2219箱梁支架计算结构重要性系数11方木Word格式文档下载.docx
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面板厚度15mm,剪切强度1.7N/mm2,抗弯强度26.0N/mm2,弹性模量9898.0N/mm2。
内龙骨采用100.×
100.mm木方。
木方剪切强度1.6N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量10000.0N/mm2。
梁底支撑龙骨长度2.40m。
梁顶托采用100.×
150.mm木方。
梁底按照均匀布置承重杆5根计算。
模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。
施工均布荷载标准值4.00kN/m2,堆放荷载标准值0.00kN/m2。
地基承载力标准值200kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
扣件计算折减系数取1.00。
图碗扣式梁模板支撑架立面示意图
按照碗扣新规范4.3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=1.35×
(25.50×
1.80+0.50)+1.40×
4.00=61.280kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
1.80+0.7×
1.40×
4.00=65.885kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大,
永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×
1.40=0.98
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、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。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.500×
1.800×
2.400+0.500×
2.400=111.360kN/m
活荷载标准值q2=(0.000+4.000)×
2.400=9.600kN/m
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:
截面抵抗矩W=90.00cm3;
截面惯性矩I=67.50cm4;
(1)抗弯强度计算
f=γ0M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取26.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.35×
111.360+0.98×
9.600)×
0.300×
0.300=1.438kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=1.100×
1.438×
1000×
1000/90000=17.572N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3γ&
0&
Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
0.300=28.754kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1.100×
28754.0/(2×
2400.000×
15.000)=1.318N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
111.360×
3004/(100×
9898×
675000)=0.914mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
(一)梁底次龙骨计算
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×
0.300=13.770kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×
(2×
1.800+2.400)/2.400=0.375kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与堆放产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(4.000+0.000)×
2.400×
0.300=2.880kN
均布荷载q=1.35×
13.770+1.35×
0.375=19.096kN/m
集中荷载P=0.98×
2.880=2.822kN
龙骨计算简图
龙骨弯矩图(kN.m)
龙骨剪力图(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:
变形计算受力图
龙骨变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=4.501kN
N2=13.094kN
N3=13.461kN
N4=13.094kN
N5=4.501kN
经过计算得到最大弯矩M=0.736kN.m
经过计算得到最大支座F=13.461kN
经过计算得到最大变形V=0.140mm
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=166.67cm3;
截面惯性矩I=833.33cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=γ0M/W=1.10×
0.736×
106/166666.7=4.86N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3γ0Q/2bh<
截面抗剪强度计算值T=3×
1.10×
6.956/(2×
100.00×
100.00)=1.148N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
最大变形v=0.140mm
龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!
(二)梁底顶托梁计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
均布荷载取托梁的自重q=0.162kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=1.413kN.m
经过计算得到最大支座F=28.942kN
经过计算得到最大变形V=0.086mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=375.00cm3;
截面惯性矩I=2812.50cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
1.413×
106/375000.0=4.15N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
8749/(2×
100×
150)=0.962N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.086mm
顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
三、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
其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=28.94kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=1.35×
0.852=1.150kN
N=28.942+1.150=30.092kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.59
A——立杆净截面面积(cm2);
A=4.57
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.79
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《碗扣式规范》,由公式计算
立杆计算长度:
l0=ku(h+2a)
k——立杆计算长度附加系数,依据规范根据架体高度取值为1.155;
u——立杆计算长度系数,依据规范根据架体步距可取值为1.100;
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;
根据规范规定:
立杆计算长度计算时,a可按0.65m取值,再根据实际a值采用承载力线性插值得到。
承载力线性插值系数k0=(1.0-1.2)/(0.65-0.2)×
(0.20-0.2)+1.2=1.20
l0=2.414m;
λ=2414/15.9=152.173,φ=0.301
根据承载力线性插值得到:
σ=(1.10×
30092)/(0.301×
456.9)/1.20=200.500N/mm2
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<
四、梁模板支架整体稳定性计算
依据规范JGJ166-2016,碗扣式模板支架应进行整体抗倾覆验算。
支架的抗倾覆验算应满足下式要求:
MT<
MR
式中:
MT-支架的倾覆力矩设计值;
MR-支架的抗倾覆力矩设计值。
抗倾覆力矩:
MR=6.0002×
0.600×
(0.592+0.500)+2×
(0.000×
6.000×
0.600)×
6.000/2=23.580kN.m
倾覆力矩:
MT=3×
2.855=9.420kN.m
碗扣支架整体抗倾覆验算MT<
MR,满足整体稳定性要求!
五、基础承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
pk=N/Ag≤γufa
其中pk——脚手架立杆基础底面处的平均压力设计值,pk=N/Ag=120.37(kPa)
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=30.09kN
Ag——基础底面面积(m2);
Ag=0.25
γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值,γu=1.363
fa——地基承载力设计值(kN/m2);
fa=80.00
地基承载力设计值应按下式计算
fa=mf×
fak
其中mf——脚手架地基承载力调整系数;
mf=0.40
fak——地基承载力标准值;
fak=200.00
地基承载力的计算不满足要求!
建议处理地基,提高地基承载力或增加立杆
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- 2219 支架 计算 结构 重要性 系数 11 方木