盖梁穿心钢棒法受力分析 2
更新时间:2024-04-21 21:21:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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盖梁穿心钢棒法受力分析计算
1、设计荷载
1)
砼自重
砼自重统一取11m*2.2*1.8m高梁高为计算荷载, 砼方量:V=50.1m3,钢筋砼按27KN/m3计算, 砼自重:G=50.1×27=1352.7KN
盖梁长11m,均布每延米荷载:q1=122.97kN/m 2)组合钢模板及连接件重量为3.5吨, 自重G=3500*9.8/1000=34.3KN
均布每延米荷载q2=3500*9.8/1000/11=3.11kN/m 3)I16工字钢
按照50cm间距布设,需I16工字钢16根,每根长3.5米 I16工字钢自重G=3.5*16*20.5*9.8/1000=11.25KN, 均布每延米荷载q3=11.25/11=1.02kN/m 4)I50工字钢
共2根,单根长12米,自重G=2×12×93.654×9.8/1000=22.03kN
均布每延米荷载q4=1.87KN/m 5)施工荷载
小型机具、堆放按500kg计算,自重G=500*9.8/1000=4.9KN:q5=0.45 KN/m
振捣混凝土产生的荷载:q6=0.45 KN/m
2、荷载组合及施工阶段
盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2,施工荷载按活载考虑组合系数1.4。 3、受力模型 1)I16工字钢
I16工字钢分布梁直接承受底模以上的自重,I16工字钢分布在圆柱两侧的50a工字钢上,两工字钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径180cm,故I16工字钢分布梁计算跨径为180cm,盖梁底宽为220cm,分布梁两端各悬臂85cm,悬臂有利跨中受力,不计悬臂部分,按简支梁计算,实际偏安全,如下图
2)I50a工字钢
工字钢主梁承受由每根I16工字钢分布梁传来的重力,按均布荷载考虑,两根工字钢各承受一半的力,工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为6.5m,按两端外伸悬臂计算。如下图:
3)钢棒计算模型
钢棒为悬臂结构模型,工字钢紧贴圆柱,故只考虑钢棒受剪,4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。
4、计算结果 1) I16工字钢
荷载q=1.2*(q1+q2)+1.4*(q5+q6)=1.2*(122.97+3.11)+1.4*(0.45+0.45) =152.556KN/m
I16工字钢分布梁布设间距0.5m,单根承受0.5×
152.556=76.278KN
单根均布荷载q=76.278/2=38.139KN/m 计算跨径取1.8m
跨中弯矩:跨中弯矩:M=1/8ql2=0.125×38.139×1.82=15.45KN.M σ=M/W=15.45*103/141*10-6=109MPa≤[σ]=215Mpa。
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。 挠度:f=5ql4/384EI=5×38.16×1.84/(384×2.06×1130)=0.002241m≤[f]=l0/400=1.8/400=0.0045m (满足要求) 2)I50a工字钢
荷载q=1.2*(q1+q2+q3)+1.4*(q5+q6)
=1.2*(122.97+3.11+1.02)+1.4*(0.45+0.45)=153.78KN/m I50a工字钢设两根,单根承受q=0.5×153.78=76.89KN/M I钢材采用Q345钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=308Mpa。 计算跨径6.5m
跨中弯矩:M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2×153.78×6.5×5.5×[(1-2.25/5.5)×(1+2×2.25/6.5)-5.5/6.5]=422.895KN.M
σ=M/W=422.895/1860×103mm3=227Mpa<[σ]=308Mpa。 跨中挠度f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=153.78*6.54*(5-24*2.252/6.52)/(384*2.1*46500) =15.55mm<[f]=l/400=6.5/400=16.25mm 悬臂端点挠度:f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=153.78*2.25*6.53*(6*2.252/6.52+3*2.253/6.53-1)/(24*2.1*46500) =-6.35mm 满足要求 3)钢棒计算
钢棒采用φ100mm高强钢棒
截面面积为:A=3.14×502=7850mm2, 抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。 荷载q=1.2*(q1+q2+q3+q4)+1.4*(q5+q6)
=1.2*(122.97+3.11+1.02+1.87)+1.4*(0.45+0.45)=156.024KN/m Q=156.024*11/4=429.066KN
τ=Q/A=429.066*103/7850=54.65MPa<[τ]=125Mpa 满足要求
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