0.0860.058
弯矩图(kN.m)
1.492.240.320.322.242.35
剪力图(kN)
1.492.35
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:
15.82kN/mA 200 200 200B
变形计算受力图
0.0190.242
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为 N1=1.490kN N2=4.594kN N3=4.594kN N4=1.490kN 最大弯矩 M = 0.086kN.m 最大变形 V = 0.242mm (1)抗弯强度计算
35
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = M/W = 0.086×1000×1000/22500=3.822N/mm2 面板的抗弯强度设计值 [f],取26.00N/mm2; 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求! (2)抗剪计算
截面抗剪强度计算值 T=3Q/2bh=3×2354.0/(2×600.000×15.000)=0.392N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 面板抗剪强度验算 T < [T],满足要求! (3)挠度计算
面板最大挠度计算值 v = 0.242mm 面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
梁底木方计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下: 均布荷载 q = 4.594/0.600=7.656kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×7.66×0.60×0.60=0.276kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.600×7.656=2.756kN 最大支座力 N=1.1×0.600×7.656=5.053kN 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 = 4.00×9.00×9.00/6 = 54.00cm3;
I = 4.00×9.00×9.00×9.00/12 = 243.00cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f = M/W =0.276×106/54000.0=5.10N/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:
36
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=3×2756/(2×40×90)=1.148N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/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=5.801kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×5.801×600.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.233mm
木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
三、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。
1.49kN 4.59kN 4.59kN 1.49kNAB 650 200 650
支撑钢管计算简图
0.119
0.124
支撑钢管弯矩图(kN.m)
37
1.220.270.270.000.001.220.271.221.22
支撑钢管剪力图(kN)
0.27
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:
1.27kN 3.48kN 3.48kN 1.27kNAB 650 200 650
支撑钢管变形计算受力图
0.0240.151
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.124kN.m 最大变形 vmax=0.151mm 最大支座力 Qmax=5.809kN
抗弯计算强度 f = M/W =0.124×106/4248.0=29.10N/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650.0/150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。
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
38
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; 计算中R取最大支座反力,R=5.81kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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=5.809kN (已经包括组合系数) 脚手架钢管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.129×15.150=2.377kN N = 5.809+2.377=8.187kN
i —— 计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm; A —— 立杆净截面面积,A=3.974cm2; W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3;
[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;
λ —— 由长细比,为2100/16.0=131 <150 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0.391; 经计算得到σ=8187/(0.391×397)=52.657N/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:
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:
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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,1.50m; la —— 立杆迎风面的间距,1.50m;
lb —— 与迎风面垂直方向的立杆间距,0.60m;
风荷载产生的弯矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.225×1.500×1.500×1.500/10=0.086kN.m; Nw —— 考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14; Nw=5.809+0.9×1.2×1.957+0.9×0.9×1.4×0.086/0.600=8.349kN 经计算得到σ=8349/(0.391×397)+86000/4248=73.975N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求!模板支撑架计算满足要求!
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