㈠ 如何计算冲切力
根据规范a1是柱一边的扩展地基面积,pj是地基净反力,
如果f1=1425kn是柱一边的地基反力,那么上面的计算采用(at+ab)/2
如果f1=1425kn是柱顶的轴心压力,那么采用4*(at+ab)/2,因为柱有四边扩展地基面积。
㈡ "基础工程"计算题,求解答计算,急急急急急!
你题目没有给出竖向力大小。
按750kN计算时,抗冲切承载力验算可以通过。
按800kN计算时,抗冲切承载力验算不能通过。
阶梯基础计算
项目名称_____________日 期_____________
设 计 者_____________校 对 者_____________
一、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①
《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②
二、示意图
三、计算信息
构件编号: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸
1. 几何参数
台阶数 n=1
矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=600mm
基础高度 h1=500mm
一阶长度 b1=800mm b2=800mm 一阶宽度 a1=1000mm a2=1000mm
2. 材料信息
基础混凝土等级: C25 ft_b=1.27N/mm2 fc_b=11.9N/mm2
柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2
钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2
3. 计算信息
结构重要性系数: γo=1.0
基础埋深: dh=1.500m
纵筋合力点至近边距离: as=40mm
基础及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.150%
Fgk=750.000kN Fqk=0.000kN
Mgxk=212.500kN*m Mqxk=0.000kN*m
Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m
Vgxk=0.000kN Vqxk=0.000kN
Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN
永久荷载分项系数rg=1.20
可变荷载分项系数rq=1.40
Fk=Fgk+Fqk=750.000+(0.000)=750.000kN
Mxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2
=212.500+750.000*(1.300-1.300)/2+(0.000)+0.000*(1.300-1.300)/2
=212.500kN*m
Myk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2
=0.000+750.000*(1.000-1.000)/2+(0.000)+0.000*(1.000-1.000)/2
=0.000kN*m
Vxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kN
Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN
F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(750.000)+1.40*(0.000)=900.000kN
Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)
=1.20*(212.500+750.000*(1.300-1.300)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.300-1.300)/2)
=255.000kN*m
My1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)
=1.20*(0.000+750.000*(1.000-1.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.000-1.000)/2)
=0.000kN*m
Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN
Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN
F2=1.35*Fk=1.35*750.000=1012.500kN
Mx2=1.35*Mxk=1.35*212.500=286.875kN*m
My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m
Vx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kN
Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN
F=max(|F1|,|F2|)=max(|900.000|,|1012.500|)=1012.500kN
Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|255.000|,|286.875|)=286.875kN*m
My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m
Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN
Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN
5. 修正后的地基承载力特征值
fa=2000.000kPa
四、计算参数
1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=0.800+0.800+0.400=2.000m
2. 基础总宽 By=a1+a2+hc=1.000+1.000+0.600=2.600m
A1=a1+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m A2=a2+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m
B1=b1+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m B2=b2+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m
3. 基础总高 H=h1=0.500=0.500m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.500-0.040=0.460m
5. 基础底面积 A=Bx*By=2.000*2.600=5.200m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.000*2.600*1.500=156.000kN
G=1.35*Gk=1.35*156.000=210.600kN
五、计算作用在基础底部弯矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=212.500-0.000*0.500=212.500kN*m
Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.500=0.000kN*m
