雨篷抗倾覆验算
关于雨篷设计计算
关于雨篷设计计算关于雨篷设计1. 雨篷板的设计雨篷板是固定于雨篷梁上的悬板，其承载力按受弯构件计算。
雨篷的计算跨度取板的挑出长度。
计算单元取1 m板带，计算截面取板的根部。
雨篷板的截面高度，即雨篷板的厚度，可取挑出长度的l/12～l/10，且≥80 mm，若采用变厚度板，则板的悬臂端厚度应不小于50 mm。
计算时按下列两种荷载组合情况考虑：(1) 均布活荷载和雪荷载中的较大者与恒荷载组合。
(2) 恒荷载加施工或检修集中荷载2. 雨篷梁的设计雨篷梁承受下列荷载，并在梁内产生各种相应的内力：(1) 雨篷梁兼作门过梁，承受着门过梁上砌体的重量，由于砌体的起拱作用，有一部分重量直接传给支座，而只有部分砌体重量作用在过梁上(详见《砌体结构设计规范》)，由此可以计算出弯矩和剪力。
(2) 雨篷梁的自重作为均布荷载作用在梁上而引起弯矩和剪力。
(3) 雨篷板传来的荷载，可根据雨篷板端部作用集中荷载以及雨篷板面作用均布荷载的两种情况，计算得到雨篷梁上承担的较大的均布荷载和扭矩，扭矩的分布在梁两端支座处最大，在跨中最小。
根据雨篷梁的受力特点，可按弯、剪、扭构件进行截面设计，确定所需纵向钢筋和箍筋的截面面积，并满足有关构造要求。
3. 雨篷抗倾覆验算进行抗倾覆验算要求满足: Mov ≤ Mr式中，Mov——雨篷板的荷载设计值对倾覆点产生的倾覆力矩。
Mr ——雨篷的抗倾覆力矩设计值，且Mr =0.8 Gr(l2-x0)Gr——雨篷的抗倾覆荷载。
为雨篷梁尾端上部45°扩散角范围内本层的砌体、楼面恒荷载标准值以及梁自重之和。
45°扩散角范围内的水平长度l3=ln/2，Gr作用点至墙外边缘的距离l2=l1/2。
雨篷梁两端埋入砌体愈长，压在梁上的砌体重量增加，则抵抗倾覆的能力愈强，所以当公式不满足时，可以将雨篷两端延长，或者采用其他拉结措施。
一般当梁的净跨长ln<1.5 m 时，梁一端埋入砌体的长度a宜取a≥300 mm，当ln≥1.5 m时，宜取a≥500 mm。
抗倾覆稳定性验算
五、施工计算１、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深11、0米左右，此处得土为粘性土,可以采用“等值梁法”进行强度验算。
首先进行最小入土深度得确定：首先确定土压力强度等于零得点离挖土面得距离y,因为在此处得被动土压式中：P挖土面处挡土结构得主动土压力强度值，按郎肯土压力理论进行计b算即土得重力密度此处取18KＮ/m3修正过后得被动土压力系数（挡土结构变形后，挡土结构后得土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上得摩擦力,从而使挡土结构后得被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土得摩擦作用,将支撑结构得被动土压力乘以修正系数,此处φ＝２8°则Ｋ=１、７8主动土压力系数经计算y=1、5m：挡土结构得最小入土深度t与墙前被动土压力对挡土结构底端得力矩相等来进行计算x可以根据P０挡土结构下端得实际埋深应位于x之下，所以挡土结构得实际埋深应为(k经验系数此处取１、２)2经计算：根据抗倾覆稳定得验算,36号工字钢需入土深度为3、5米,实际入土深度为3、７米,故：能满足滑动稳定性得要求２、支撑结构内力验算主动土压力:被动土压力：最后一部支撑支在距管顶0、5m得地方，3６b工字钢所承受得最大剪应力d=１2ｍm，经计算３6ｂ工字钢所承受得最大正应力经过计算可知此支撑结构就是安全得3、管涌验算：基坑开挖后，基坑周围打大口井两眼,在进出洞口得位置,可降低经计算因此此处不会发生管涌现象４、顶力得计算工程采取注浆减阻得方式来降低顶力.φ１800注浆后总顶力为：Ｆ=ｆo、S*0、３＝２5*６67/10*0、3*１、1=55０ｔｆo—土得摩擦阻力,一般为25KN/m2S-土与管外皮得摩擦面积0。
