荷载计算及计算公式-小知识

1、荷载计算及计算公式小知识1、脚手架参数立杆横距(m):0.6；立杆纵距(m):0.6；横杆步距(m):0.6；板底支撑材料: 方木；板底支撑间距(mm) : 600；模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度(m):0.2；模板支架计算高度(m): 1.7；采用的钢管(mm)：48X3.5扣件抗滑力系数(KN): 8；2、荷载参数模板自重(kN/m2)： 0.5；钢筋自重(kN/m3) ： 1.28；混凝土自重(kN/m3)： 25 ；施工均布荷载标准值(kN/m2)： 1 ；振捣荷载标准值(kN/m2)： 23、楼板参数钢筋级别： 二级钢 HRB 335(20MnSi)；楼板混凝土

2、强度等级： C30；楼板的计算宽度(m)： 12.65；楼板的计算跨度(m)： 7.25；楼板的计算厚度(mm)： 700；施工平均温度( )： 25；4、材料参数模板类型：600mme 1500m由55mm 钢模板；模板弹性模量E(N/mm2) ： 210000；模板抗弯强度设计值fm(N/mm2) ： 205；木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2) ： 9000；木材抗弯强度设计值fm(N/mm2) ： 13；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2) ： 1.3；48 x 3.5mrmJ管、扣件、碗扣式立杆、横杆、立杆座垫、顶托。16a 槽钢。锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠

3、、撬棒、吊装索具等。脱模剂：水质脱模剂。辅助材料：双面胶纸、海绵等。1)荷载计算：(1)钢筋混凝土板自重 (kN/m) ： q1=(25+1.28)X0.6X0.7=11.04kN/m ;(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.5 X0.6=0.3kN/m ;(3)活荷载为施工荷载标准值(kN)： q3= (1+2) X0.6 =1.8kN;q=1.2 X(q1+q2)+1.4 Xq3=1.2 x(11.04+0.3)+1.4 x1.8=16.128kN/m2)抗弯强度计算f = M / W < f其中 f 模板的抗弯强度计算值(N/mm2) ；M 模板的最大弯距(N.mm)； W

4、 模板的净截面抵抗矩；W= 5940mm3 ； f 模板的抗弯强度设计值；M =0.1ql2= 0.100 X 16.128 X 0.6 X 0.6=0.581kN.m故 f = 0.581 X 1000X 1000/5940=97.8N/mm2模板的抗弯强度验算f < f=205 N/mm2, 满足要求!3)挠度计算v =0.677ql4/100EI<v=l/150=4mm模板最大挠度计算值v=0.677 X( 11.04+0.3) X 6004/(100 X210000X 269700)=0.175mm模板的最大挠度小于v,满足要求！4)模板支撑方木的计算方木按照均布荷载下两跨

5、连续梁计算。( 1 )荷载的计算 钢筋混凝土板自重(kN/m)：qL1= (25+1.28) X 0.70 X 0.6=11.04kN/m模板的自重线荷载(kN/m)： qL2=0.5 x 0.3=0.15kN/m 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m) ：经计算得到，活荷载标准值q1=(1+3) x 0.6=2.4kN/m静荷载 q2=1.2X (11.04+0.15) =13.428kN/m活荷载 q3=1.4X2.4=3.360kN/m5)方木的计算按照三跨连续梁计算，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，计算公式如下:均布荷载q=( 13.428+

6、3.36) /0.6=27.98kN/m最大弯矩 M=0.1ql2=0.1 X 27.98 X 0.6 X0.6=1.007kN.m最大剪力 Q=0.6X 0.6 X 27.98=10.07kN最大支座力 N=1.1X0.6 X27.98=18.47kN方木的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为 :W=10X 10 x 10/6= 166.66cm3I=10 X 10X 10X 10/12=833.33cm4 方木抗弯强度计算抗弯计算强度 f=1.007 X 106/166.66 X103=6.04N/mm2方木的抗弯计算强度小于13N/mm2, 满足要求！ 方木抗剪计

7、算截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh < T截面抗剪强度计算值T=3X 10070/(2 X 100X 100)=1.21N/mm2截面抗剪强度设计值T=1.30N/mm2方木的抗剪强度计算满足要求！ 方木挠度计算最大变形 v=0.677 X 27.98 X 6004/(100 X 9000 X 8333300)=0.33mm<v=600/150=4mm方木的最大挠度小于v, 满足要求!6)主楞支撑方木计算(结构力学求解器2.5)主楞支撑方木按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P 取纵向板底支撑传递力，P=18.47kN计算简图弯矩图(N.m)变形图 (m)剪力图 (N

