2、强度计算
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:
其中:q=1.2×3.35+1.4×1= 5.42kN/m 最大弯矩M=0.1×5.42×0.32= 0.049 kN·m;
面板最大应力计算值 σ= 48780/54000 = 0.903 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 0.903 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q = 3.35kN/m
面板最大挠度计算值 v = 0.677×3.35×3004/(100×9500×48.6×104)=0.04 mm; 面板最大允许挠度 [V]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.04 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=6×8×8/6 = 64 cm3; I=6×8×8×8/12 = 256 cm4;
方木楞计算简图(mm)
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m): q1= 25×0.3×0.12 = 0.9 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.35×0.3 = 0.105 kN/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): p1 = 1×0.3 = 0.3 kN/m;
2.强度验算:
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 = 1.2 × (q1 + q2)+ 1.4 ×p1 = 1.2×(0.9 + 0.105)+1.4×0.3 = 1.626 kN/m;
最大弯距 M = 0.125ql2 = 0.125×1.626×12 = 0.203 kN·m; 方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.203×106/64000 = 3.176 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 3.176 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足: τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力: V= 0.625×1.626×1 = 1.016 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×1.016×103/(2 ×60×80) = 0.318 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 0.318 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 1.005 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.521×1.005×10004 /(100×9500×2560000)= 0.215 mm; 最大允许挠度 [V]=1000/ 250=4 mm;
方木的最大挠度计算值 0.215 mm 小于 方木的最大允许挠度 4 mm,满足要求!
四、板底支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P = 2.032 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.684 kN·m ; 最大变形 Vmax = 1.749 mm ; 最大支座力 Qmax = 7.392 kN ;
最大应力 σ= 684193.7/5080 = 134.684 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 134.684 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 1.749mm 小于 1000/150与10 mm,满足要求!
五、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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12.80 kN;
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= 7.392 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。 1.静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.737 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×1×1 = 3 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 8.685 kN;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
如果完全参照《扣件式规范》,由下式计算: l0 = h+2a
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.1 m; 得到计算结果:
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ; L0 / i = 1700 / 15.8=108 ;
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.53 ; 钢管立杆受压应力计算值;σ=8684.76/(0.53×489) = 33.51 N/mm2; 立杆稳定性计算 σ= 33.51 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205 N/mm2,满足要求!
句容市永康建筑公司
2010年5月18日