3-注浆减阻系数1。
1—顶力系数5、后背得计算E=１、5×0、5×Υ×H2×tg2（45+φ/2)+2chtg（4５＋φ/２）（式中Υ土得重度（18KN／ｍ3)c土得粘聚力10kpａ，φ摩擦角28º）计算得每米５８8吨,后背工作宽度为4米,后背承载力为2354吨。
雨篷
M
1 g
8
ql02
或
M
1 8
gl02
1 4
Fl0
取其较大值
l0——雨蓬梁的计算跨度， l0=1.05ln
g，q F
l0
②计算剪力时，设雨蓬板端传来的 Fk=1kN集中可变荷载与雨蓬梁支座 边缘的位置相对应，则雨蓬梁支座 边缘剪力为： （按简支梁计算）
V
1 2
g
qln
或V
1 ——雨蓬梁的净跨
3、雨蓬梁弯剪扭构件承载力计算 （1）作用在雨蓬梁上的荷载
Gr
l2 g，q F
①雨蓬梁自重 ②雨蓬板传来的荷载 ③上部墙体的重量及楼（屋）面梁、
板可能传来的荷载
O x0=0.13 l1
l1
l
b
（2）内力计算及截面设计
①计算弯矩时，设雨蓬板端传来的Fk=1kN集中可变荷载与雨 蓬梁跨中的位置相对应，则雨蓬梁跨中最大弯矩为：（按简 支梁计算）
O x0=0.13 l1
l1
l
b
① 永久荷载：包括板自重、面层及粉刷重等
② 雪载或0.5kN/m2的均布可变荷载q,取较大值；
③ 作用在板端的施工或检修集中荷载Fk=1kN。 进行承载力计算时，沿板宽每隔1m考虑一个集中荷载；
进行雨蓬抗倾覆验算时，沿板宽每隔2.5～3.0m考虑
一个集中荷载。
（2）内力计算及截面设计 通常取1m宽按悬臂板进行计算，取根部板厚进行截面设计。
端部厚he ≥ 50mm。
60
受力钢筋
60
≥50
≥70
h
分布钢筋
b
600~1000
为防止雨水沿墙缝渗入墙内，通常在梁顶设置高过板顶 60mm的凸块。
抗倾覆稳定性验算
五、施工计算1、抗倾覆稳定性验算本工程基坑最深米左右,此处的土为粘性土,可以采用“等值梁法”进行强度验算;首先进行最小入土深度的确定：首先确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y,因为在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即：()a p b K K P y -=γ式中：P b 挖土面处挡土结构的主动土压力强度值,按郎肯土压力理论进行计算即 a a b K cH K H P 2212-=γ γ 土的重力密度 此处取18KN/m 3p K 修正过后的被动土压力系数挡土结构变形后,挡土结构后的土破坏棱柱体向下移动,使挡土结构对土产生向上的摩擦力,从而使挡土结构后的被动土压力有所减小,因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用,将支撑结构的被动土压力乘以修正系数,此处φ=28°则K=93.42452=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=ϕ tg K K p a K 主动土压力系数 361.02452=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕ tg K a 经计算y=挡土结构的最小入土深度t 0:x y t +=0x 可以根据P 0和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算 ()m K K P y t a p 9.2600=-+=γ挡土结构下端的实际埋深应位于x 