计算中R取最大支座反力,R=6.53kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 6.4.5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=6.529kN (已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重 N2 = 0.9×1.20×0.111×19.500=2.330kN N = 6.529+2.330=8.860kN
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=0.30m; h —— 最大步距,h=1.50m;
l0 —— 计算长度,取1.500+2×0.300=2.100m; —— 由长细比,为2100/16=132;
—— 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=8860/(0.391×424)=53.425N/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=0.7×0.350×1.420×0.115=0.057kN/m2 h —— 立杆的步距,1.50m;
la —— 立杆迎风面的间距,1.20m;
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=0.9×0.9×1.4×0.057×1.200×1.500×1.500/10=0.017kN.m;
Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
Nw=6.529+0.9×1.2×2.158+0.9×0.9×1.4×0.017/0.900=8.882kN 经计算得到=8882/(0.391×424)+17000/4491=57.454N/mm2; 考虑风荷载时立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
6.5梁侧模板验算
6.5.1梁侧模板基本参数
计算断面宽度600mm,高度1200mm,两侧楼板厚度200mm。 模板面板采用普通胶合板。
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内龙骨布置6道,内龙骨采用40×80mm木方。
外龙骨间距500mm,外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。 对拉螺栓布置3道,在断面内水平间距200+300+300####mm,断面跨度方向间距500mm,直径16mm。
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。 木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
600mm1921921921921921200mm
模板组装示意图
200300300
6.5.2梁侧模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 c—— 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t —— 新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h;
T —— 混凝土的入模温度,取20.000℃; V —— 混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取3.000m; 1—— 外加剂影响修正系数,取1.000; 2—— 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=54.860kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9,实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=0.9×54.860=49.374kN/m2
考虑结构的重要性系数0.9,倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=0.9×4.000=3.600kN/m2。
6.5.3梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照简支梁计算。 面板的计算宽度取0.19m。
荷载计算值 q = 1.2×49.374×0.192+1.40×3.600×0.192=12.343kN/m 面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
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本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 19.20×1.50×1.50/6 = 7.20cm3; I = 19.20×1.50×1.50×1.50/12 = 5.40cm4;
12.34kN/mA 192 192 192 192 192B
计算简图
0.048
弯矩图(kN.m)
0.941.251.181.121.430.035
1.43
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:
9.48kN/mA 192 192 192 192 192B1.121.181.250.94
变形计算受力图
0.0140.257
变形图(mm) 经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=0.936kN N2=2.682kN N3=2.308kN N4=2.308kN N5=2.682kN N6=0.936kN
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最大弯矩 M = 0.047kN.m 最大变形 V = 0.257mm (1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.047×1000×1000/7200=6.528N/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 = 0.257mm
面板的最大挠度小于192.0/250,满足要求!
6.5.4梁侧模板内龙骨的计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.19×49.37+1.4×0.19×3.60=12.343kN/m 挠度计算荷载标准值q=0.19×49.37=9.480kN/m
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 = 6.172/0.500=12.343kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×12.343×0.50×0.50=0.309kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.500×12.343=3.703kN 最大支座力 N=1.1×0.500×12.343=6.789kN
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)抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.309×106/42666.7=7.23N/mm2
抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)挠度计算
最大变形 v =0.677×9.480×500.04/(100×9000.00×1706666.6)=0.261mm 最大挠度小于500.0/250,满足要求!
6.5.5梁侧模板外龙骨的计算
外龙骨承受内龙骨传递的荷载,按照集中荷载下连续梁计算。 外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
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6.79kNA 6.79kN 6.79kN 6.79kN 6.79kN 6.79kNB 200 300 300 200
支撑钢管计算简图
1.222
0.213
支撑钢管弯矩图(kN.m)
13.4213.426.630.000.006.796.796.630.150.150.150.156.636.630.000.006.796.79
13.4213.42
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:
5.21kNA 5.21kN 5.21kN 5.21kN 5.21kN 5.21kNB 200 300 300 200
支撑钢管变形计算受力图
0.051
0.247 支撑钢管变形图(mm) 经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=1.222kN.m 最大变形 vmax=0.247mm 最大支座力 Qmax=20.212kN
抗弯计算强度 f=1.222×106/8982000.0=136.05N/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300.0/150与10mm,满足要求! 6.5.6对拉螺栓的计算 计算公式:
N < [N] = fA
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