N1=1.2×(4.50+0.19)+1.40×0.48=6.30kN
由永久荷载效应控制的组合:
N2=1.35×(4.50+0.19)+0.7×1.40×0.48=6.80kN
因为N1<N2,故应采用N2=6.80kN作为设计依据, 立杆自重为N3=0.16×5.36×1.2=1.03kN N=N2+N3=6.80+1.03=7.83kN
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: ??N??f? ?A其中: N —— 立杆的轴心压力设计值,N=7.83kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm; [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.0N/mm;
23
2
l0 —— 计算长度;
如果完全参照脚手架规范,由公式(1)或(2)计算 l0 = (h+2a) (1) l0 = k1uh (2)
k1---计算长度附加系数,取值为1.155;
μ2---计算长度系数,参照脚手架规范中表5.2.8 μ2=2.292; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a=300mm 考虑到高支撑架的安全因素,须用公式l0= h+2a
h—步距,h =1200mm;
a—顶端自由端的长度,取300mm; 公式(1)得出:l0=1200+2?300=1800mm;
——长细比l0/ i,为1800/15.90=113.2;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 查表得到0.496; 经计算得到=7830/(0.496×424)=37.23N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [f]=205.0N/mm2,满足要求!
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公式(2)得出:考虑到高支撑架的安全因素,须用公式l0 = k1uh
2.292×1200=3176.71mm; l0=1.155×
——长细比l0/ i,为3176.71/15.9=199.79;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 查表得到0.180; 经计算得到=7830/(0.180×424)=102.59N/mm2; 不考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [f],满足要求!
(三) 拱板(500mm厚)模板支撑架验算
模板顶部混凝土平均厚度为550mm,取宽度1m作为模板计算宽度。作用在顶板面板上的最不利荷载为浇筑本层时的自重加施工荷载。 3.1 计算参数
拱板的主龙骨采用16号工字钢,其弹性模量为20600 N/mm2,截面惯性矩I为1130cm4, 截面抵抗矩W为141 cm3,截面面积为26.1 cm2
抗剪强度EA=20600 N/mm2×26.1 cm2=53766 kN 抗弯刚度EI=20600.0N/mm2×1130cm4=232.78kN·m2 恒荷载标准值:q1 = 25.50×0.55+1.10=15.13kN/m2 活荷载标准值:q2 = 3.5kN/m2 由可变荷载效应控制的组合:
S1=1.2×15.13+1.40×3.5=23.06kN/m2
由永久荷载效应控制的组合:
S2=1.35×15.13+0.7×1.40×3.5=23.86kN/m2
因为S1<S2,故应采用S2=23.45kN/m2作为设计依据。 取面板宽1.0m计,则面板所承受的线荷载为: q=23.45×1.0=23.45kN/m 3.2 拱板主龙骨受力验算
主楞按三跨连续梁计算,L取0.9m,计算简图如下图所示:
拱板主龙骨计算简图(单位kN、m)
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(1)抗弯强度验算
弯矩图如图所示:
拱板主龙骨弯矩及支座反力图(单位kN·m、kN)
截面强度必须满足:
f?M?[f]; W其中最大弯矩M=1.93kN·m;
抗弯计算强度计算值 f= M/W=1.93×10/(141×10)=13.69N/mm; 抗弯强度设计值[f]=205.0N/mm; 抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪强度验算
2
6
3
2
拱板主龙骨剪力图(单位kN)
截面强度必须满足: T = 3Q/2A < [T]; 最大剪力Q=12.88kN;
抗剪强度计算值 T=12.88×103×3/(2×26.1×102)=7.4/mm; 抗剪强度设计值 [T]=125N/mm; 抗剪强度验算 T < [T],满足要求! (3)挠度验算
2
2
0.46mm
拱板主龙骨挠度变形图(单位mm)
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0.46mm
截面挠度必须满足: v < [v] =L/ 400;
其中最大挠度计算值 v = 0.46mm; 挠度设计值[v]= 900/400=2.25mm; 挠度验算v < [v],满足要求! 3.3 顶板支撑架立杆验算
作用于模板支架的荷载包括恒荷载、活荷载,不考虑风荷载。
取竖向最大的支撑平面间距为900×600mm,所以每根立柱上所受的力为:
钢筋混凝土自重:q11=(24+1.5)×0.55×0.9×0.6=7.57kN; 模板及主次楞自重:q12=1.1×0.9×0.6=0.59kN; 施工荷载:q2=3.5×0.9×0.6=1.89kN;
由可变荷载效应控制的组合:
N1=1.2×(7.57+0.59)+1.40×1.89=12.44kN
由永久荷载效应控制的组合:
N2=1.35×(7.57+0.59)+0.7×1.40×1.89=12.87kN
因为N1<N2,故应采用N2=12.87kN作为设计依据, 立杆自重为N3=0.17×7.18×1.2=1.46kN N=N2+N3=12.87+1.46=14.33kN
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: ??N??f? ?A其中: N —— 立杆的轴心压力设计值,N=14.33kN; i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm; A —— 立杆净截面面积,A=4.24cm;
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm; [f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.0N/mm;
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2
l0 —— 计算长度;
如果完全参照脚手架规范,由公式(1)或(2)计算 l0 = (h+2a) (1)
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l0 = kμ2h (2) k1---计算长度附加系数,取值为1.155;
u---计算长度系数,参照脚手架规范中表5.2.8;μ2 =1.53; a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:a=300mm 考虑到高支撑架的安全因素,须用公式l0= h+2a
h—步距,h =1200mm;
a—顶端自由端的长度,取300mm; 公式(1)得出:l0=1200+2?300=1800mm;
——长细比l0/ i,为1800/15.90=113.2;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.496; 经计算得到=14330/(0.496×424)=68.14N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [f]=205N/mm2,满足要求! 公式(2)得出:考虑到高支撑架的安全因素,须用公式l0 = k1uh
l0=1.155×1.53×1200=2120.58mm;
——长细比l0/ i,为2120.58/15.9=133.37;
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.379; 经计算得到=14330/(0.379×424)=89.17N/mm2; 不考虑风荷载时立杆的稳定性计算< [f],满足要求!
(四)门式钢架验算
4.1门钢架上龙骨受力验算
材料选用100×100mm方木横向间距300mm布置,跨度1000mm。 S=1.35×25.5×0.4×0.3+0.7×1.40×3.5×0.3=5.16kN/m 主楞按三跨连续梁计算,L取1m,计算简图如下图所示:
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