之下,所以挡土结构的实际埋深应为 m t K t 5.302=⋅=k 2 经验系数此处取经计算：根据抗倾覆稳定的验算,36号工字钢需入土深度为米,实际入土深度为米,故：能满足滑动稳定性的要求2、支撑结构内力验算主动土压力：a a a K cH K H P 2212-=γ 被动土压力：p p p cK K H P 2212+=γ 最后一部支撑支在距管顶的地方,36b 工字钢所承受的最大剪应力d I Q d I Q S S z x x z ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==*max max *maxmax max τ,3.30*max cm I S z x= d=12mm,经计算 []ττ<=a MP 6.26max36b 工字钢所承受的最大正应力[]σσ<==a MP WM 9.78max 经过计算可知此支撑结构是安全的3、管涌验算：基坑开挖后,基坑周围打大口井两眼,在进出洞口的位置,可降低经计算25.12''''=-γγγωh kh 因此此处不会发生管涌现象4、顶力的计算工程采取注浆减阻的方式来降低顶力;φ1800注浆后总顶力为：F==25667/10=550tfo—土的摩擦阻力,一般为25KN/m2S—土与管外皮的摩擦面积0．3—注浆减阻系数1．1—顶力系数5、后背的计算E=××Υ×H2×tg245+φ/2+2chtg45+φ/2式中Υ土的重度18KN/m3c土的粘聚力10kpa, φ摩擦角28º计算得每米588吨,后背工作宽度为4米,后背承载力为2354吨;参照最深基坑;考虑到工字钢和管材的受力和整体后背的情况后背的承载力不超过1200吨为宜;六、工作坑的支护工作坑按坑深分两步支撑或三步支撑,深度小于6米的为两步支撑,深度大于6米的为三步支撑,支撑采用I36b双工子钢作顺水,顺水托架用三角形钢板制成焊接在钢桩上,每一个面上两个,并用Φ16钢筋将顺水与钢桩焊接牢固;顺水安装时采取以长边顶住短边,并在4个交角处用钢管Φ120、t=或短工字钢做角撑,与顺水焊接;头一步顺水位置在距地面米处,最后一步顺水在距管外顶米处,按坑的深度可在第一步顺水与第三步顺水中间增加一步;七、工作坑降水1、打设大口井在水泥搅拌桩的外侧出洞口处两侧各打一眼大口井,井深12米—14米、直径米;大口井井中距水泥搅拌桩外皮米,距管外皮米,管材为无砂砼管;错误!大口井的施工方法井筒的沉设方法,采用回转钻机,或冲击钻机冲击成孔,孔径比管外径包括过滤层大于30厘米以上;钻冲成孔后,孔内的泥浆应稀释、置换,而后沉设井筒;井筒的底部用草袋片或土工布加粗砂砾石作反滤层,厚度约20厘米;井筒与孔之间的空隙,用粗砂、砾石等滤料回填至地下水位;大口井施工完成后应立即进行排泥及试抽水,防止淤塞;若试抽水6小时后出水仍含有大量土颗粒呈混浊水时,应立即检查井筒封底、管口连接、过滤层等,如发现问题应及时修复或拔出井筒,重新沉设;在大口井开始抽水至基坑回填到地下水位前,不得中断抽水;使用水位自动开关控制井内水位;在抽水期间应经常检查水泵出水、地下水位变化、井底回淤等情况,防止潜水泵或水泵进水管被回淤掩埋;大口井停止抽水后,应立即拆除抽水设备,并将井孔回填密实;大口井应在基坑开挖前抽水,提前降低地下水,这有利于基坑槽的开挖及坑壁、坑底的稳定;错误!、大口井沉设深度的计算H = h ＋δ ＋ h l ＋ h 2 ＋ IB式中：H —大口井的深度h —基坑槽深度δ —井筒封底厚度h1 —抽水泵吸水头高度h2 —井筒内预留回淤高度一般取～米I —降水坡度,一般取1/10；B —大口井与基槽的水平距离rn；八、工作坑的开挖采用机械1m³、 m³挖掘机配合人工挖土,挖土顺序为首先用挖掘机挖至第一步顺水处,然后做第一步顺水,再用挖掘机挖至第二步顺水处,做第二步顺水;并用木板卡在工子钢槽口做基坑四面的挡土撑板,中间用Φ16钢筋做横肋与钢桩焊住,再挖第三步土;当挖掘机挖到够不着土时,改用人工挖土装入土斗,用16吨吊车吊车将土吊到地面上,装入运行车拉走;。
