杭州地鐵2號線一期工程sg2-4標段圍擋
結構穩定
性計算書
編制審核
審定上海市第二市政工程****
杭州地鐵2號線一期工程建設一路站/建設三路站
及6、7號盾構區間專案經理部
2023年9月18日
目錄1、圍擋結構形式2
2、荷載計算2
3、建立模型3
4、穩定性計算4
4.1 抗剪強度計算4
4.2 防撞螺栓抗彎強度計算4
5、遇特大颱風加強措施5
1、圍擋結構形式
根據杭州市地鐵集團有限責任公司發文的文明施工要求,圍擋採用藍色輕質雙層夾心彩鋼板,彩鋼厚度為0.3mm,高度2.3公尺,圍擋頂部設定10cm高的壓頂條,顏色為黑白相間,下座為30cm×30cm的磚砌基礎,圍擋每6m設一型鋼立柱,立柱與地面連線使用4顆m10防撞螺栓加φ14鋼筋斜撐,結構形式詳見圖1-1。
1-1圍擋結構圖
2、荷載計算
由於本工程處於錢塘江附近,受颱風影響較大,且本工程施工工期較長,故考慮抗颱風能力。
圍擋結構自重對圍擋抗傾覆是有利荷載,本圍擋輕質雙層夾心彩鋼板加型鋼立柱,自重較小,圍擋抗傾覆穩定性計算中不予考慮。
風荷載作用下圍擋容易產生傾覆矢穩,按最不利情況考慮,風向為水平、垂直於圍擋方向時風力最大。
風荷載計算:本工程工期為兩年,設計圍擋按照承受10年一遇大風,根據《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)可以查得杭州地區10年一遇基本風壓為0.3kn/m2。
按照《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)圍護結構風壓
式中:—風荷載標準值(kn/m2)
—高度z處的陣風係數
—區域性風壓體型係數
—風壓高度變化係數
—基本風壓(取0.3kn/m2)
查表得,,。
3、建立模型
荷載傳遞:水平風荷載彩鋼板型鋼立柱防撞螺栓及支撐地面。
受力結構主要為型鋼立柱、防撞螺栓及支撐鋼筋,對整個圍擋抗傾覆穩定的關鍵點在於防撞螺栓的抗彎拉和抗剪強度。下座30cm×30cm磚砌基礎自身具有抗風能力,作用在下座上的風荷載不考慮其傳遞到型鋼立柱上。設計風壓為0.
92 kn/m2,風壓傳至立柱為均布荷載,均布荷載q=0.92×6=5.52kn/m。
型鋼立柱與地面採用防撞螺栓連線,視為固接,受力模型如下:
4、穩定性計算
4.1 抗剪強度計算
剪力由4顆螺栓和斜撐插入地下φ14鋼筋共同承擔:
根據力平衡:防撞螺栓受剪力。
防撞螺栓為m10,採用q235鋼材,假設剪力僅由4顆螺栓共同承擔剪力。
防撞螺栓容許剪力。
,滿足要求。
4.2 防撞螺栓抗彎強度計算
僅考慮風荷載產生的彎矩僅由四個螺栓承擔。
風荷載作用下固端彎矩為:
計算螺栓所受拉力
容許值。不滿足要求。
故需要採取加固措施,為此在支撐中間部位加斜撐。斜撐採用鋼筋,其一端與型鋼立柱焊接,另一端與打入地面下的防撞螺栓焊接。鋼筋的直徑計算如下:
假設鋼立柱受的水平推力全部由鋼筋承擔。
直徑14mm鋼筋立桿的受壓穩定值:
,滿足要求。
結論:設計圍擋能滿足抵抗抗10年一遇的大風穩定性要求。
5、遇特大颱風加強措施
遇到特大颱風預報時需要加強圍護結構強度,採用外加角鋼斜撐的方法加固圍擋。
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