B3、B4、B5栋转换层施工专项方案
(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)×0.500=1.250kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载 q1 = 0.9×(1.20×2.510+1.20×0.100)=2.819kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载 q2 = 0.9×1.40×1.250=1.575kN/m 计算单元内的木方集中力为(1.575+2.819)×0.900=3.955kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = 3.954/0.900=4.394kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×4.39×0.90×0.90=0.356kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.900×4.394=2.373kN 最大支座力 N=1.1×0.900×4.394=4.350kN 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 =0.356×106/83333.3=4.27N/mm2 木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(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=3×2373/(2×50×100)=0.712N/mm2
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截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm 木方的抗剪强度计算满足要求!
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(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=2.349kN/m
最大变形v=0.677ql/100EI=0.677×2.349×900.0/(100×9000.00×4166667.0)=0.278mm
木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求!
4
4
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2 考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载 P = 0.9×2.5kN
经计算得到 M = 0.200×1.40×0.9×2.5×0.900+0.080×2.819×0.900×0.900=0.750kN.m
抗弯计算强度 f = M/W =0.750×106/83333.3=9.00N/mm2 木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
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。
4.35kNA 4.35kN 4.35kN 4.35kN 4.35kN 4.35kNB 900 900 900
支撑钢管计算简图
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0.816
支撑钢管弯矩图(kN.m)
5.135.135.265.260.689
1.221.220.780.780.910.913.133.133.573.573.443.44
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: 2.33kN 2.33kN 2.33kN 2.33kN 2.33kN 2.33kNA 900 900 900B
支撑钢管变形计算受力图
0.066
1.007
支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.816kN.m 最大变形 vmax=1.007mm 最大支座力 Qmax=8.831kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.816×106/4491.0=181.76N/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900.0/150与10mm,满足要求!
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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7.20kN,双扣件取10.80kN; 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=8.83kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件,满足抗滑承载力要求!
五、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 = 0.134×5.600=0.749kN
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 = 0.200×0.900×0.900=0.162kN (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25.100×0.200×0.900×0.900=4.066kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值 NG = 0.9×(NG1+NG2+NG3) = 4.479kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值 NQ = 0.9×(2.500+0.000)×0.900×0.900=1.822kN
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
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六、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 —— 立杆的轴心压力设计值,N = 7.93kN 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=4.491cm;
[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=0.20m; h —— 最大步距,h=1.30m;
l0 —— 计算长度,取1.300+2×0.200=1.700m;
λ —— 长细比,为1700/16.0=107 <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0.545; 经计算得到σ=7927/(0.545×424)=34.333N/mm2; 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:
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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);
Wk=uz×us×w0 = 0.300×1.250×0.600=0.225kN/m2 h —— 立杆的步距,1.30m; la —— 立杆迎风面的间距,0.90m;
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