W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×28.8×0.9+1.4×4×0.9)×0.2=7.23kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 400mm;
内楞的最大弯距: M=0.1×7.23×400.002= 1.16×105N.mm; 最大支座力:R=1.1×7.229×0.4=3.181 kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.16×105/6.77×104 = 1.709 N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm;
内楞最大受弯应力计算值 σ = 1.709 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
2
其中 E -- 面板材质的弹性模量: 10000N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =28.80×0.20= 5.76 N/mm; l--计算跨度(外楞间距):l = 400mm; I--面板的截面惯性矩:I = 6.43×106mm4;
内楞的最大挠度计算值: ω = 0.677×5.76×4004/(100×10000×6.43×106) = 0.016 mm;
内楞的最大容许挠度值: [ω] = 400/250=1.6mm;
内楞的最大挠度计算值 ω=0.016mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ω]=1.6mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力3.181kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用2根木楞,截面宽度95mm,截面高度95mm,截面惯性矩I和
截面抵抗矩W分别为:
W = 95×952×2/6 = 285.79cm3; I = 95×953×2/12 = 1357.51cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN.m)
外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算
其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2) M -- 外楞的最大弯距(N.mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩;
[f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.637 kN.m 外楞最大计算跨度: l = 200mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 6.37×105/2.86×105 = 2.228 N/mm2; 外楞的抗弯强度设计值: [f] = 15N/mm2;
外楞的受弯应力计算值 σ =2.228N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=15N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.156 mm 外楞的最大容许挠度值: [ω] = 200/250=0.8mm;
外楞的最大挠度计算值 ω =0.156mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ω]=0.8mm,满足要求!
十六)、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:
其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);
f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:
穿梁螺栓的直径: 12 mm; 穿梁螺栓有效直径: 9.85 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 76 mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力: N =28.8×0.4×0.3 =3.456 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×76/1000 = 12.92 kN; 穿梁螺栓所受的最大拉力 N=3.456kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=12.92kN,满足要求!
十七)、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,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
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 = 500×18×18/6 = 2.70×104mm3; I = 500×18×18×18/12 = 2.43×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
2
其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm); M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =250.00mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.50×1.00×0.90=13.77kN/m; 模板结构自重荷载:
q2:1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m;
q = q1 + q2 + q3=13.77+0.19+1.26=15.22kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:
Mmax = 0.10×15.219×0.252=0.095kN.m;
σ =0.095×106/2.70×104=3.523N/mm2;
梁底模面板计算应力 σ =3.523 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [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。 最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q =((24.0+1.50)×1.000+0.35)×0.50= 12.93KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =250.00mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ω] =250.00/250 = 1.000mm; 面板的最大挠度计算值: ω =
0.677×12.925×2504/(100×9500×2.43×105)=0.148mm;
面板的最大挠度计算值: ω =0.148mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] 250 / 250 = 1mm,满足要求!
十八)、梁底支撑木方的计算 1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1= (24+1.5)×1×0.25=6.375 kN/m; (2)模板的自重荷载(kN/m):
q2 = 0.35×0.25×(2×1+0.5)/ 0.5=0.438 kN/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 P1 = (2.5+2)×0.25=1.125 kN/m; 2.木方的传递集中力验算:
静荷载设计值 q=1.2×6.375+1.2×0.438=8.175 kN/m; 活荷载设计值 P=1.4×1.125=1.575 kN/m; 荷载设计值 q = 8.175+1.575 = 9.750 kN/m。
=