标准层梁计算书文档格式.docx
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基本风压ω0(kN/m2)
非自定义:
0.156
风压高度变化系数μz
0.65
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁板立柱不共用A
梁跨度方向立柱间距la(mm)
1100
梁底两侧立柱间距lb(mm)
步距h(mm)
1700
新浇混凝土楼板立柱间距l'
a(mm)、l'
b(mm)
1100、1100
混凝土梁居梁底两侧立柱中的位置
居中
梁底左侧立柱距梁中心线距离(mm)
550
板底左侧立柱距梁中心线距离s1(mm)
板底右侧立柱距梁中心线距离s2(mm)
梁底增加立柱根数
梁底增加立柱布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立柱依次距梁底左侧立柱距离(mm)
梁底支撑小梁根数
5
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按四等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×
15×
15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×
15/12=281250mm4
q1=γ0×
max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4Q2k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.4ψcQ2k]×
b=0.9×
max[1.2×
(0.1+(24+1.5)×
0.7)+1.4×
2,1.35×
0.7×
2]×
1=23.573kN/m
q1静=0.9×
1.35×
[G1k+(G2k+G3k)×
h]×
b=0.9×
[0.1+(24+1.5)×
0.7]×
1=21.809kN/m
q1活=0.9×
1.4×
Q2k×
2×
1=1.764kN/m
q2=[G1k+(G2k+G3k)×
b=[0.1+(24+1.5)×
1=17.95kN/m
1、强度验算
Mmax=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×
21.809×
0.0752+0.121×
1.764×
0.0752=0.014kN·
m
σ=Mmax/W=0.014×
106/37500=0.382N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.632q2L4/(100EI)=0.632×
17.95×
754/(100×
10000×
281250)=0.001mm≤[ν]=l/250=75/250=0.3mm
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R5=0.393q1静l+0.446q1活l=0.393×
0.075+0.446×
0.075=0.702kN
R2=R4=1.143q1静l+1.223q1活l=1.143×
0.075+1.223×
0.075=2.031kN
R3=0.928q1静l+1.142q1活l=0.928×
0.075+1.142×
0.075=1.669kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'
=R5'
=0.393q2l=0.393×
0.075=0.529kN
R2'
=R4'
=1.143q2l=1.143×
0.075=1.539kN
R3'
=0.928q2l=0.928×
0.075=1.249kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
30×
90
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
13
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.4
小梁弹性模量E(N/mm2)
9600
小梁截面抵抗矩W(cm3)
40.5
小梁截面惯性矩I(cm4)
182.25
验算方式
三等跨连续梁
为简化计算,按三等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{0.702+0.9×
[(0.3-0.1)×
0.3/4+0.5×
(0.7-0.1)]+0.9×
(0.5+(24+1.1)×
0.1)+1.4×
max[0.55-0.3/2,0.55-0.3/2]/2×
1,2.031+0.9×
(0.3-0.1)×
0.3/4}=2.239kN/m
q2=max{0.529+(0.3-0.1)×
(0.7-0.1)+(0.5+(24+1.1)×
0.1)×
1,1.539+(0.3-0.1)×
0.3/4}=1.554kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.1q1l12,0.5q1l22]=max[0.1×
2.239×
1.12,0.5×
0.22]=0.271kN·
σ=Mmax/W=0.271×
106/40500=6.689N/mm2≤[f]=13N/mm2
2、抗剪验算
Vmax=max[0.6q1l1,q1l2]=max[0.6×
1.1,2.239×
0.2]=1.478kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×
1.478×
1000/(2×
90)=0.821N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2
3、挠度验算
ν1=0.677q2l14/(100EI)=0.677×
1.554×
11004/(100×
9600×
1822500)=0.88mm≤[ν]=l1/250=1100/250=4.4mm
ν2=q2l24/(8EI)=1.554×
2004/(8×
1822500)=0.018mm≤[ν]=2l2/250=2×
200/250=1.6mm
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑主梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.1q1l1,0.4q1l1+q1l2]=max[1.1×
1.1,0.4×
1.1+2.239×
0.2]=2.709kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R5=2.48kN,R2=R4=2.709kN,R3=2.042kN
正常使用极限状态
R'
max=max[1.1q2l1,0.4q2l1+q2l2]=max[1.1×
1.1+1.554×
0.2]=1.88kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'
1=R'
5=1.884kN,R'
2=R'
4=1.88kN,R'
3=1.534kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×
3
可调托座内主梁根数
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.397×
106/4490=88.406N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁剪力图(kN)
Vmax=4.865kN
τmax=2Vmax/A=2×
4.865×
1000/424=22.949N/mm2≤[τ]=125N/mm2
主梁变形图(mm)
νmax=0.086mm≤[ν]=l/250=550/250=2.2mm
支座反力依次为R1=0.324kN,R2=11.772kN,R3=0.324kN
七、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
可调托座最大受力N=max[R1,R2,R3]=11.772kN≤[N]=30kN
八、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
600
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
立柱截面面积A(mm2)
424
回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值f(N/mm2)
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×
1.386×
(600+2×
200)=1386mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×
1.755×
1700=2983.5mm
λ=l0/i=2983.5/15.9=187.642≤[λ]=210
长细比满足要求!
2、风荷载计算
Mw=γ0×
ψc×
ωk×
la×
h2/10=1.4×
0.9×
0.156×
1.1×
1.72/10=0.062kN·
3、稳定性计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=[1.2×
1=24.06kN/m
2)小梁验算
q1=max{0.719+1.2×
(0.7-0.1)]+[1.2×
1]×
1,2.078+1.2×
0.3/4}=2.096kN/m
同上四~六计算过程,可得:
R1=0.325kN,R2=11.591kN,R3=0.325kN
l01=kμ1(hd+2a)=1.155×
200)=1600.83mm
λ1=l01/i=1600.83/15.9=100.681,查表得,φ1=0.588
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3]+Mw/lb=max[0.325,11.591,0.325]+0.062/1.1=11.648kN
f=N/(φA)+Mw/W=11648.049/(0.588×
424)+0.062×
106/4490=60.638N/mm2≤[f]=205N/mm2
l02=kμ2h=1.155×
1700=3445.942mm
λ2=l02/i=3445.942/15.9=216.726,查表得,φ2=0.156
立柱最大受力Nw=max[R1,R2,R3]+1.2×
0.15×
(4-0.7)+Mw/lb=max[0.325,11.591,0.325]+0.594+0.062/1.1=12.242kN
f=N/(φA)+Mw/W=12242.049/(0.156×
106/4490=198.999N/mm2≤[f]=205N/mm2
九、立杆支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h(mm)
混凝土强度等级
C30
立杆底座长a(mm)
立杆底座宽b(mm)
F1=N=12.242kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50100-2010第6.5.1条规定,见下表
公式
参数剖析
Fl≤(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;
当h≥2000mm时,取βh=0.9;
中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2)η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×
h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:
当βs<
2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:
对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:
对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备。
可得:
βh=1,ft=1.43N/mm2,η=1,h0=h-20=80mm,
um=2[(a+h0)+(b+h0)]=720mm
F=(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×
1×
1.43+0.25×
0)×
720×
80/1000=57.658kN≥F1=12.242kN
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50100-2010第6.6.1条规定,见下表
Fl≤1.35βcβlfcAln
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值;
可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=(Ab/Al)1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定
fc=14.3N/mm2,βc=1,
βl=(Ab/Al)1/2=[(a+2b)×
(b+2b)/(ab)]1/2=[(300)×
(300)/(100×
100)]1/2=3,Aln=ab=10000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×
3×
14.3×
10000/1000=579.15kN≥F1=12.242kN