荷载计算及计算公式 小知识.docx
- 文档编号:10090359
- 上传时间:2023-05-23
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:18.72KB
荷载计算及计算公式 小知识.docx
《荷载计算及计算公式 小知识.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《荷载计算及计算公式 小知识.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
荷载计算及计算公式小知识
荷载计算及计算公式小知识
1、脚手架参数
立杆横距(m):
0.6;
立杆纵距(m):
0.6;
横杆步距(m):
0.6;
板底支撑材料:
方木;
板底支撑间距(mm):
600;
模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度(m):
0.2;
模板支架计算高度(m):
1.7;
采用的钢管(mm):
Ф48×3.5;
扣件抗滑力系数(KN):
8;
2、荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.5;
钢筋自重(kN/m3):
1.28;
混凝土自重(kN/m3):
25;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1;
振捣荷载标准值(kN/m2):
2
3、楼板参数
钢筋级别:
二级钢HRB335(20MnSi);
楼板混凝土强度等级:
C30;
楼板的计算宽度(m):
12.65;
楼板的计算跨度(m):
7.25;
楼板的计算厚度(mm):
700;
施工平均温度(℃):
25;
4、材料参数
模板类型:
600mm×1500mm×55mm钢模板;
模板弹性模量E(N/mm2):
210000;
模板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205;
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
9000;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.3;
Φ48×3.5mm钢管、扣件、碗扣式立杆、横杆、立杆座垫、顶托。
16a槽钢。
锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠、撬棒、吊装索具等。
脱模剂:
水质脱模剂。
辅助材料:
双面胶纸、海绵等。
1)荷载计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=(25+1.28)×0.6×0.7=11.04kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.5×0.6=0.3kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN):
q3=(1+2)×0.6=1.8kN;
q=1.2×(q1+q2)+1.4×q3=1.2×(11.04+0.3)+1.4×1.8=16.128kN/m
2)抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f —— 模板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M —— 模板的最大弯距(N.mm);W —— 模板的净截面抵抗矩;
W=5940mm3;[f] —— 模板的抗弯强度设计值;
M=0.1ql2=0.100×16.128×0.6×0.6=0.581kN.m
故f=0.581×1000×1000/5940=97.8N/mm2
模板的抗弯强度验算f<[f]=205N/mm2,满足要求!
3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/150=4mm
模板最大挠度计算值v=0.677×(11.04+0.3)×6004/(100×210000×269700)=0.175mm 模板的最大挠度小于[v],满足要求!
4)模板支撑方木的计算
方木按照均布荷载下两跨连续梁计算。
(1)荷载的计算
①钢筋混凝土板自重(kN/m):
qL1=(25+1.28)×0.70×0.6=11.04kN/m
②模板的自重线荷载(kN/m):
qL2=0.5×0.3=0.15kN/m
③活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q1=(1+3)×0.6=2.4kN/m
静荷载q2=1.2×(11.04+0.15)=13.428kN/m
活荷载q3=1.4×2.4=3.360kN/m
5)方木的计算
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=(13.428+3.36)/0.6=27.98kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×27.98×0.6×0.6=1.007kN.m
最大剪力Q=0.6×0.6×27.98=10.07kN
最大支座力N=1.1×0.6×27.98=18.47kN
方木的截面力学参数为
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10×10×10/6=166.66cm3;
I=10×10×10×10/12=833.33cm4;
①方木抗弯强度计算
抗弯计算强度f=1.007×106/166.66×103=6.04N/mm2
方木的抗弯计算强度小于13N/mm2,满足要求!
②方木抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×10070/(2×100×100)=1.21N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
方木的抗剪强度计算满足要求!
③方木挠度计算 最大变形v=0.677×27.98×6004/(100×9000×8333300)=0.33mm<[v]=600/150=4mm
方木的最大挠度小于[v],满足要求!
6)主楞支撑方木计算(结构力学求解器2.5)
主楞支撑方木按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=18.47kN
计算简图 弯矩图(N.m)
变形图(m) 剪力图(N)
轴力图
经过连续梁的计算得到:
最大弯矩Mmax=1385.25N.m
最大变形vmax=0.59mm
最大支座力Qmax=9235N
抗弯计算强度f=1058×103/166.66×103=6.35N/mm2
支撑方木的抗弯计算强度小于13N/mm2,满足要求!
