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图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元

按照扣件新规范中规定并参照模板规范,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×(25.10×0.14+0.30)+1.40×2.50=8.077kN/m2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×0.14+0.7×1.40×2.50=6.986kN/m2 由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40

采用的钢管类型为48.3×3.6。 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 = 25.100×0.140×1.200+0.300×1.200=4.577kN/m 活荷载标准值 q2 = (0.000+2.500)×1.200=3.000kN/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: W = 120.00×1.80×1.80/6 = 64.80cm3; I = 120.00×1.80×1.80×1.80/12 = 58.32cm4;

(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×(1.20×4.577+1.40×3.000)×0.300×0.300=0.087kN.m 经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.087×1000×1000/64800=1.346N/mm2 面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!

(2)抗剪计算 [可以不计算]

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T = 3Q/2bh < [T]

其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×4.577+1.4×3.000)×0.300=1.745kN 截面抗剪强度计算值 T=3×1745.0/(2×1200.000×18.000)=0.121N/mm2 截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2 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 = 0.677×4.577×3004/(100×6000×583200)=0.072mm 面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

二、支撑木方的计算

木方按照均布荷载计算。 1.荷载的计算

(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):

q11 = 25.100×0.140×0.300=1.054kN/m

(2)模板的自重线荷载(kN/m): q12 = 0.300×0.300=0.090kN/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 q2 = (2.500+0.000)×0.300=0.750kN/m 静荷载 q1 = 1.20×1.054+1.20×0.090=1.373kN/m 活荷载 q2 = 1.40×0.750=1.050kN/m

计算单元内的木方集中力为(1.050+1.373)×1.200=2.908kN 2.木方的计算

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 = 2.908/1.200=2.423kN/m

最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×2.42×1.20×1.20=0.349kN.m 最大剪力 Q=0.6×1.200×2.423=1.745kN 最大支座力 N=1.1×1.200×2.423=3.198kN

木方的截面力学参数为

本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3;

I = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4;

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度 f=0.349×106/53333.3=6.54N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

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(2)木方抗剪计算 [可以不计算] 最大剪力的计算公式如下:

Q = 0.6ql 截面抗剪强度必须满足:

T = 3Q/2bh < [T]

截面抗剪强度计算值 T=3×1745/(2×50×80)=0.654N/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

均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.144kN/m 最大变形 v =0.677×1.144×1200.04/(100×9500.00×2133333.3)=0.793mm 木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!

三、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。 集中荷载P取木方支撑传递力。

3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kN 3.20kNAB 900 900 900

支撑钢管计算简图

0.768

0.704

支撑钢管弯矩图(kN.m)

2.352.353.203.204.054.050.850.850.850.000.003.203.202.352.350.85

4.054.05

支撑钢管剪力图(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:

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1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kN 1.51kNAB 900 900 900

支撑钢管变形计算受力图

0.0490.805

支撑钢管变形图(mm)

经过连续梁的计算得到 最大弯矩 Mmax=0.768kN.m 最大变形 vmax=0.805mm 最大支座力 Qmax=10.448kN

抗弯计算强度 f=0.768×106/5260.0=145.94N/mm2 支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!

四、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:

R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;

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=10.45kN

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!

五、立杆的稳定性计算荷载标准值

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)脚手架钢管的自重(kN): NG1 = 0.168×3.860=0.647kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。

(2)模板的自重(kN):

NG2 = 0.300×1.200×0.900=0.324kN

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