经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.252×1000×1000/33750=7.467N/mm2 面板的抗弯强度设计值 [f],取15.00N/mm2; 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
截面抗剪强度计算值 T=3Q/2bh=3×3131.0/(2×900.000×15.000)=0.348N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 1.085mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = P/l = 3.132/0.900=3.480kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×3.48×0.90×0.90=0.282kN.m 最大剪力 Q=0.6ql = 0.6×0.900×3.480=1.879kN 最大支座力 N=1.1ql = 1.1×0.900×3.480=3.445kN 木方的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩 W = bh2
/6 = 3.80×8.80×8.80/6 = 49.05cm3
;
截面惯性矩 I = bh3/12 = 3.80×8.80×8.80×8.80/12 = 215.80cm4; 式中:b为板截面宽度,h为板截面高度。
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.282×106/49045.3=5.75N/mm2 木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
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(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1879/(2×38×88)=0.843N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距) 得到q=2.646kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×2.646×900.04/(100×9000.00×2157995.0)=0.605mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算 (1) 梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。
3.13kN 3.13kNA 450 450B
支撑钢管计算简图
22
0.2610.139
支撑钢管弯矩图(kN.m)
2.672.670.460.460.460.46
2.672.67
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下: 2.38kN 2.38kNA 450 450B
支撑钢管变形计算受力图
0.000
0.059
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.261kN.m 最大变形 vmax=0.059mm 最大支座力 Qmax=5.336kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.261×106/4491.0=58.11N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于450.0/150与10mm,满足要求!
(2) 梁底支撑纵向钢管计算
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梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算: R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN; R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R=5.34kN
选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中 N —— 立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力 N1=5.336kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.127×3.580=0.553kN N = 5.336+0.553=5.888kN
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; A —— 立杆净截面面积,A=4.239cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.28m; h —— 最大步距,h=1.50m;
l0 —— 计算长度,取1.500+2×0.280=2.060m; λ —— 长细比,为2060/16.0=129 <150 长细比验算满足要求!
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.401; 经计算得到σ=5888/(0.401×424)=34.640N/mm2;
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不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW依据模板规范计算公式5.2.5-15: MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
W2k=uz×us×w0 = 0.250×1.090×0.600=0.164kN/m h —— 立杆的步距,1.50m; la —— 立杆迎风面的间距,0.90m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.164×0.900×1.500×1.500/10=0.038kN.m; Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14; Nw=5.336+0.9×1.2×0.455+0.9×0.9×1.4×0.038/0.900=5.936kN 经计算得到σ=5936/(0.401×424)+38000/4491=43.279N/mm2; 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!
模板支撑架计算满足要求!
宝鸡大地建筑有限责任公司
2017年8月10日
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