现浇梁满堂支架设计计算Word文件下载.docx
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Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值,取2.0KN/m2;
b—面板计算宽度。
1.3面板荷载设计值:
q=1.2q1+1.4q2=16.909kN/m。
2.面板计算
2.1强度计算
强度计算简图
2.1.1抗弯强度计算:
σw=M/W<
f
σw—面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M—面板的最大弯距(KN.m);
W—面板的净截面抵抗矩,W=1/6×
bh2=30×
1.52/6=11.25cm3;
弯矩图
M=0.1ql2=0.1×
16.909×
0.32=0.152KN.m
q—模板荷载设计值(kN/m),
l—面板跨度,即横梁间距。
经计算得到面板抗弯强度计算值σw=0.152×
106/(11.25×
103)=13.511N/mm2;
截面抗弯强度允许设计值f=105N/mm2。
面板的抗弯强度验算σw<
f,满足要求!
2.1.2抗剪强度计算
剪力图
τ=3Q/2bh<
[τ]
Q—面板最大剪力,Q=0.6ql=0.6×
0.3=3.044KN;
截面抗剪强度计算值:
τ=3×
3044/(2×
300×
15)=1.015N/mm2;
截面抗剪强度允许设计值[τ]=3.40N/mm2。
抗剪强度验算τ<
[τ],满足要求!
2.2挠度计算:
挠度图
v=0.677q1L4/100EI<
[f]=l/400
其中:
q1-恒荷载标准值,q1=12.516kN/m;
L-面板跨度,即横梁间距,取0.3m;
E-面板的弹性模量,取13000N/mm2;
I为面板惯性矩,I=bh3/12=30×
1.53/12=8.438cm4;
面板最大挠度计算:
f=0.677×
12.516×
304/(100×
13000×
8.438)=0.6mm
面板的最大挠度小于300/400mm,满足要求!
二、次梁(横向)计算
次梁为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,次梁按照三跨连续梁计算,取最不利荷载位置进行验算。
次梁所受荷载有:
新浇混凝土及钢筋自重,面板自重;
腹板下计算宽度取次梁的间距0.3m。
1.荷载的计算
1.1钢筋混凝土自重:
q11=26×
1.2模板面板的自重线荷载:
0.3=0.036kN/m;
1.3次梁自重(松木):
q13=6×
0.1×
0.1=0.06kN/m;
强度计算永久荷载设计值q1=1.2(q11+q12+q13)=15.091kN/m;
变形计算永久荷载标准值q=q11+q12+q13=12.576kN/m;
1.4可变荷载标准值q2=1.4(Q3+Q4)×
0.3=1.4×
4.5×
0.3=1.89kN/m;
2.次梁的强度计算
2.1荷载计算及组合
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,计算及组合如下:
强度计算恒荷载简图
注:
此图中最大支座力为:
P1=1.1q1l=1.1×
15.091×
0.6=9.96kN。
强度计算活荷载组合简图
P2=1.2q2l=1.2×
1.89×
0.6=1.361kN;
组合以后最大支座力为P=9.96+1.361=11.321kN
(此值即为计算托梁强度的集中力)。
2.2次梁抗弯强度计算
2.2.1、恒荷载最大弯矩
恒荷载弯矩图
恒荷载最大弯矩:
M1=0.1q1l2=0.1×
0.62=0.543kN.m
2.2.2活荷载最大弯矩
活荷载弯矩图
活荷载最大弯矩M2=0.117q2l2=0.117×
0.62=0.08kN.m
次梁最大弯矩M=M1+M2=0.543+0.08=0.623kN.m
2.2.3抗弯强度
σw=M/W=0.623×
106/167000=3.738N/mm2
W=bh2/6=10×
102/6=167cm3
W—次梁截面抵抗矩;
bh—木方截面宽度、高度。
次梁的抗弯设计强度小于木方(松木)的容许应力12N/mm2,满足要求!
2.3次梁挠度计算
变形计算永久荷载标准值q=q11+q12+q13=12.576kN/m;
P=1.1ql=8.3kN(此值即为计算托梁挠度的集中力)
变形图
最大挠度:
ql4/100EI
=0.677×
12.576×
604/(100×
9000×
833)=0.1mm;
E—次梁的弹性模量,取9000N/mm2;
I—次梁的惯性矩,I=bh3/12=10×
103/12=833cm4。
次梁的最大挠度小于600/400,满足要求!
三、托梁(纵向)计算
托梁按照集中力作用下三跨连续梁计算,托梁所受荷载为次梁传下的集中力及主梁自重。
托梁强度计算集中荷载设计值:
P=11.321kN
托梁挠度计算集中荷载设计值:
P=8.3kN
1.强度计算
1.1集中力产生的最大弯矩:
Mpmax=0.175Pl
MPmax=0.175×
11.321×
0.6=1.189kN.m;
l—托梁跨度,即立杆纵向间距;
1.2均布荷载产生的最大弯矩:
Mqmax=0.1ql2
q—托梁自重,q=2×
0.0384=0.077kN/m;
Mqmax=0.1×
0.077×
0.62=0.003kN.m;
1.3托梁最大弯矩M=MPmax+Mqmax=1.192kN.m。
1.4托梁抗弯强度设计值:
σw=M/W=1.192×
106/10160=117N/mm2
W=5.08×
2=10.16cm3
W—托梁(钢管)截面抵抗矩,
托梁的抗弯强度σw<
f=205N/mm2,满足要求!