钢结构单柱悬挑雨棚抗倾覆计算
钢结构单柱悬挑雨棚抗倾覆计算一、引言钢结构单柱悬挑雨棚在现代建筑中广泛应用，其设计需要充分考虑抗倾覆性。
本文将重点解析如何进行抗倾覆计算，确保雨棚的安全性和稳定性。
二、抗倾覆计算的基本原理抗倾覆计算主要基于力学原理，特别是静力学的基本原理。
主要考虑风荷载、雪荷载、自重等垂直于结构平面的作用力，以及它们产生的倾覆力矩。
确定基本风压、雪压：根据工程所在地气象部门提供的数据，确定基本风压、雪压。
计算风荷载、雪荷载：根据雨棚的尺寸、形状和高度，结合风压、雪压，计算出作用在雨棚上的风荷载、雪荷载。
计算倾覆力矩：根据风荷载、雪荷载以及雨棚自重等产生的倾覆力矩，计算出雨棚的抗倾覆力矩。
判断是否满足抗倾覆要求：将抗倾覆力矩与倾覆力矩进行比较，判断是否满足抗倾覆要求。
三、抗倾覆计算的步骤确定基本参数：包括雨棚的尺寸、形状，所在地的基本风压、雪压等。
计算风荷载、雪荷载：根据风压、雪压和雨棚的尺寸，计算出作用在雨棚上的风荷载、雪荷载。
可以使用公式如下：风荷载标准值Wk = βgz μs1 μz w0其中，βgz为高度z处的阵风系数，μs1为风荷载体型系数，μz为风压高度变化系数，w0为基本风压。
雪荷载标准值WK=Sk μd Gs其中，Sk为雪压强度，μd为积雪分布系数，Gs为雪的重量。
3. 计算雨棚自重：根据雨棚的材料和尺寸，计算出雨棚的自重。
可以使用公式如下：自重=面层重量+钢骨架重量4. 计算倾覆力矩和抗倾覆力矩：根据风荷载、雪荷载和雨棚自重等产生的倾覆力矩和抗倾覆力矩，可以使用公式如下：倾覆力矩=风荷载产生的倾覆力矩+雪荷载产生的倾覆力矩+雨棚自重产生的倾覆力矩抗倾覆力矩=基础反力×基础埋深+锚固点反力×锚固点埋深（针对锚固点固定的抗倾覆验算）或抗倾覆弯矩（针对悬挑端固定的抗倾覆验算）5. 判断是否满足抗倾覆要求：将计算出的抗倾覆力矩与倾覆力矩进行比较，判断是否满足抗倾覆要求。
如果满足要求，则雨棚安全；否则需要对雨棚设计进行调整或采取其他加固措施。
混凝土结构设计课件-雨篷
(2)雨篷梁抗弯、抗剪计算 按简支梁承受均布荷载计算
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7.6雨篷设计要点
(3) 雨篷梁抗扭计算
按简支梁承受均布荷载计算。
lb mT g q l ( ) 2 lb b 或mT gl ( ) P l 2 2 l0 T mT 2 l0 1.05ln
雨篷抗倾覆验算
绕O点倾覆，倾覆点距墙内侧x0 = 0.13b ，要满足：
Mr Mov
式中： M0v——倾覆力矩,由雨篷板上的恒载和活载设计值引 起。施工集中荷载1.0 kN，可每隔2.5～3.0 m考 虑一个。
Mr——雨篷的抗倾覆力矩设计值，按下式计算：
Mr =0.8Gr（b/2-0.13b） Gr——雨篷梁上墙体与楼面恒载标准值之和。 按下图阴影线范围计算。
受力 雨篷板：受弯矩和剪力 雨篷梁：受弯矩、剪力、扭矩作用 雨篷整体：受倾覆力矩
计算 (1)雨篷板正截面承载力计算； (2)雨篷梁弯，剪，扭承载力计算； (3)雨篷整体抗倾覆验算。
雨篷板设计 取1m宽板带，按悬臂构件设计，注意事项为： (1)施工集中荷载作用于雨篷篷板端部。荷载规定见教 材190页 (2)活荷载要考虑分布与集中两种形式，选弯矩大者配 筋 (3)受力钢筋配在板的顶面
11.5雨篷
组成：雨篷板+雨篷梁
