落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
立柱横向间距或排距la(m):
0.40,脚手架步距h(m):
1.00;
立杆纵向间距lb(m):
0.40,脚手架搭设高度H(m):
4.65;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):
0.10,平台底钢管间距离(mm):
400.00;钢管类型(mm):
①48X3.5(考虑到钢管的锈蚀等因素,计算时采用①48X3.0)连接
方式:
顶托支撑,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
(2).荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.300;
栏杆自重(kN/m2):
0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):
50.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
2)、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3;
截面惯性矩I=12.19cm4;
1丨■
11
11
11
・1
纵向钢管计算简图
(1).荷载的计算:
脚手板与栏杆自重(kN/m):
qii=0.150+0.300X0.400=0.270kN/m;
堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12=50.000X0.400=20.000kN/m;
活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1=1.000X0.400=0.400kN/m
(2).强度计算:
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
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;最大弯矩计算公式如下:
心=-010^-0.117^?
3
最大支座力计算公式如下
N=lAqil+1.2(72/
均布恒载:
qi=1.2Xq11+1.2Xq12=1.2X0.270+1.2X20.000=24.324kN/m;
均布活载:
q2=1.4X0.400=0.560kN/m;
22
最大弯距Mmax=0.1X24.324X0.400+0.117X0.560X0.400=0.400kN.m;
最大支座力N=1.1X24.324X0.400+1.2X0.560X0.400=10.971kN;
截面物料提升机(T=0.400X106/(5080.0)=78.675N/mm2;
纵向钢管的计算强度78.675小于205.000N/mm2,满足要求!
(3).挠度计算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度;
计算公式如下:
-阿蛊+㈣鹅
均布恒载:
q=q11+q12=20.270kN/m;
均布活载:
p=0.400kN/m;
V=(0.677X20.270+0.990X0.400)X400.04/(100X2.060X105X
121900.0)=0.144mm
纵向钢管的最大挠度小于400.000/250与10,满足要求!
3)、横向支撑钢管计算:
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F取纵向板底支撑传递力,P=10.971kN;
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(kN.m)
0.0040.000.004
0.0030.0
QQQ1Q.U臥丽T
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.973kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5)、满堂支撑架荷载标准值(轴力):
作用于满堂支撑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:
脚手架的自重(kN):
Ns1=0.149X4.500=0.670kN;
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。
栏杆的自重(kN):
Ns2=0.150X0.400=0.060kN;
脚手板自重(kN):
Ns3=0.300X0.400X0.400=0.048kN;
堆放荷载(kN):
Ns4=50.000X0.400X0.400=8.000kN;
经计算得到,静荷载标准值Ng=NG1+NG汁N33+N34=8.778kN;
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值Nq=1.000X0.400X0.400=0.160kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2Ng+1.4Nq=1.2X8.778+1.4X0.160=10.758kN;
6)、立杆的稳定性计算:
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=10.758kN;
(7----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08帛;
7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;
Lo计算长度(m);
参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1计算长度附加系数,取值为1.185;
u计算长度系数,参照《扣件式规范》;u=1.700;
a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=kiuh=1.185x1.700x1.000=2.015m;
Lo/i=2014.500/15.800=128.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.406;
钢管立杆受压强度计算值;(T=10757.660/(0.406x489.000)=54.185N/mm2;
立杆稳定性计算(T=54.185小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
Lo/i=1200.000/15.800=76.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.744;
钢管立杆受压强度计算值;(T=10757.660/(0.744x489.000)=29.569N/mm2;
立杆稳定性计算(T=29.569小于[f]=205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,按照表2取值1.004;
公式(3)的计算结果:
Lo/i=1427.688/15.800=90.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.661;
钢管立杆受压强度计算值;(T=10757.660/(0.661x489.000)=33.282N/mm2;
立杆稳定性计算(T=33.282小于[f]=205.000满足要求!
