深基坑内支撑格构立柱设计计算.pdf

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1、第27卷第6期资源环境与工程2013年12月ResourcesEnvironment＆Eneefin~Dec．，2013深基坑内支撑格构立柱设计计算黄海翔，吴礼生，程华仁(1．湖北省第四地质大队，湖北成宁437100；2．湖北地矿建设工程承包集团有限公司，湖北武汉430072)摘要：深基坑内支撑格构立柱是极其重要的构件，其结构的稳定性决定内支撑体系的整体安全。按照钢结构设计的要求，详细介绍设计计算步骤及相关公式的应用，并进行实例设计，其方法可供相关技术人员借鉴。关键词：深基坑；格构立柱；分肢；缀板；抗压强度；抗剪强度中图分类号：TU473．2文

2、献标识码：B文章编号：1671—1211(2013)06-0765—04(N／mm)；——轴心受压杆件和稳定系数，受拉时0引言=1。在深基坑支护设计过程中，因涉及支护体系不得上式中，需要确定的轴心受压杆件和稳定系数，超越建筑红线的规定，内支撑结构越来越得到广泛的该值与支撑立柱的细长比A、立柱的截面类型和立柱应用。在内支撑结构中，立柱是必不可少的。为了便型钢的屈服强度．等参数有关。在未确定格构立柱的于主体建筑施工钢筋的绑扎，常采用由四根角钢拼焊结构之前，可以先假定一个A值，A值要求不得超过而成的格构式立柱。格构立柱对于保持内支撑结构的150，可取

3、20～30。立柱的截面类型可查《钢结构设计稳定起着至关重要的作用，如果某根格构立柱失稳，就规范》(GB50017-2003)(以下简称《规范》)表5．1．2-1，格有可能造成整个内支撑体系的失稳，后果相当严重，因构立柱截面类型：对轴为b类，对Y轴为b类。型钢此格构立柱的设计是内支撑结构设计的重中之重。的屈服强度．厂v见《规范》说明的第3．4．1条。确定以上参数后，查《规范》附录C表得到值。1设计步骤和方法如果格构立柱为受拉构件只需按(1)校核即可。1．1立柱轴力的确定1．3计算分肢(角钢)对虚轴的长细比A立柱的轴力按照湖北省地方标准《基坑工程技

4、术所谓虚轴就是格构柱缀材的对称轴。缀材分缀条规程》(DB42／T159—2012)公式(6．9．13—1—1a)～和缀板两类，缀条是角钢，缀板是钢板。对用于基坑内(6．9．13)确定1]，即主要由水平支撑杆件的自重和杆支撑立柱，为了增大格构柱的截面积和减小立柱下支件所承受的压(拉)力所决定。需要理解的是(6．9．13撑桩的直径，一般选择缀板。—1—2)式，该式中由各道支撑中汇交于该立柱的最大角钢的断面及对称轴格如图1所示，通过相关资水平支撑力决定，这是一个保守的设计方法，其实应该料可查到不同规格角钢的截面面积、对称轴线的截面是汇交于该支撑点的合

5、力，这个合力肯定小于最大水抵抗矩和截面回转半径。这些数据是确定格构柱宽度平支撑力。这主要是岩土工程计算结果的不确定性，的重要已知参数。用最大水平支撑力代替合力是可靠的。1．2初步确定型钢规格立柱支撑力确定后，可根据下式初步确定型钢规格：A=(1)。，式中：4——立柱型钢的截面积(mm)；立柱支图1角钢的断面及对称轴格撑力(N)；．产-_型钢的抗压(拉)强度设计值Fig．1Sectionofanglesteelandaxisofsymmetry收稿日期：2013—07—01；改回日期：2013—09一l2作者简介：黄海翔(1959一)，男，高级工

6、程师，勘探掘进专业，从事岩土工程施工、地质灾害防治工程等。E—mail：huanghaixiang600@163．conl资源环境与工程2013正构立柱断面如图2所示，立面如图3所示。上式中符号见式(2)。所有分肢对轴的长细比A：L0(4)A=式中：Ln——立柱的有效计算长度(cm)。对于单道支撑为立柱的高度与轴心受压构件的计算长度系数的乘积；对于多道支撑为支撑间的最大间距与轴心受压构件的计算长度系数的乘积。轴心受压构件的计算长度系数与受压构件两端的约束条件有关，可查相关资料。对于单道支撑，轴心受压构件的计算长度系数可取1．2。计算的A要求不得

7、大于150，由此可确定格构立柱的截面宽度b是否合适。图2由角钢组成的格构柱断面图Fig．2Sectionaldrawingoflatticecolumns1．4计算分肢(角钢)对最小刚度轴的长细比分肢(角钢)的最小刚度轴为l，一Y1(如图1所示)，分肢(角钢)对最小刚度轴的长细比：L2kt：_(5)式中：——分肢(角钢)对最小刚度轴l，一y1的回转半径(cm)；L——两缀板间的净间距(cm)，见图3。L的确定是格构设计中的一个步骤，其对格构的换算长细比。有直接影响，应带入不同间距值验算，取合理值。当缀件为缀板时，入。不应>40，并不应大于的0．

8、5倍(当<50时，取⋯=50)。图3由角钢组成的格构柱立面图1．5计算格构立柱对虚轴的换算长细比入Fig．3Elevationdrawingoflat