雨篷构造要求：一般雨篷板的挑出长度为（O.6～ 1.5）m或更长，视建筑要求而定。现浇 篷板多数做 雨 成变厚度的，一般根部板 为1／12挑出长度，但不 厚 小于70mm， 端不小于60mm。 板 雨篷梁的宽度一般与墙厚相向，截面高度按承力要 求确定，一般取计算跨度的1／10，两端支承于墙体 内的长度不370mm。雨篷梁除支承雨棚板外，还兼有 门窗洞过梁的作用， 雨篷板周围往往设 凸沿以便能有组织排水。 置
建筑结构——雨篷
2B1.7.2雨篷板抗弯强度计算
雨篷板的承载力接受弯构件计算，在计算时 可取1m宽为计算单元（无边梁现浇），计算 跨度=挑出长度，计算部位在板的根部。
具体计算时，弯矩设计值接下列两种内力 不利组合中的最大弯矩计算。
1．恒荷载加均布活荷或雪载（均布活荷载与 雪载不同时考虑，取大值进行计算）如图1628(a)所示。
F l 1 gl 2 2
。 图16-28 雨篷板荷载
图 16—28
2B1.7.3 雨篷梁的计算
雨篷梁计算应按如下考虑：
在过梁荷载作用下，计算正截面抗弯和斜截面 抗剪承载力；在雨篷荷载作用下，既考虑雨篷板 垂直荷载作用下的弯曲（常将荷载叠加到过梁荷 载中一并计算）又要考虑雨篷板荷载对梁产生的 扭矩，从而对雨篷进行抗扭承载力计算，因此雨 篷梁应按弯、剪、扭构件计算纵向钢筋和箍筋。
2．恒载加施工或检修集中 荷载
《规范》规定，在验算挑檐、雨篷倾覆时，
施工或检修集中荷载F，应置于最不利位置
上，沿板宽每隔2.5~3.0考虑一个集中荷载。
在验算挑檐、雨篷强度时，沿板宽每隔
1.0m考虑一个集中荷载。
对图16-28（a）
M max
1 (g q)l 2 2
对图16-28（b）
M max
雨篷梁计算跨度 (为洞口净宽度)
1．雨篷梁抗弯计算 计算雨篷梁弯矩、剪力时，应考虑由以
下荷载引起的内力值
（1）雨篷梁又上墙体荷载和梁板荷载， 按表16-1选用
（2）雨篷梁自重 （3）雨篷板传来的荷载 剪力取为洞口边缘处的截面上的剪力。
2．雨篷梁抗扭计算 雨篷梁的扭矩是由雨篷板荷载对梁产生的
图16-19 挑梁的抗倾覆荷载 示意
2B1.7 雨篷
雨篷抗倾覆验算
雨篷抗倾覆验算由规范第7.4.1 条规定：砌体墙中钢筋混凝土雨篷的抗倾覆应按下式验算：M)v<M r式中M ov ------ 雨篷的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩；M r -- 雨篷的抗倾覆力矩设计值，可按第7.4.7 条的规定计算。
第7.4.2 条雨篷计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用：1 当L i>2.2h b时x0=0.3h且不大于0.13L1。
2 当L i V 2.2h b时x0=0.13L 1式中L 1 --- 雨篷埋入砌体墙中的长度(mm)；x 0 --- 计算倾覆点至墙外边缘的距离(mm)；h b --- 雨篷的截面高度(mm)。
注：当雨篷下有构造柱时，计算倾覆点到墙外边缘的距离可取0.5x 0 。
第7.4.3 条挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下式计算：M r =0.8G r (L 2-x 0)式中G r----雨篷的抗倾覆荷载，为雨篷尾端上部45°扩展角的阴影范围（其水平长度为L3）内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和（图743）；L 2----G r作用点至墙外边缘的距离。