Mdx=Mx-Vy*H=286.875-0.000*0.500=286.875kN*m
Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.500=0.000kN*m
六、验算地基承载力
1. 验算轴心荷载作用下地基承载力
pk=(Fk+Gk)/A=(750.000+156.000)/5.200=174.231kPa 【①5.2.1-2】
因γo*pk=1.0*174.231=174.231kPa≤fa=2000.000kPa
轴心荷载作用下地基承载力满足要求
2. 验算偏心荷载作用下的地基承载力
因 Mdyk=0 Pkmax_x=Pkmin_x=(Fk+Gk)/A=(750.000+156.000)/5.200=174.231kPa
eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=212.500/(750.000+156.000)=0.235m
因 |eyk| ≤By/6=0.433m y方向小偏心
Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)
=(750.000+156.000)/5.200+6*|212.500|/(2.6002*2.000)
=268.536kPa
Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)
=(750.000+156.000)/5.200-6*|212.500|/(2.6002*2.000)
=79.926kPa
3. 确定基础底面反力设计值
Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk
=(174.231-174.231)+(268.536-174.231)+174.231
=268.536kPa
γo*Pkmax=1.0*268.536=268.536kPa≤1.2*fa=1.2*2000.000=2400.000kPa
偏心荷载作用下地基承载力满足要求
七、基础冲切验算
1. 计算基础底面反力设计值
1.1 计算x方向基础底面反力设计值
ex=Mdy/(F+G)=0.000/(1012.500+210.600)=0.000m
因 ex≤ Bx/6.0=0.333m x方向小偏心
Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(1012.500+210.600)/5.200+6*|0.000|/(2.0002*2.600)
=235.212kPa
Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(1012.500+210.600)/5.200-6*|0.000|/(2.0002*2.600)
=235.212kPa
1.2 计算y方向基础底面反力设计值
ey=Mdx/(F+G)=286.875/(1012.500+210.600)=0.235m
因 ey ≤By/6=0.433 y方向小偏心
Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(1012.500+210.600)/5.200+6*|286.875|/(2.6002*2.000)
=362.523kPa
Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(1012.500+210.600)/5.200-6*|286.875|/(2.6002*2.000)
=107.900kPa
1.3 因 Mdx≠0 并且 Mdy=0
Pmax=Pmax_y=362.523kPa
Pmin=Pmin_y=107.900kPa
1.4 计算地基净反力极值
Pjmax=Pmax-G/A=362.523-210.600/5.200=322.023kPa
2. 验算柱边冲切
YH=h1=0.500m, YB=bc=0.400m, YL=hc=0.600m
YB1=B1=1.000m, YB2=B2=1.000m, YL1=A1=1.300m, YL2=A2=1.300m
YHo=YH-as=0.460m
2.1 因 (YH≤800) βhp=1.0
2.2 x方向柱对基础的冲切验算
x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=0.400m
x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.320m
x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.320)/2=0.860m
x冲切面积 Alx=max((YL1-YL/2-ho)*(YB1+YB2)+(YB1-YB/2-ho)2/2-(YB2-YB/2-ho)2/2,(YL2-YL/2-ho)*(YB1+YB2)+(YB2-YB/2-ho)2/2-(YB2-YB/2-ho)2/2
=max((1.300-0.600/2-0.460)*(1.000+1.000)+(1.000-0.400/2-0.460)2/2-(1.000-0.400/2-0.460)2/2,(1.300-0.600/2-0.460)*(1.000+1.000)+(1.000-0.400/2-0.460)2/2-(1.000-0.400/2-0.460)2/2)
=max(1.138,1.138)
=1.080m2
x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.080*322.023=347.785kN
γo*Flx=1.0*347.785=347.78kN
γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.27*860*460
=351.69kN
x方向柱对基础的冲切满足规范要求
2.3 y方向柱对基础的冲切验算
y冲切位置斜截面上边长 at=YL=0.600m
y冲切位置斜截面下边长 ab=YL+2*YHo=1.520m
y冲切面积 Aly=max((YB1-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB1-YB/2-ho)2,(YB2-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB2-YB/2-ho)2)
=max((1.000-0.400/2-0.460)*(0.600+0.460)+(1.000-0.400/2-0.460)2,(1.000-0.400/2-0.460)*(0.600+0.460)+(1.000-0.400/2-0.460)2)
=max(0.632,0.632)
=0.632m2
y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.632*322.023=203.647kN
γo*Fly=1.0*203.647=203.65kN
γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.27*1060*460
=433.48kN
y方向柱对基础的冲切满足规范要求
八、基础受剪承载力验算
1. 计算剪力
Az=A1+A2
=1000+1000
=2000mm
Bz=B1+B2
=800+800
=1600mm
A'=Bz*(max(A1,A2)-0.5*hc)
=1600.0*(max(1000.0,1000.0)-0.5*400.0)
=0.80m2
Vs=A'*pk=0.8*174.2=139.4kN
基础底面短边尺寸大于柱宽加两倍基础有效高度,不需验算受剪承载力!