综上所计算,物料提升机选用型,搭设高度m,根据说明书计算规则算的
总荷载为860.93KN基础尺寸为4400x6400mm因此加固范围为5400x7400mm总荷
22
载为30.57kN/m,小于50kN/m,故该施工升降机回撑系统满足要求。
(2)、基础验算
基础砼强度等级为C35,其轴心抗压强度fc=14.3N/mm,轴心抗拉强度
ft=1.43N/mm,底面长l=5.4m,宽b=7.4m,底面积S=5.4X7.4=39.96m,高h=0.3m,导轨架长c=0.8m,宽a=0.8m。
1)底面积验算
轴心受压基础基底面积施工升降机满足
S=39.96>(Pk+G)/fc=(352+263.25)/14.3=0.045m2。
(满足要求)
2)抗冲切验算
由于导轨架直接与基础相连,故只考虑导轨架对基础的冲切作用
计算简图如下:
1
1
冲切面I
UIIIHIU
E||IIIIIIJI
iI1
■
c
2-2
物料提升机满足如下要求
耳"7备仏A
J=(弔+砌)/2
fit=p^At
式中Pj---扣除基础自重后相物料提升机于荷载效物料提升机基本组合时的
2
地基土单位面积净反力,P=P/S=352/39.96=8.808kN/m;
Bhp--受冲切承载力截面高度影响系数,本例取Bp=1;
ho--基础冲切破坏的有效高度,取ho=3OO-35=265mm
Ai---冲切验算时取用的部分基底面积,Ai=6.5X1.4=9.1m2;
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
at---冲切破坏锥体最不利一侧截面的上边长,取导轨架宽a;
ab---冲切破坏锥体最不利一侧截面在基础底面积范围内的下边长;
ab=a+2ho=0.8+2X0.265=1.33m
am=(at+ab)/2=(0.8+1.33)/2=1.065m
Fi=PXA=12.034X9.1=109.51kN
0.7Bhpftamh°=0.7X1X1.43X1065X265/1000=282.51kN>109.51kN,满足要求!
6、底部配筋计算
属于轴心受压,在底部两个方向的弯矩:
陆=菩®+护)A-+(如-刖1
1&J-1
陆二挣Y)乜+眄二+聪■手
的弯矩设计值;
ai任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,ai=1.9m;
l,b-----基础底面的长和宽;
PmaxPmin相物料提升机于荷载效物料提升机基本组合时的基础底面边缘最
大和最小地基反力设计值,pma=pmin=(263.25+352)/29.25=21.03kN/m2;
P相物料提升机于荷载效物料提升机基本组合时在任意截面1-1处基础底
面地基反力设计值,p=PmaX=21.03kN/m2;
G-----考虑荷载分项系数的基础自重,当组合值由永久荷载控制时,G=1.35G,
G为基础标准自重,G=1.35X352=475.2kN;
2
M=1.9/12X[(2X4.5+0.65)X(21.03+21.03-2X352/29.25)+(21.03-21.03)
X4.5]=52.23kN•m;
M=(4.5-0.8)2/48X(2X6.5+0.65)X(21.03+21.03-2X
352/29.25)=70.04kN•m;
基础配筋计算
M
=2
式中a1----砼强度等级不超过C50,取a1=1;
1-1截面:
as=|M|/(afcbho2)=58.84X106/(1.00X14.30X4.60X103X
265.002)=0.004;
E=1-(1-as)1/2=1-(1-2X0.005)0.5=0.0045;
丫s=1-E/2=1-0.005/2=0.997;
A=|M|/(丫sfyho)=52.23X106/(0.998X360.00X265.00)=548.58mmi。
2-2截面:
as=|M|/(a1fcbh02)=83.239X106/(1.00X14.30X6.50X103X
2
265.002)=0.004;
E=1-(1-as)1/2=1-(1-2X0.005)0.5=0.0045;
丫s=1-E/2=1-0.005/2=0.997;
A=|M|/(丫sfyho)=70.04X106/(0.998X360.00X265.00)=705.52mmi。
截面1-1配筋:
选配①12@200Ai=2260.8mm>548.58mm2
截面2-2配筋:
选配①12@200A1=4408.56m斋705.52mnf
配筋满足要求!
综上所述,物料提升机基础4000*700*250,配筋选配①12@20单层双向钢筋满足要求。
龙元建设集团股份有限公司
2016年月日