L i=240mm, h b=100mmL i>2.2 h b 故x o=O.3h b=O.3 x 100=30mm荷载计算雨篷板上的均布荷载：q i=1.2x 3.42x 2.5+1.4X 1.0+1.2X 1.458x 2=14.74kN雨篷板端得集中荷载：F i=1.458x 2.5=3.645kN雨篷的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩：M ov=3.645 X ( 1.2-0.05- ( 0.120-0.030 )) +14.74 X(1.2-(0.12-0.03))2/2=12.94kN • m雨篷的抗倾覆荷载(计算时把圈梁，楼板和过梁所占的区域按墙体来考虑)：l n=1.5m, l3 =0.75 mG r=((2.5+0.75 X 2) X 3-1.5 X 1.8-0.75 X 0.75) X 6.468+(2.5+0.75 X2) X 1.8 X 7.012X 2=157.48kNM=0.8G(L.X0)=0.8 X 157.48 X (0.12-0.03)=12.16kN m> M ov=12.044kN -m 故抗倾覆验算满足要求。
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雨篷抗倾覆验算
由规范第7.4.1条规定：砌体墙中钢筋混凝土雨篷的抗倾覆应按下式验算：
M ov≤M r
式中
M ov----雨篷的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩；
M r----雨篷的抗倾覆力矩设计值，可按第7.4.7条的规定计算。
第7.4.2条雨篷计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用：
1 当L1≥2.2h b时
x0=0.3h
且不大于0.13L1。
2 当L1＜2.2h b时
x0=0.13L1
式中
L1----雨篷埋入砌体墙中的长度(mm)；
x0----计算倾覆点至墙外边缘的距离(mm)；
h b----雨篷的截面高度(mm)。
注：当雨篷下有构造柱时，计算倾覆点到墙外边缘的距离可取0.5x0。
第7.4.3条挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下式计算：
M r=0.8G r(L2-x0)
式中
G r ----雨篷的抗倾覆荷载，为雨篷尾端上部45°扩展角的阴影范
围(其水平长度为L 3)内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和(图
7.4.3)；
L 2----G r 作用点至墙外边缘的距离。
L 1=240mm, h b =100mm
L 1＞2.2 h b 故x 0=0.3h b =0.3×100=30mm
荷载计算
雨篷板上的均布荷载：
q 1=1.2×3.42×2.5+1.4×1.0+1.2×1.458×2=14.74kN
雨篷板端得集中荷载：
F 1=1.458×2.5=3.645kN
雨篷的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩：
M ov =3.645×（1.2-0.05-（0.120-0.030））+14.74×(1.2-(0.12-0.03))2/2=12.94kN ·m
雨篷的抗倾覆荷载(计算时把圈梁，楼板和过梁所占的区域按墙体来考虑)：
n l =1.5m,75.03 l m
G r =((2.5+0.75×2)×3-1.5×1.8-0.75×0.75)×6.468+(2.5+0.75
×2)×1.8×7.012×2=157.48kN
M r =0.8G r (L 2-x 0)=0.8×157.48×
(0.12-0.03)=12.16kN ·m> M ov =12.044kN ·m
故抗倾覆验算满足要求。
故抗倾覆验算满足要求。