1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 25.100×0.200×0.300=1.506kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.300×0.300=0.090kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 q2 = (2.500+0.000)×0.300=0.750kN/m 静荷载 q1 = 1.20×1.506+1.20×0.090=1.915kN/m 活荷载 q2 = 1.40×0.750=1.050kN/m
计算单元内的木方集中力为(1.050+1.915)×1.000=2.965kN
2.木方的计算
按照两跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = 2.965/1.000=2.965kN/m
最大弯矩 M = 0.125ql2=0.125×2.97×1.00×1.00=0.371kN.m 最大剪力 Q=0.625×1.000×2.965=1.853kN 最大支座力 N=1.25×1.000×2.965=3.707kN 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: W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3;
I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.371×106/83333.3=4.45N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
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Q = 0.625ql 截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×1853/(2×50×100)=0.556N/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=1.596kN/m 最大变形
v=0.521ql4/100EI=0.521×1.596×1000.04/(100×9000.00×4166667.0)=0.222mm 木方的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。 集中荷载取木方的支座力 P= 3.707kN 均布荷载取托梁的自重 q= 0.096kN/m。
3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kN 3.71kNAB100010001000
托梁计算简图
1.248
托梁弯矩图(kN.m)
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0.960
3.203.200.510.515.565.561.851.857.927.924.214.210.510.513.203.204.214.211.851.855.565.567.927.92
托梁剪力图(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:
2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kN 2.00kNAB100010001000
托梁变形计算受力图
0.1161.939
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 1.479kN.m 经过计算得到最大支座 F= 15.658kN 经过计算得到最大变形 V= 0.491mm 顶托梁的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 10.00×10.00×10.00/6 = 166.67cm3; I = 10.00×10.00×10.00×10.00/12 = 833.33cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =1.479×106/166666.7=8.87N/mm2 顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
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截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×5975/(2×100×100)=0.896N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2 顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形 v =0.491mm
顶托梁的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!
四、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容: (1)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.135×4.250=0.574kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 满堂架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.300×1.000×1.000=0.300kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.100×0.200×1.000×1.000=5.020kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 5.894kN。 2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (2.500+0.000)×1.000×1.000=2.500kN 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.20NG + 1.40NQ
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
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其中 N —— 立杆的轴心压力设计值,N = 10.57kN
φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到; i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60 A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24 W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 4.49 σ —— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2; l0 —— 计算长度 (m); 参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:l0 = ku1(h+2a) (1) 非顶部立杆段:l0 = ku2h (2) k —— 计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155; u1,u2 —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.30m; 顶部立杆段:a=0.2m时,u1=1.427,l0=3.132m;λ=3132/16.0=196.336, φ=0.188
σ=10176/(0.188×423.9)=127.911N/mm2
a=0.5m时,u1=1.123,l0=3.243m;λ=3243/16.0=203.302, φ=0.175 σ=10176/(0.175×423.9)=136.909N/mm2
依据规范做承载力插值计算 a=0.300时,σ=130.910N/mm2,立杆的稳定性计算 σ< [f],满足要求!
非顶部立杆段:u2=1.808,l0=3.132m;λ=3132/16.0=196.386, φ=0.188
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