2.托梁挠度计算
2.1集中荷载产生的最大挠度:
(P=8.3kN)
fpmax=1.146*(pl3/(100EI))
fPmax=1.146×
8300×
6003/(100×
2.06×
105×
243800)=0.409mm;
E—托梁的弹性模量,取2.06×
105N/mm2;
I—托梁梁的惯性矩,I=12.19×
2=24.38cm4。
2.2、均布荷载(托梁自重)产生的最大挠度:
fqmax=0.677*(ql4/(100EI))
fmax=0.677×
6004/(100×
243800)=0.001;
f=fPmax+fqmax=0.41mm。
托梁的最大挠度小于600/400,满足要求!
四、支撑架最不利单肢立杆计算
底板下支架所承担的荷载最大,按梁高1.6m实体混凝土计算,最不利单肢承担荷载面积为0.6×
0.6m。
(一)恒荷载标准值
1.钢筋混凝土单位重:
0.6×
1.6=14.976kN
V—每根立杆承担钢筋混凝土体积;
2.模板及支撑梁单位重:
q12=(8×
1+6×
0.1/0.3+2×
0.0384/0.6)×
0.6=0.161kN
3.支撑架自重:
q13=t1+t2+t3=1.117+0.371+0.371=1.858KN;
h—步距(m);
t1—立杆重量(KN);
t2—横向水平杆重量(KN);
t3—纵向水平杆重量(KN);
=6×
0.1648+0.0701+0.0582=1.117kN;
式中nil—立杆第i类标准节数量;
Til—立杆第i类标准节自重;
tu—可调托撑自重;
td—可调底座自重。
=0.0247×
[(18-0.3)/1.2+1]=0.371kN;
式中ty—单根横向水平杆自重,取0.0363kN;
H—模板支架搭设高度;
a—立杆伸出顶层水平杆长度;
d—可调底座外露长度;
h—模板支架步距。
式中tx——单根纵向水平杆自重。
4.恒载标准值:
q1=q11+q12+q13=16.995kN
(二)活荷载标准值
0.6=(2.5+2)×
0.6=1.62kN/m2
(三)风载标准值
1.水平风荷载挡风系数:
2.体型系数:
η—修正系数,取0.97;
n—相连立杆排数。
3.水平风荷载标准值:
μz—风压高度变化系数,取1.14;
ω0—基本风压,贵阳取0.2KN/m2。
支架风荷载作用下内力计算简图
将风荷载化解为每一结点的集中荷载ω,ω在立杆及斜杆中产生的内力ωV、ωs按下式计算:
wvl,wsl--顶端风荷载w1产生的斜杆内力(KN);
4.风荷载产生的轴向力:
Q5=ωV1+∑ωV=0.405+0.049×
15=1.14KN
(四)单肢立杆轴向力计算
1.不考虑风荷载时单肢立杆轴向力:
N=1.2q1+1.4q2=1.2×
16.995+1.4×
1.62=22.662kN;
2.考虑风荷载时单肢立杆轴向力:
Nw=1.2q1+0.9×
1.4(q2+Q5)
=1.2×
16.995+0.9×
1.4×
(1.62+1.14)=23.872kN;
(五)单肢立杆承载力计算
单肢立杆轴向承载力计算公式:
ψ—轴心受压立杆稳定系数,长细比λ=l0/ι
其中l0=h+2a,h为立杆步距,取1.2m,a为立杆伸出顶层水平杆长度,取0.3m,所以l0=1.5m;
ι为立杆截面回转半径,取ι=1.58cm;
得λ=95;
查表得ψ=0.626;
A—立杆横截面面积;
取4.89cm2;
f—钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值,取205N/mm2。
N/ψA=23872/(0.626×
489)=78N/mm2<
f=205N/mm2,
立杆轴向承载力满足要求!
五、架体倾覆验算
架体自重P=1.858KN
水平风荷载在立杆中产生内力和:
架体倾覆验算合格
六、斜杆扣件连接强度验算
抗滑移承载力按下式计算:
—自上而下叠加在斜杆最下端处最大内力(KN);
wsl—顶端风荷载w1产生的斜杆内力(KN);
n—支撑架步数;
Qc—扣件抗滑强度,取8KN。
扣件抗滑强度满足要求!
七、地基承载力计算
立杆最小底面积的计算公式:
fg=N/Ag=23.872/(0.6×
0.6)=66KPa
Ag—支撑单肢立杆底座面积(m2);
fg—地基承载力特征值(Kpa),
要求地基承载力不小于99KPa!
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