满堂支架计算

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满堂支架计算

Hessen was revised in January 2021 满堂支架计算

1、荷载计算

根据支架布置方案,采用满堂支架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。

钢管的内径Ф41mm外径Ф48mm、壁厚3.5mm。

截面积

转动惯量

回转半径

截面模量

钢材弹性系数

钢材容许应力 ,按照《钢管满堂支架预压技术规程》中关于旧钢管抗压强度设计值的规定需要乘以折减系数,故验算时按照170MPa的容许应力进行核算。

1、支架结构验算

荷载计算及荷载的组合:

A、钢筋混凝土自重:

W砼= ×26=m2(钢筋混凝土梁重量按26kN/m3计算)

B、支架模板重

① 模板重量:

(竹胶板重量按m3计算)

②主次楞重量:

主楞方木:

(方木重量按m3计算)

次楞钢管:

C、人员及机器重

W =1KN/ m2 (《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》) 2/4.0015.099.24mkNhWp模板模板2/47.033.81.01.025.011.01.06.01mkNhWp)(方木方木22222893.44)1.48.4(14.34/)(cmdDA344078.5)8.432()]1.48.4(14.3[cmDdDW32/)(44cmAJi58.1)/(2/144444187.1264)1.48.4(14.364/)(cmdDJMPaE51005.2MPaf205][2/12.0105.33.01mkNkgW钢管D、振捣砼时产生的荷载

W =2KN/ m2 ( 《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》)

E、倾倒混凝土时冲击产生的荷载

W =3KN/ m2 (采用汽车泵取值m2)

F、风荷载

按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》,风荷载Wk=

其中uz为风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》取值为1;

us为风荷载体型系数,按照《建筑结构荷载规范》取值为;

Wo为基本风压,按照贵阳市市郊离地高度5m处50年一遇值为

KN/m2。

风荷载Wk=×1××3= KN/m2

由风荷载产生立杆弯矩值:

201.410kwlM

式中:

wM——风荷载产生的弯矩;

k——风荷载标准值(2/kNm);

——立杆的纵距;

0l——立杆的计算长度;

Mw=×××10=·m

2、最不利位置强度检算

立杆强度及稳定性检算

立杆荷载组合N=×(++)+××(1+2+3+)= KN/m2

按照立杆最不利位置×0.9m间距布置,单枝立杆荷载N=×=

(1) 立杆压弯强度验算

立杆压弯强度计算公式:

0.9(10.8)WwWENMNAWN 式中:

β——有效弯矩系数,采用;

γ——截面塑性发展系数,钢管截面为;

W——立杆的截面模量;

EN——欧拉临界力;

(2)立杆稳定验算

结论:立杆满足强度及稳定性要求。

(3)横向钢管(次楞)强度和刚度验算

次楞荷载组合N=×(+)+××(1+2+3+)=m2

按照次楞最不利位置0.3m间距布置,单根次楞荷载q=×=m

A、横向钢管抗弯强度验算

W——截面抵抗矩;

M——弯矩;

验算公式

式中: ——钢管设计抗弯强度为205MPa,考虑壁厚损耗按照70%折减为。

故次楞抗弯强度满足设计要求。 215.0371.01703.4899.3012111MPammfAkNNfAN1115062.6958.1110ih211max81lqMmKNM484.055.08.12812maxMPafMPa1704.761712.278.0108.515.12.019.01089.4728.0102.2743)(fa28.95m1008.5m484.036maxMPKNWMfB、横向钢管刚度验算

故横向钢管满足强度和刚度要求。

(4)纵向方木(主楞)强度和刚度验算

主楞荷载组合N=×(++)+××(1+2+3+)=m2

按照主楞最不利位置0.6m间距布置,单根主楞荷载q=×=m

支架中采用100×100mm纵向方木,验算时按连续梁计算,纵向方木间距60cm布置。

A、纵向方木强度验算

式中:

W——方木截面抵抗矩;

M——方木所受弯矩;

方木的力学性能指标按A3类木材并按湿材乘的折减系数取值,则

故主楞方木强度要求。

B、纵向方木刚度验算

式中:

方木弹性模量按照系数折减,即

结论:主楞方木满足强度和刚度要求。

(5)侧模强度和刚度验算

侧模采用钢模板,对拉杆连接模板两侧以平衡混凝土浇筑时产生的侧压力,并增加方木斜支撑保证模板稳定性。 m1.181211KNlqMmm5.1mm1.01012.191005.23843.0108.125384q58-11434EILa9.6m1067.166m1.136maxMPKNWMMPaMPa.810.9012MPaMPa33108.1.90109Efmm5.1mm65.01033.338101.83846.0108.255384q58-9434EIL混凝土侧压力计算:

其中:F-混凝土浇筑最大侧压力(KN/ m2)

V-混凝土浇筑速度(m/h),取2m/h

t-混凝土入模温度(℃),取30℃

β1-混凝土外加剂修正系数,添加混凝土外加剂时取

β2-坍落度影响修正系数,坍落度为110-150mm时取

计算得F= KN/ m2

为防止混凝土胀模或变形,核算时考虑最不利条件即未将对拉杆受力纳入。

按照侧模外支撑竖向3根方木支撑,纵向间距0.8m布置,则每平方布置3根支撑,每根支撑受轴力为N=(×5×3)×=

抗压强度M=×103/×=,故满足设计要求。

结构受力计算图

2.2.1满堂支架搭设计算图

立杆受力分析图

2.2.2受力单元内力计算图

1)、将横梁、垫木受力简化为受均布荷载的简支梁进行受力分析

横杆(梁)受均布荷载受力图 212122.0FVtC

横杆(梁)受均布荷载剪力图

横杆(梁)受均布荷载弯矩图

2)、将立杆受力简化为受集中荷载的两端铰支结构进行受力分析

立杆(梁)受集中荷载平衡图