九、柱下基础的局部受压验算
因为基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级,验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。
1. Fl=F=1012.500kN
混凝土等级为C25, fcc=0.85*fc=0.85*11.9=10.115N/mm2, ω=1.0
2. 计算混凝土局部受压面积
YB1=b1+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m2
YB2=b2+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m2
YA1=a1+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m2
YA2=a2+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m2
Al=bc*hc=0.400*0.600=0.240m2
Ab=(bc+2*min(bc,hc))*(hc+2*min(bc,hc,))
=(0.400+2*min(0.400, 0.600))*(0.600+2*min(0.400, 0.600))
=1.680m2
3. 计算混凝土局部受压时的强度提高系数 【②7.8.1-2】
β1=sqrt(Ab/Al)=sqrt(1.680/0.240)=2.646
4. 因 γo*Fl=1.0*1012.500=1012.50kN
γo*Fl≤ω*β1*fcc*Al
=1.000*2.646*10.115*240000.000/1000
=6422.83kN
柱下基础局部受压承载力满足规范要求
十、基础受弯计算
因Mdx=0 Mdy≠0 并且 ex≤Bx/6=0.333m x方向单向受压且小偏心
a=(Bx-bc)/2=(2.000-0.400)/2=0.800m
P=(Bx-a)*(Pmax-Pmin)/Bx+Pmin
=(2.000-0.800)*(362.523-107.900)/2.000+107.900
=260.674kPa
MI_1=1/12*a2*((2*By+hc)*(Pmax+P-2*G/A)+(Pmax-P)*By)
=1/12*0.8002*((2*2.600+0.600)*(362.523+260.674-2*210.600/5.200)+(362.523-260.674)*2.600)
=181.84kN*m
MII_1=1/48*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*(Pmax+Pmin-2*G/A)
=1/48*(2.600-0.600)2*(2*2.000+0.400)*(362.523+107.900-2*210.600/5.200)
=142.79kN*m
十一、计算配筋
10.1 计算Asx
Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*181.84*106/(0.9*(500.000-40.000)*360)
=1220.1mm2
Asx1=Asx_1=1220.1mm2
Asx=Asx1/By=1220.1/2.600=469mm2/m
Asx=max(Asx, ρmin*H*1000)
=max(469, 0.150%*500*1000)
=750mm2/m
选择钢筋12@150, 实配面积为754mm2/m。
10.2 计算Asy
Asy_1=γo*MII_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*142.79*106/(0.9*(500.000-40.000)*360)
=958.1mm2
Asy1=Asy_1=958.1mm2
Asy=Asy1/Bx=958.1/2.000=479mm2/m
Asy=max(Asy, ρmin*H*1000)
=max(479, 0.150%*500*1000)
=750mm2/m
选择钢筋12@150, 实配面积为754mm2/m。
㈢ 冲床切断力计算公式
一、冲床冲压吨位计算
无斜刃口冲芯
公式:冲芯周长(mm)×板材厚度(mm)×材料的剪切强度(KN/mm2)=冲切力(KN)
换算成公吨:用KN除以9.81
冲芯周长----任何形状的各个边长相加
材料厚度----指冲芯要冲孔穿透的板材的厚度
