山东大厦美术馆工程施工组织方案(3)

2019-06-11 13:53

(2)方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩 W=bh2/6=60×802/6=6.4×104 mm3;

σ =0.375×106/(6.4×104)=5.857N/mm2;

底模方木的受弯强度计算值σ =5.857N/mm2 小于抗弯强度设计值fm =13N/mm2 ,满足要求。

(3)底模方木抗剪强度计算 荷载对方木产生的剪力为

Q=0.6g2la+0.617q2la=0.6×0.843×1.5+0.617×0.703×1.5=1.41kN;

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算:

τ =0.441N/mm2;

所以,底模方木的抗剪强度τ =0.441N/mm2小于抗剪强度设计值fv=1.3N/mm2满足要求。

(4)底模方木挠度验算 方木弹性模量 E=9000 N/mm2;

方木惯性矩 I=60×803/12=2.56×106 mm4;

根据JGJ130-2001,刚度验算时采用荷载短期效应组合,取荷载标准值计算,不乘分项系数,因此,方木的总的变形按照下面的公式计算:

ν =0.521×(x1+x2+x3)×la4/(100×E×I)+0.192×(x4+x5)×la4/(100×E×I)=1.016 mm; 底模方木的挠度计算值ν =1.016mm 小于 挠度设计值[v] =Min(1500/150,10)mm ,满足要求。

(三)托梁材料计算

根据JGJ130-2001,板底水平钢管按三跨连续梁验算,承受本身自重及上部方木小楞传来的双重荷载,如图所示。

(1)荷载计算

材料自重:0.038kN/m;

方木所传集中荷载:取(二)中方木内力计算的中间支座反力值,即 p=1.1g2la+1.2q2la=1.1×0.843×1.5+1.2×0.703×1.5=2.657kN;

按叠加原理简化计算,钢管的内力和挠度为上述两荷载分别作用之和。 (2)强度与刚度验算

托梁计算简图、内力图、变形图如下: 托梁采用:钢管(单钢管) :Φ48 × 3.5; W=5.08 ×103mm3; I=12.19 ×104mm4;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN) 中间支座的最大支座力 Rmax = 11.668 kN ;

钢管的最大应力计算值 σ = 1×106/5.08×103=196.943 N/mm2; 钢管的最大挠度 νmax = 2.808 mm ; 支撑钢管的抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 σ =196.943 N/mm2 小于 钢管抗弯强度设计值 fm=205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度计算值 ν =2.808小于最大允许挠度 [v]=min(1000/150,10) mm,满足要求!

(四)立杆稳定性验算

立杆计算简图 1、不组合风荷载时,立杆稳定性计算

(1)立杆荷载。根据《规程》,支架立杆的轴向力设计值N应按下式计算: N = 1.35∑NGK + 1.4∑NQK

其中NGK为模板及支架自重,显然,最底部立杆所受的轴压力最大。将其分成模板(通过顶托)传来的荷载和下部钢管自重两部分,分别计算后相加而得。模板所传荷载就是顶部可调托座传力,根据3.1.4节,此值为F1=11.668kN。

除此之外,根据《规程》条文说明4.2.1条,支架自重按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为

F2=0.15×17=2.55kN; 立杆受压荷载总设计值为:

Nut=F1+F2×1.35=11.668+2.55×1.35=15.11kN;

其中1.35为下部钢管自重荷载的分项系数,F1因为已经是设计值,不再乘分项系数。

(2)立杆稳定性验算。按下式验算

υ --轴心受压立杆的稳定系数,根据长细比λ按《规程》附录C采用; A --立杆的截面面积,取4.89×102mm2;

KH --高度调整系数,建筑物层高超过4m时,按《规程》5.3.4采用; 计算长度l0按下式计算的结果取大值:

l0=h+2a=1.5+2×0.1=1.7m; l0=kμh=1.167×1.775×1.5=3.107m; 式中:h-支架立杆的步距,取1.5m;

a --模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,取0.1m;

μ--模板支架等效计算长度系数,参照《规程》附表D-1,取1.775; k --计算长度附加系数,按《规程》附表D-2取值为1.167; 故l0取3.107m;

λ=l0/i=3.107×103 /15.8=197; 查《规程》附录C得 υ= 0.186;

KH=1/[1+0.005×(17-4)]=0.939;

σ =N/(υAKH)=15.11×103 /(0.186×4.89×102×0.939)=176.931N/mm2; 立杆的受压强度计算值σ =176.931N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f =205 N/mm2 ,满足要求。

(五)立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg

地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 4×1=4 kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk= 4 kPa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ;

立杆基础底面的平均压力:p = N/A =15.11/1=15.11 kPa ; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 15.11 kN; 基础底面面积 :A = 1 m2 。

p=15.11kPa ≥ fg=4 kPa 。地基承载力不满足要求! 建议减少脚手架搭设高度。


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