电梯井屋面梁模板门式脚手架支撑计算1新Word文件下载.docx
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4——横杆加强杆
图1计算门架的几何尺寸图
图2模板支架示意图
地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
按照门式脚手架新规范4.3和4.4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×
0.80+0.50)+1.40×
2.00=27.880kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
0.80+0.7×
1.40×
2.00=29.500kN/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
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×
0.800×
1.200+0.500×
1.200=25.080kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+0.000)×
1.200=2.400kN/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=bh2/6=120.00×
1.80×
1.80/6=64.80cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=120.00×
1.80/12=58.32cm4;
式中:
b为板截面宽度,h为板截面高度。
(1)抗弯强度计算
f=M/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15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.35×
25.080+0.98×
2.400)×
0.300×
0.300=0.326kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.326×
1000×
1000/64800=5.029N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
25.080+1.0×
0.300=6.518kN
截面抗剪强度计算值T=3×
6518.0/(2×
1200.000×
18.000)=0.453N/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
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
25.080×
3004/(100×
6000×
583200)=0.393mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、梁底木方的计算
木方按照简支梁计算。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.500×
0.300=6.120kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×
(2×
0.800+0.300)/0.300=0.950kN/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/m):
经计算得到,活荷载标准值q3=2.000×
0.300=0.600kN/m
经计算得到,木方荷载计算值Q=1.2×
(6.120+0.950)+0.9×
0.98×
0.600=10.133kN/m
2.木方强度、挠度、抗剪计算
木方计算简图
木方弯矩图(kN.m)
木方剪力图(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
木方变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.520kN
N2=1.520kN
经过计算得到最大弯矩M=0.797kN.m
经过计算得到最大支座F=1.520kN
经过计算得到最大变形V=4.045mm
木方的截面力学参数为
截面抵抗矩W=bh2/6=7.00×
7.00×
7.00/6=57.17cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=7.00×
7.00/12=200.08cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.797×
106/57166.7=13.94N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
1.519/(2×
70×
70)=0.465N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形v=4.045mm
木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!
三、梁底托梁的计算
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=0.052kN/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=0.628kN.m
经过计算得到最大支座F=5.443kN
经过计算得到最大变形V=2.306mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.628×
106/1.05/5080.0=117.74N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=2.306mm
顶托梁的最大挠度小于1200.0/400,满足要求!
四、门架荷载标准值
作用于门架的荷载包括门架静荷载与上面托梁传递荷载。
1门架静荷载计算
门架静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架自重产生的轴向力(kN/m)
门架的每跨距内,每步架高内的构配件及其重量分别为:
门架(MF1219)1榀0.224kN
交叉支撑2副2×
0.040=0.080kN
水平架5步4设0.165×
4/5=0.132kN
连接棒2个2×
0.006=0.012kN
锁臂2副2×
0.009=0.017kN
合计0.465kN
经计算得到,每米高脚手架自重合计NGk1=0.465/1.950=0.238kN/m
(2)加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力计算(kN/m)
剪刀撑采用φ48.0×
3.5mm钢管,按照4步4跨设置,每米高的钢管重计算:
tgα=(4×
1.950)/(4×
1.830)=1.066
2×
0.038×
(4×
1.830)/cosα/(4×
1.950)=0.105kN/m
水平加固杆采用φ48.0×
3.5mm钢管,按照4步1跨设置,每米高的钢管重为
0.038×
(1×
1.830)/(4×
1.950)=0.009kN/m
每跨内的直角扣件1个,旋转扣件1个,每米高的钢管重为0.037kN/m;
(1×
0.014+4×
0.014)/1.950=0.037kN/m
每米高的附件重量为0.020kN/m;
每米高的栏杆重量为0.010kN/m;
经计算得到,每米高脚手架加固杆、剪刀撑和附件等产生的轴向力合计NGk2=0.181kN/m
经计算得到,静荷载标准值总计为NG=0.419kN/m。
2托梁传递荷载
托梁传递荷载为一榀门架两端点产生的支点力总和。
从左到右每榀门架两端点产生支点力分别为
第1榀门架两端点力3.185kN,5.443kN
第2榀门架两端点力4.416kN,4.416kN
第3榀门架两端点力5.443kN,3.185kN
经计算得到,托梁传递荷载为NQ=8.833kN。
五、立杆的稳定性计算
作用于一榀门架的轴向力设计值计算公式
N=1.2NGH+NQ
其中NG——每米高脚手架的静荷载标准值,NG=0.419kN/m;
NQ——托梁传递荷载,NQ=8.833kN;
H——脚手架的搭设高度,H=3.4m。
经计算得到,N=1.2×
0.419×
3.400+8.833=10.758kN。
门式钢管脚手架的稳定性按照下列公式计算
其中N——作用于一榀门架的轴向力设计值,N=10.76kN;
Nd——一榀门架的稳定承载力设计值(kN);
一榀门架的稳定承载力设计值公式计算
其中φ——门架立杆的稳定系数,由长细比kh0/i查表得到,φ=0.396;
k——调整系数,k=1.13;
i——门架立杆的换算截面回转半径,i=1.64cm;
I——门架立杆的换算截面惯性矩,I=8.34cm4;
h0——门架的高度,h0=1.90m;
I0——门架立杆的截面惯性矩,I0=6.08cm4;
A1——门架立杆的净截面面积,A1=3.10cm2;
h1——门架加强杆的高度,h1=1.54m;
I1——门架加强杆的截面惯性矩,I1=2.79cm4;
A——一榀门架立杆的毛截面积,A=2A1=6.20cm2;
f——门架钢材的强度设计值,f=205.00N/mm2。
Nd调整系数为1.0。
经计算得到,Nd=1.0×
50.332=50.332kN。
立杆的稳定性计算N<
Nd,满足要求!
六、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
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;
p=43.03
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
N=10.76
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
fg——地基承载力设计值(kN/m2);
fg=68.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×
fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=0.40
fgk——地基承载力标准值;
fgk=170.00
地基承载力的计算满足要求!
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