材料的剪切强度----板材的物理性质,由板材的材质所决定,可在材料手册中查到。常见材料的剪切强度如下: 材料 剪切强度(KN/mm2)
铝5052H32
0.1724
黄铜
0.2413
低碳钢
0.3447
不锈钢
0.5171
举例:
在3.00mm厚的低碳钢板材上冲孔,形状方形,边长20.00mm
冲芯周长=80.00mm
材料厚度=3.00mm
剪切强度=0.3447KN/mm2
80.00×3.00×0.3447=82.73KN
82.73KN÷9.81=8.43吨
二、数控冲床模具的使用与维护
数控冲床模具的使用与维护
模具应定期清洗和油润。
不同板厚不同材质应选用不同的下模间隙,间隙过小易啃模,过大则毛刺大。
不同材质板材应选用不同材质模具,如不锈钢及铝铜板,应选用特殊用钢。
要定期检查冲床上下的模座同轴性,模位不正,容易单边啃模或打坏模具。
成型模具应将打击头从最低逐步向上微调到适当位置,否则,容易一次就造成打散模具。
当发现上下模刃口磨损达R0.25毫米的圆弧时,就需要重新刃磨。
每次刃磨量(吃刀量)不应超过0.013毫米,磨削量过大会造成模具表面过热,相当于退火处理,模具变软,大大降低了模具的寿命,刃磨时必须增加足够的冷却液。
刃磨完后,边缘部要油石处理,去掉过分尖锐的棱线,并退磁和上油。
当入模深度不够时,将打击头的高度调整为要求尺寸。
模具的刃磨量是一定的,如果达到该数值,冲头就要报废。如果继续使用,容易造成模具和机器的损坏,得不偿失。
更换模及刃模时,启动设备前后应注意安全,以防设备、模具、人身受损。
三、推荐的下模间隙(双面) 材质/厚度 钢铝
低碳钢板
不锈钢板
t<1
14%t
16%t
22%t
1≤t<3
15%t
d<φ50.8 18%
24%t
d≥φ50.8 20%
t≥3
18%t
22%t
26%t
注:
1、当碳钢板为t≥2热板时,间隙取低碳钢和不锈钢的中间值;
2、冲1≤t<3冷板时,C、D工位下模间隙按20%t取值;
3、特殊要求另行确定。鲁南精机冲床部
㈣ 如何计算冲切力
冲切力就是冲压力:冲床冲压力计算公式P=kltГ 其中:k为系数,一般约等于1, l冲压后产品的周长,单位mm; t为材料厚度,单位mm; Г为材料抗剪强度.单位MPa 一般取320就可以 . 算出的结果是单位是牛顿,在把结果除以9800N/T,得到的结果就是数字是多少就是多少T.这个只能算大致的,为了安全起见,把以上得到的值乘以2就可以了,这样算出的值也符合复合模的冲压力 计算时要细心,不然结果相差会很大
㈤ 什么时候抗剪切验算,什么时候抗冲切验算
《地基规范》8.2.8和8.2.9条文说明提出:当冲切破坏锥体落在基础底面以内时,当满足抗冲切要求时,受剪承载力一般也都能满足要求,无需进行受剪验算。另外,如果冲切破坏锥体超出基础短边方向,则除了要进行长边的抗冲切验算外。
如果F1=1425kN是柱一边的地基反力,那么上面的计算采用(at+ab)/2。
如果F1=1425kN是柱顶的轴心压力,那么采用4*(at+ab)/2,因为柱有四边扩展地基面积。
还要进行短边方向截面的受剪验算。这说明,受剪对截面高度是有影响的,那么,当基础两边尺寸都较小,冲切破坏锥体超出基础,也是要验算受剪的吧(虽然受冲切满足要求)。
(5)柱边冲切力怎么算扩展阅读:
抗剪切验算的粘聚力是破坏面没有任何正应力作用下的抗剪强度。用常规试验方法所求得的粘聚力值中均包含有稳定的真粘聚力和不稳定的粘聚力两种组成部分。
真粘聚力即粘聚力,是指粘性土的结构联结产生的抗剪强度,其数值等于强度包线在剪应力轴上的截距。不稳定的粘聚力即表观粘聚力,是指由吸附强度或砂土颗粒之间的咬合作用形成的不稳定粘聚力。
㈥ 什么是冲裁力计算冲裁力的公式冲裁力与什么有关
冲裁力定义:
指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。
冲裁力计算公式:
P=f Ltσb
式中:f为经验系数,一般取0.6-0.9;L为切边线的长度,mm;t为板材厚度,mm;σb为板材抗剪强度,MPa。
冲裁:
是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工(序)件或废料分离的一种冲压工序。冲裁是剪切、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称。从板料上分离出所需形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。冲裁在冲压生产中所占的比例最大。在冲裁过程中,除剪切轮廓线附近的金属外,板料本身并不产生塑性变形,所以由平板冲裁加工的零件仍然是