8、)轴力图经过连续梁的计算得到:最大弯矩Mmax=1385.25N.m最大变形vmax=0.59mm最大支座力Qmax=9235N抗弯计算强度 f=1058 X 103/166.66 X 103=6.35N/mm2支撑方木的抗弯计算强度小于13N/mm2, 满足要求!抗弯计算强度 f=1385.25 X 103/166.66 X 103=8.31N/mm2抗剪计算强度 T = 3Q/2bh=3 X 9235/(2 X 100X 100)=1.28N/mm2支撑方木的抗剪计算强度小于1.3N/mm2, 满足要求!支撑方木的最大挠度小于600/150 的 10mm, 满足要求!7)扣件抗滑移的计算纵

9、向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R < Rc其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取 8.0kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=18.47kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m 时 ,试验表明:单扣件在12kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN 的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。8)模板支架荷载标准值(立杆轴力)作用于模板支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： 扣件

10、传递的荷载(kN)：NG1 = R = =18.47 kN； 支架及方木的自重(kN)： 0.26NG2=0.0384 X (1.7+2 X 2 X 0.6)+0.065 X 4=0.417kNN= NG1 + 1.2NG2 =18.47+1.2X0.417=18.97kN9)立杆的稳定性计算不考虑风荷载时,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 = 18.97 kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 查表得到；i 计算立杆的截面回转半径(cm)； i=1.58A 立杆净截面面积(cm2)； A=4.89W 立杆净截面抵抗矩(cm3)； W=5.08 钢管立杆

11、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 ；l0 计算长度(m)；如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或 (2)计算10 = kh 10 = h+2a k 计算长度附加系数，参照扣件式规范附录D 取值为 1.243；科一一计算长度系数，参照扣件式规范附录 D; u = 1.845a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a= 0.2m；公式 的计算结果：10=137.6m,公式 的计算结果：10=1000mm选用公式查附录C得=0.977d = 39.7N/mm2立杆的稳定性计算< f=205 N/mm2,满足要求！进一步假设计算：若

12、不采用扫地杆或取h=1.7m ,经计算得(T = 1009N/mm2远小于容许值，稳定可靠。10)风道侧墙支撑体系计算(结构力学求解器软件V2.5)( 1 )水平方向侧压力验算 设计计算资料:风道侧墙厚度为 500mm,施工长度为12.65m。采用现场浇筑，混凝土采用商品混凝土，强 度等级C30,混凝土泵送，浇筑速度取 2.0m/h,混凝土温度取25 C。用插入式振动器振捣， 模板厚为55mm 的钢模板作为侧模，竖楞采用间距600mm 的槽钢的作为模板的支撑，满堂红脚手架采用 。42壁厚3.5mm纵横间距均为600mm的扣件式脚手架。如下图所示：风道支撑体系图复核墙侧竖向钢楞的强度、挠度和横向

13、钢管抗压强度及稳定性，斜撑钢管抗压强度、稳定性、扣件等是否满足要求。计算如下： 荷载计算：模板承受的侧面荷载混凝土侧压力标准值由式：F=0.22rcT0 3 1 3 2V1/2F=0.22rcTo 3 1 3 2V1/2=0.22 X 25X 7X 1 X 1.15 X 2 =62.61KN/m23 1 一缓凝型外加剂影响修正系数，不加外加剂时取1,加外加剂时取1.2;3 2一混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85,5090时取1.0,1000人1500 时取 1.15。混凝土侧压力设计值为：q1=62.61 X1.2=75.13KN/m有效压头高度：h=F/rc=75.1

14、3/25=3m倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值由表查得4KN/m2。设计值为：q2=4X1.4=5.6KN/m荷载组合为：q=q1+q2=75.13+5.6=80.73KN/m由于倾倒混凝土产生的荷载仅在有压力高度范围内起作用，可略去不计，考虑到模板结构不确定因素较多，同时亦不考虑荷载的折减q1=75.13KN/m水平荷载分布图弯矩图轴力图挠度图 侧墙模板钢楞的计算：侧墙模板用16a槽钢，W=141cm3组成的竖向背楞，钢楞内侧用。42钢管顶住，钢楞间距750mm ，竖向钢楞按连续梁计算，钢楞受力弯距最大值为：Mmax=1847.47N.M ，A、强度验算 d = Mmax/W=(6104.37)/(108.3X103)=0.056 N/mm2<=215N/mm2符合强度要求B、挠度验算：w =0.3mm3 尸L/400=(6