. Keywords:brick wall;shear;load-bearing capacity 混合结构房屋中,墙体除了承担屋(楼)盖传来的竖向压力以及本身的自重外,还承担风、地震引起的水平力。因此,墙体受竖向压力和水平力共同作用是工程中常遇到的一种受力状态。研究墙体在这种受力状态下的应力分布以及高宽比对墙体开裂荷载、裂缝分布情况和抗剪承载力的影响,对于丰富砌体结构基本理论和完善砌体结构构件抗剪承载力的设计方法有较大的实际工程意义。一、竖向压应力和水平集中力共同作用下砖墙的弹性有限元分析有限元方法是目前研究砌体结构非常有用的工具[1-4]。图1所示的砖墙,在墙顶受到平行于墙面并且不沿厚度变化的竖向压应力σ0和顶点集中水平力F作用,由于墙厚t 相对于墙高H和墙宽B较薄,因此可将空间问题简化为近似的平面应力问题。采用ALGOR FEA软件,并选用二维的四节点单元对砖墙进行分析,分别计算墙体高宽比ψ=H/B=0·5,0·75,1,1·5,2五种情况下墙体的应力,相应单元网格分别为16×8,16×12,16×16,16×24,16×32。墙体在σ0和F共同作用下的应力,在弹性阶段可看成是两种荷载单独作用时

剪切计算及常用材料强度

2.剪切强度计算 (1) 剪切强度条件剪切强度条件就是使构件的实际剪应力不超过材料的许用剪应力。 []s F A ττ= ≤ (5-6) 这里[τ]为许用剪应力，单价为Pa 或MPa 。由于剪应力并非均匀分布，式(5-2)、(5-6)算出的只是剪切面上的平均剪应力，所以在使用实验的方式建立强度条件时，应使试件受力尽可能地接近实际联接件的情况，以确定试样失效时的极限载荷τ0，再除以安全系数n ，得许用剪应力[τ]。 []n ττ= (5-7) 各种材料的剪切许用应力应尽量从相关规范中查取。一般来说，材料的剪切许用应力[τ]与材料的许用拉应力[σ]之间，存在如下关系：对塑性材料： []0.60.8[]τσ= 对脆性材料： []0.8 1.0[]τσ= (2) 剪切实用计算剪切计算相应地也可分为强度校核、截面设计、确定许可载荷等三类问题，这里就不展开论述了。但在剪切计算中要正确判断剪切面积，在铆钉联接中还要正确判断单剪切和双剪切。下面通过几个简单的例题来说明。例5-1 图5-12(a)所示电瓶车挂钩中的销钉材料为20号钢，[τ]＝30MPa ，直径d=20mm 。挂钩及被连接板件的厚度分别为t ＝8mm 和t 1＝12mm 。牵引力F=15kN 。试校核销钉的剪切强度。图5-12 电瓶车挂钩及其销钉受力分析示意图解：销钉受力如图5-12(b)所示。根据受力情况，销钉中段相对于上、下两段沿m-m 和n-n 两个面向左错动。所以有两个剪切面，是一个双剪切问题。由平衡方程容易求出： 2s F F = 销钉横截面上的剪应力为： 332151023.9MPa<[] 2(2010)4s F A ττπ-?===?? 故销钉满足剪切强度要求。例5-2 如图5-13所示冲床，F max =400KN ，冲头[σ]=400MPa ，冲剪钢板的极限剪应力τb =360 MPa 。试设计冲头的最小直径及钢板最大厚度。

抗剪扭计算

目录一、概述 (1) 二、主要材料 (1) (一)混凝土 (1) (二)普通钢筋 (1) (三)预应力钢材 (1) (四)锚具 (2) (五)支座 (2) 三、主桥结构描述 (2) (一)主桥箱梁构造 (2) (二)预应力体系 (2) 四、结构计算 (2) (一)主要规范标准 (2) (二)计算方法概述 (3) (三)计算条件及参数说明 (4) (四)施工阶段划分及各施工阶段应力状态 (4) (五)承载能力极限状态验算 (6) (六)箱梁抗剪扭承载力验算 (6) (七)正常使用极限状态验算 (8) 五、总结 (12)

