—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.391; 经计算得到=10479/(0.391×424)=63.189N/mm2; 不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < [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计算公式 MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2);
Wk=0.7×0.300×1.420×0.115=0.049kN/m2 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=0.9×0.9×1.4×0.049×0.900×1.500×1.500/10=0.011kN.m;
Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值; Nw=1.2×4.905+0.9×1.4×3.280+0.9×0.9×1.4×0.011/0.900=10.034kN
经计算得到=10034/(0.391×424)+11000/4491=63.010N/mm2; 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
6.4梁模板扣件钢管高支撑架验算
计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。 计算参数:
模板支架搭设高度为19.5m,
梁截面 B×D=300mm×700mm,立杆的纵距(跨度方向) l=0.90m,立杆的步距 h=1.50m,
梁底增加1道承重立杆。
面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。 木方40×80mm,剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。 梁两侧立杆间距 1.20m。
梁底按照均匀布置承重杆3根计算。
模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3,施工活荷载2.00kN/m2。 扣件计算折减系数取1.00。
26
300195006006001500700图1 梁模板支撑架立面简图
按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×0.70+0.50)+1.40×2.00=24.820kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×0.70+0.7×1.40×2.00=24.640kN/m2 由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为48×3.0。
6.4.1模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。 1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1 = 25.500×0.700×0.900=16.065kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2 = 0.500×0.900×(2×0.700+0.300)/0.300=2.550kN/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):
经计算得到,活荷载标准值 P1 = (0.000+2.000)×0.300×0.900=0.540kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载 q = 0.9×(1.20×16.065+1.20×2.550)=20.104kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载 P = 0.9×1.40×0.540=0.680kN
27
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 90.00×1.50×1.50/6 = 33.75cm3; I = 90.00×1.50×1.50×1.50/12 = 25.31cm4;
0.68kN20.10kN/mA 100 100 100B
计算简图
0.025
0.017
弯矩图(kN.m)
1.350.750.340.341.26
0.751.261.35
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:
18.61kN/mA 100 100 100B
变形计算受力图
0.0000.008
变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.753kN N2=2.603kN N3=2.603kN N4=0.753kN
最大弯矩 M = 0.025kN.m
28
最大变形 V = 0.008mm (1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.025×1000×1000/33750=0.741N/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)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.008mm
面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求!
6.4.2梁底支撑木方的计算 (一)梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 2.603/0.900=2.892kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.89×0.90×0.90=0.234kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.900×2.892=1.562kN 最大支座力 N=1.1×0.900×2.892=2.863kN
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 = 4.00×8.00×8.00/6 = 42.67cm3;
I = 4.00×8.00×8.00×8.00/12 = 170.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.234×106/42666.7=5.49N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到2.275kN/m 最大变形 v =0.677×2.275×900.04/(100×9000.00×1706666.6)=0.658mm 木方的最大挠度小于900.0/250,满足要求! 6.4.3梁底支撑钢管计算
(一) 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。
0.75kN 2.60kN 2.60kN 0.75kNAB 600 600
支撑钢管计算简图
29
0.1880.041
支撑钢管弯矩图(kN.m)
3.263.260.090.090.660.660.660.660.090.09
3.263.26
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:
0.74kN 2.05kN 2.05kN 0.74kNAB 600 600
支撑钢管变形计算受力图
0.0000.041
支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.188kN.m 最大变形 vmax=0.041mm 最大支座力 Qmax=6.529kN
抗弯计算强度 f=0.188×106/4491.0=41.96N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
(二) 梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
6.4.4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,取8.00kN;
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
30