抗弯计算强度f=1385.25×103/166.66×103=8.31N/mm2
抗剪计算强度T=3Q/2bh=3×9235/(2×100×100)=1.28N/mm2
支撑方木的抗剪计算强度小于1.3N/mm2,满足要求!
支撑方木的最大挠度小于600/150的10mm,满足要求!
7)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(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
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=18.47kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
8)模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
(1)静荷载标准值包括以下内容:
①扣件传递的荷载(kN):
NG1=R==18.47kN;
②支架及方木的自重(kN):
0.26
NG2=0.0384×(1.7+2×2×0.6)+0.065×4=0.417kN
N=NG1+1.2NG2=18.47+1.2×0.417=18.97kN
9)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(kN);N=18.97kN
—— 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=1.58
A —— 立杆净截面面积(cm2);A=4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W=5.08
—— 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);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
l0 =kμh ① l0 =h+2a ②
k—— 计算长度附加系数,参照《扣件式规范》附录D取值为1.243;
μ —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》附录D;u=1.845
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.2m;
公式①的计算结果:
l0=137.6m,公式②的计算结果:
l0=1000mm
选用公式②查附录C得=0.977
σ=39.7N/mm2,立杆的稳定性计算 <[f]=205N/mm2,满足要求!
进一步假设计算:
若不采用扫地杆或取h=1.7m,经计算得σ=100.9N/mm2远小于容许值,稳定可靠。
10)风道侧墙支撑体系计算(结构力学求解器软件V2.5)
(1)水平方向侧压力验算
①设计计算资料:
风道侧墙厚度为500mm,施工长度为12.65m。
采用现场浇筑,混凝土采用商品混凝土,强度等级C30,混凝土泵送,浇筑速度取2.0m/h,混凝土温度取25℃。
用插入式振动器振捣,模板厚为55mm的钢模板作为侧模,竖楞采用间距600mm的槽钢的作为模板的支撑,满堂红脚手架采用φ42壁厚3.5mm纵横间距均为600mm的扣件式脚手架。
如下图所示:
风道支撑体系图
复核墙侧竖向钢楞的强度、挠度和横向钢管抗压强度及稳定性,斜撑钢管抗压强度、稳定性、扣件等是否满足要求。
计算如下:
②荷载计算:
模板承受的侧面荷载
混凝土侧压力标准值由式:
F=0.22rcT0β1β2V1/2得
F=0.22rcToβ1β2V1/2
=0.22×25×7×1×1.15×2=62.61KN/m2
β1——缓凝型外加剂影响修正系数,不加外加剂时取1,加外加剂时取1.2;
β2——混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时取0.85,50~90时取1.0,1000~1500时取1.15。
混凝土侧压力设计值为:
q1=62.61×1.2=75.13KN/m
有效压头高度:
h=F/rc=75.13/25=3m
倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值由表查得4KN/m2。
设计值为:
q2=4×1.4=5.6KN/m
荷载组合为:
q=q1+q2=75.13+5.6=80.73KN/m
由于倾倒混凝土产生的荷载仅在有压力高度范围内起作用,可略去不计,考虑到模板结构不确定因素较多,同时亦不考虑荷载的折减q1=75.13KN/m
水平荷载分布图 弯矩图
轴力图 挠度图
③侧墙模板钢楞的计算:
侧墙模板用16a槽钢,W=141cm3组成的竖向背楞,钢楞内侧用φ42钢管顶住,钢楞间距750mm,竖向钢楞按连续梁计算,钢楞受力弯距最大值为:
Mmax=1847.47N.M,
A、强度验算σ=Mmax/W=(6104.37)/(108.3×103)
=0.056N/mm2<[σ]=215N/mm2
符合强度要求
B、挠度验算:
ω=0.3mm
[ω]=L/400=(600)/400=1.5mm
ω=0.3mm<[ω]=1.5mm
符合强度要求。
④对横向钢管采用的是φ42的壁厚3.5mm的钢管,轴心受压构件由稳定性控制,按下试计算:
由轴力图知Nmax=46514.05N
N=φ1A1[f]
[N]=0.893×489mm2×205N/mm2=89518.7N>Nmax=46514.05N
(Lo1=600mm,i=15.8mm,λ=600/15.8=37.97,φ1=0.893)
横向支撑稳定性满足要求。
WelcomeTo
Download!
!
!
欢迎您的下载,资料仅供参考!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 荷载计算及计算公式 小知识 荷载 计算 公式 知识