一、概述 H匝道H03～H06号墩上部结构为(3×25)m的等截面预应力混凝土连续箱梁，单幅桥宽9m，位于半径为250m的圆曲线上。桥面横断面组成为： 0.5m（单层栏杆）+7.0m（行车道）+0.5m（单层栏杆）=8m 桥梁设计主要技术标准如下：结构重要系数：1.1 设计计算行车速度：60Km/h；设计荷载：城-A级；公路－Ⅰ级荷载进行验算地震烈度：抗震设防烈度7度，地震动峰值加速度系数为0.10g。二、主要材料 (一)混凝土箱梁采用C50混凝土；桥面铺装为10厘米沥青混凝土+APP防水卷材＋6cmC40钢筋混凝土。 (二)普通钢筋普通钢筋采用HRB335和R235级钢筋，其技术标准应符合《GB1499-1998》及《GB13013-91》的规定。 (三)预应力钢材箱梁纵向预应力钢束采用高强度低松驰7股捻制预应力钢绞线，公称直径为15.20毫米，公称面积139mm2，标准强度1860MPa,弹性模量为

1.95×105MPa。 (四)锚具纵向束锚固采用OVM系列锚具，并配以相应的锚垫板及螺旋筋。千斤顶采用锚具生产厂家指定型号。预应力管道采用塑料波纹管。(五)支座 4D2号墩外偏20cm采用墩梁固接不设支座，4D1、4D5号墩采用GJZF4 450×650×93型板式橡胶支座，4D3、4D4处采用GPZ(KZ)7DX抗震型盆式橡胶支座。三、主桥结构描述 (一)主桥箱梁构造上部结构采用直腹板的预应力混凝土箱梁，箱梁为单箱单室断面。箱梁顶宽8米，底宽4米，悬臂长2米。箱梁梁高为1.5米，跨中顶板厚0.25米，底板厚0.20米，腹板厚0.5米。 (二)预应力体系纵向预应力采用15-φs15.2的预应力钢束，采用两端张拉，一端锚具变形钢束回缩值0.006米，锚下张拉控制应力为0.72倍的钢绞线标准强度值。预应力管道采用塑料波纹管，孔道摩阻系数取为0.25，偏差系数取为0.0015。四、结构计算 (一)主要规范标准

剪切力的计算方法

第3章剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力Q F (图3-1c)的作用。Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2 F F Q =

抗压强度计算2015讲解

第四部分外窗的抗风压强度计算第一节标准与方法一、相关标准：《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012： ——用于计算建筑物围护结构的风荷载标准值《建筑外窗抗风压强度、挠度计算方法》（建筑用塑料窗附录B）——用于进行门窗抗风压强度计算、受力杆件挠度校核《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009 ——用于玻璃的设计

《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7016-2008——用于门窗性能检测及性能分级《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906 ——用于直接查询建筑物的风荷载标准值，编制时间较早（2004年按GB50009-2001编制）。三、计算与分级一）、计算方法有两种：第一种是挠度校核，即在规定的风荷载标准值作用下，受力杆件的挠度不大于规定值；第二种是抗风压值计算，即挠度达到最大值（等于L/150，且小于或等于20mm）时的风荷载值。二）、分级抗风压强度计算与分级可分三步进行：

1、确定建筑物围护结构风荷载标准值。依据《建筑结构荷载规范》GB 50009计算，可由设计院或甲方提供，也可从相关规范、规定获取。。 2、按照《建筑外窗抗风压强度、挠度计算方法》进行门窗受力杆件挠度的校核或门窗抗风压值的计算 3、依据《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113确定玻璃风荷载设计值，并进行玻璃强度计算。 4、按《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》进行级别的判定。第二节风荷载标准值一、风荷载标准值的确定 ★甲方或设计院提供（当地有规定的按规定执行）。

★按《建筑结构荷载规范》GB 50009计算确定按规范计算的风荷载标准值是最小值，根据建筑物的具体情况，可在计算的基础上，乘以安全系数确定。 ★风荷载标准值的直接选用中国建筑标准设计研究院，在2004年以《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001为依据，编制了《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906（虽然荷载规范修订了，也许此图册会修订）。《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906是采用基本风压、地面粗糙度类别、建筑物高度三个参数，查表确定该建筑物的风荷载标准值。在查表的过程中，没有用到建筑物的体形系数，是因为《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906是取最大值计算的，即外表面是按负压区墙角边部位-1.8取值，内表面按+0.2取值的。

