中安联合煤制甲醇及转化烯烃项目 动力中心锅炉烟气脱硫工程
H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m; β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。
二、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
次楞的根数为5根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图(单位:mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下: σ = M/W < [f]
其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 60×1.2×1.2/6=14.4cm3; M -- 面板的最大弯矩(N·mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算: M = 0.1q1l2+0.117q2l2
其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:
新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.6×17.85×0.9=11.566kN/m; 振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.4×0.6×4×0.9=3.024kN/m; 计算跨度: l = (750-0)/(5-1)= 187.5mm;
面板的最大弯矩 M= 0.1×11.566×[(750-0)/(5-1)]2 + 0.117×3.024×[(750-0)/(5-1)]2= 5.31×104N·mm; 面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×11.566×[(750-0)/(5-1)]/1000+1.2×3.024×[(750-0)/(5-1)]/1000=3.066 kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 5.31×104 / 1.44×104=3.7N/mm2; 面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;
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面板的受弯应力计算值 σ =3.7N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
ν =0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 11.566N/mm; l--计算跨度: l = [(750-0)/(5-1)]=187.5mm; E--面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩: I = 60×1.2×1.2×1.2/12=8.64cm4;
面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×11.566×[(750-0)/(5-1)]4/(100×6000×8.64×104) = 0.187 mm;
面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =[(750-0)/(5-1)]/250 = 0.75mm;
面板的最大挠度计算值 ν=0.187mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=0.75mm,满足要求!
三、梁侧模板支撑的计算 1.次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到: q = 3.066/0.600= 5.110kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度30mm,高度70mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W = 1×3×7×7/6 = 24.5cm3; I = 1×3×7×7×7/12 = 85.75cm4; E = 9000.00 N/mm2;
计算简图
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剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M = 0.184 kN·m,最大支座反力 R= 3.373 kN,最大变形 ν=
0.591 mm
(1)次楞强度验算 强度验算计算公式如下: σ = M/W<[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.84×105/2.45×104 = 7.5 N/mm2; 次楞的抗弯强度设计值: [f] = 17N/mm2;
次楞最大受弯应力计算值 σ = 7.5 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 [f]=17N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值: [ν] = 600/400=1.5mm;
次楞的最大挠度计算值 ν=0.591mm 小于 次楞的最大容许挠度值 [ν]=1.5mm,满足要求!
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2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.373kN,按照集中荷载作用下的简支梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 2×4.493=8.99cm3; I = 2×10.783=21.57cm4; E = 206000.00 N/mm2;
主楞计算简图
主楞弯矩图(kN·m)
主楞变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩 M= 0.253 kN·m,最大支座反力 R= 6.745 kN,最大变形 ν= 0.071 mm
(1)主楞抗弯强度验算 σ = M/W<[f]
经计算得到,主楞的受弯应力计算值: σ = 2.53×105/8.99×103 = 28.1 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值 σ =28.1N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
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根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.071 mm 主楞的最大容许挠度值: [ν] = 450/400=1.125mm;
主楞的最大挠度计算值 ν=0.071mm 小于 主楞的最大容许挠度值 [ν]=1.125mm,满足要求!
四、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的两跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 450×12×12/6 = 1.08×104mm3; I = 450×12×12×12/12 = 6.48×104mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算: σ = M/W<[f]
钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
q1=1.2×[(24.00+1.50)×0.75+0.50]×0.45×0.90=9.538kN/m; 施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m): q2=1.4×(2.00+2.00)×0.45×0.90=2.268kN/m; q=9.538+2.268=11.806kN/m; 最大弯矩及支座反力计算公式如下:
Mmax=0.125ql2= 0.125×11.806×1502=3.32×104N·mm;
RA=RC=0.375q1l+0.437q2l=0.375×9.538×0.15+0.437×2.268×0.15=0.685kN RB=1.25ql=1.25×11.806×0.15=2.214kN σ =Mmax/W=3.32×104/1.08×104=3.1N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =3.1 N/mm2 小于 梁底模面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
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