钢筋混凝土梁剪切抗剪强度设计方法的评估

Technical Note Evaluation of Shear Strength Design Methodologies for Slender Shear-Critical RC Beams Zuanfeng Pan1and Bing Li2 Abstract:This paper seeks to examine the concrete contribution to shear strength and determine the inclination of the compressive strut within the variable truss model for slender RC shear-critical beams with https://www.wendangku.net/doc/7f12423809.html,ing the modi?ed compression?eld theory in place of the conven-tional statistical regression of experimental data,the expression for the concrete contribution to shear strength was derived,and the inclination of compressive struts was determined.A simpli?ed explicit expression for shear strength was then provided,with which shear strength can be calculated without extensive iterative computations.This method was then veri?ed using the available experimental data of209RC rectangular beams with stirrups and compared with the current methods from the American Concrete Institute and the Canadian Standards Association.The theoretical results are shown to be consistent with the experimentally observed behavior of shear-critical RC beams.DOI:10.1061/(ASCE) ST.1943-541X.0000634.?2013American Society of Civil Engineers. CE Database subject headings:Shear strength;Struts;Compression;Concrete beams;Design. Author keywords:Shear strength;Concrete contribution to shear;Inclination of strut;Modi?ed compression?eld theory;Evaluation. Introduction Although the?exural behavior of RC beams is generally well un-derstood,the explanation of shear mechanisms is relatively in-adequate.Over the last century,many researchers have managed to develop semiempirical theories based on extensive experimental data[ASCE-American Concrete Institute(ACI)Committee4261973; ASCE-ACI Committee4451998].Representative models include the limit equilibrium theory,the truss model,the strut and tie model, the plastic theory,and the shear friction theory.However,given the complexity of shear failure mechanisms,none of these theories can offer a complete explanation,and as such,there has been no unani-mously accepted theory.Recent years have seen renewed efforts to develop a theoretical model that is veri?ed by experimental data. Many truss analogy models such as the traditional45°truss model,constant or variable angle truss model,and modi?ed com-pression?eld theory(MCFT)(Vecchio and Collins1986)are widely used as the basis of most shear design methodologies for RC beams. The general methods in LRFD-04(AASHTO2004)and Canadian Standard-04[Canadian Standards Association(CSA)2004]are both based on https://www.wendangku.net/doc/7f12423809.html,ing the method in AASHTO LRFD-04,for beams with stirrups,the two factors,b and u,need to be looked up in the data charts.On the other hand,in CSA-04,it is necessary to determine the longitudinal strain at the middepth of the member using extensive iterative computations and a rough gauge of its initial value.The proposed approach in this paper is based on MCFT, rendering it unnecessary for iterative calculations or reference to data tables.The results of the proposed approach are veri?ed using the experimental data of209RC beams with stirrups and compared with the results obtained through the methods mentioned in ACI 318R-08(ACI2008)and CSA-04(CSA2004). Shear Strength for Slender Shear-Critical RC Beams It is worthwhile to note that for beams with a small l or deep beams, the hypothesis that plane sections remain plane is not satis?ed,and parts of the shear are directly transmitted to the supports by arch action.If the sectional shear design method is used,the results may be conservative without consideration of arch action.For RC beams with stirrups,when l$2.5,the arch action could be considered small(ASCE-ACI Committee4451998).In this paper,the present approach for shear strength based on MCFT is aimed mainly at the slender beams,which means l of the beam is$2.5,because the most practical RC beams are slender,with l ranging from approximately 2.5to6(Kassian1990;Li and Tran2008,2012). Formulas for shear strength in many codes for RC beams take into account the contribution of concrete V c and the contribution of stirrups V s.The MCFT has made an attempt to simplify the transmitting mechanism of concrete using average stresses,average strains,and local variations(Collins and Mithell1991).In the theory, the cracked concrete beam must be capable of resisting the effects of the shear,or the beam will fail before the breakdown of the ag-gregate interlock mechanism,to develop the capacity of a rough and interlocked crack interface for shear transfer.Derived by Collins and Mithell(1991),the contribution of concrete to shear is V c?min 2 66 66 4 0:18 ???? f0c p bd v 0:31t 24?1 eat16T sin u s tcos u s x , 0:33a1a2bd v ???? f0c p cot u 1t ???????????? 500?1 p 3 77 77 5 e1T From Eq.(1),it can be seen that there are two unknowns needed to calculate shear strength:crack angle u and principal tensile strain?1. 1Lecturer,School of Civil Engineering,Tongji Univ.,Shanghai200092, China. 2Associate Professor and Director of Natural Hazards Research Centre (NHRC),Nanyang Technological Univ.,Singapore639798(corresponding author).E-mail:cbli@https://www.wendangku.net/doc/7f12423809.html,.sg Note.This manuscript was submitted on July25,2011;approved on July 20,2012;published online on August10,2012.Discussion period open until September1,2013;separate discussions must be submitted for individual papers.This technical note is part of the Journal of Structural Engineering, Vol.139,No.4,April1,2013.?ASCE,ISSN0733-9445/2013/4-619–622/ $25.00.