《简单结构计算.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简单结构计算.（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、简单结构计算 授课人：查小林 施工技术管理培训 w一. 力学一些概念 w刚度、强度、稳定性 w刚度：指构件在外力作用下抵抗变形或位 移的能力。 w强度：指构件在外力作用下抵抗破坏（断 裂）或显著变形的能力。 w稳定性：指承压构件保持其稳定平衡的能 力。 w杆件：指纵向尺寸远大于横向尺寸的构件 。 w杆：承受轴向拉伸和压缩的杆件。 w轴：承受扭转变形的杆件。 w梁：承受弯曲变形的杆件。 w材料的弹性模量E：根据胡克定律，一般工 程材料在正应力未超过某一极限应力时， 杆的伸长（缩短）与外力F及杆的原长L成正 比，而与横截面面积A成反比，即LFL/A 用此式表示L =FL/EA，式中E为弹性模量 钢
2、材的弹性模量是2.06105MPa w惯性矩I:指一个物体抵抗扭动，扭转的能力 。 w截面抵抗矩W：指截面对其形心轴惯性矩与 截面上最远点至形心轴距离的比值。 惯性矩、惯性积和惯性半径 iy 、 iz分别称为截面对y轴和z轴的惯性半径 。 1 、定义 Iy 、 Iz分别称为截面面 积对y轴和z轴的惯性矩， Iyz 称为截面面积对y轴和z轴的惯性积。 常见截面的惯性矩和惯性半径： y 常见截面的惯性矩和惯性半径： y 常见截面的惯性矩和惯性半径： y 圆环 w结构：工程中担负预定任务、支承荷载的建 筑物。房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、 水坝等。 w荷载：作用在结构上的主动力。 w支座：把结构与
3、基础联系起来的装置。 w结点：结构中杆件相互联结处。 w可变体系和不变体系 简支梁的反力、剪力、弯矩、扰度计算公式 工地常用结构计算 w一、碗扣式脚手架计算 w2.1.1 荷载及其组合 w 荷载分类 w 永久荷载(恒荷载) w可变荷载(活荷载) w 荷载的分项系数 w 计算强度时 wa永久荷载的分项系数，取1.2； wb计算结构倾覆稳定时，取0.9。 wc可变荷载的分项系数，取1.4。 w 计算刚度(挠度)时 w 各类荷载分项系数，均取1.0。 w计算实例：武汉市轨道十标现浇连续梁支架体系 w满堂支架法施工检算 以2930为例，承台到 梁底标高为14.3米， 跨度为26米，梁高1.8 米，底板
4、宽4.2m，顶 板宽9.3m，支撑系统 采用碗扣式满堂支架 。腹板处0.6米，翼板 、底板下0.9米，纵距 均为0.9米，步距1.2 米。 二二. .模板的设计计算模板的设计计算 模板系统设计模板系统设计 包括：模板和支撑；选形选材；荷载计算；结构验算包括：模板和支撑；选形选材；荷载计算；结构验算 ；安装与拆除方案等，并不单纯仅仅是计算问题。；安装与拆除方案等，并不单纯仅仅是计算问题。 1 1. .荷载荷载 包括永久荷载（即恒载）和可变荷载（活载）。包括永久荷载（即恒载）和可变荷载（活载）。 序号模板构件名称木模板组合钢模 板 钢框胶合 板模板 1平板的模板及小楞 0.30 0.500.40
5、2楼板模板（其中包括梁的模板） 0.50 0.750.60 3楼板模板及之间支架（层高4） 0.75 1.100.95 楼板模板及支架自重标准值（楼板模板及支架自重标准值（kN/mkN/m 2 2 ) G1k ) G1k 新浇筑混凝土自重标准值新浇筑混凝土自重标准值 G2k G2k 普通混凝土为普通混凝土为24kN/m24kN/m 3 3 钢筋自重标准值钢筋自重标准值G3k G3k 楼板：楼板：1.1 kN/m1.1 kN/m 3 3 ；梁：；梁：1.5 kN/m1.5 kN/m 3 3 施工人员及设备荷载标准值施工人员及设备荷载标准值 Q1kQ1k a a计算模板和直接支承模板的小楞：计算模
6、板和直接支承模板的小楞： 按均布荷载按均布荷载2.5kN/m22.5kN/m2计算，集中活荷载计算，集中活荷载2.5kN2.5kN进进 行验算，最后应取较大的弯矩值。行验算，最后应取较大的弯矩值。 b b计算直接支承小楞的构件：计算直接支承小楞的构件：1.5kN/m21.5kN/m2； c c计算支架立柱及其他支承结构构件：计算支架立柱及其他支承结构构件：1kN/m2 1kN/m2 振捣混凝土时产生的荷载标准值振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k Q2k 水平模板：水平模板：2.0kN/m2 2.0kN/m2 即梁底模即梁底模 垂直模板：垂直模板：4.0kN/m2 4.0kN/m2 梁侧模梁侧模
7、 注意：作用在新浇混凝土的有效压头高度之内。注意：作用在新浇混凝土的有效压头高度之内。 新浇筑混凝土对模板侧面压力的标准值新浇筑混凝土对模板侧面压力的标准值 G4k G4k a a 新浇混凝土的影响因素：新浇混凝土的影响因素： 混凝土的密度混凝土的密度 、初凝时间、初凝时间t t、浇筑速度、浇筑速度V V、坍落、坍落 度、入模温度度、入模温度T T、加外加剂、浇筑高度等。、加外加剂、浇筑高度等。 b b 新浇混凝土侧压力的计算新浇混凝土侧压力的计算 toto新浇混凝土的初凝时间（新浇混凝土的初凝时间（h h），可按实测确定。当缺乏），可按实测确定。当缺乏 试验资试验资 料时，可采用料时，可采用
8、to=to=计算（计算（T T为混凝土的温度，为混凝土的温度，） t t0 0 =200/(T+15) =200/(T+15) VV混凝土的浇筑速度（混凝土的浇筑速度（m/hm/h）；）； HH砼侧压力计算位置所至新浇筑砼顶面的总高度（砼侧压力计算位置所至新浇筑砼顶面的总高度（m m）；）； 11外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.01.0；掺有缓凝；掺有缓凝 作用外加剂时取作用外加剂时取1.21.2； 22砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm30mm时，取时，取 0.850.85； 5090mm5090mm时，取时，
9、取1.01.0；110150mm110150mm时，取时，取1.151.15。 h H F 倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时产生的荷载标准值Q3k Q3k 与混凝土的与混凝土的供料方式供料方式有关有关 注意：作用在新浇混凝土的有效压头高度之内注意：作用在新浇混凝土的有效压头高度之内 序号向模板内倾倒方法 水平荷载 1 溜槽、串筒、导管或0.2m3运输器具 2 kN/m2 2 泵送混凝土 4 kN/m2 3 容器容量为0.20.8m3的运输器 具 4 kN/m2 4 容器0.8m3的料斗 6 kN/m2 风荷载的标准值风荷载的标准值 对于风压较大的地区或较高处的模板，应考虑对于风压较大的
10、地区或较高处的模板，应考虑 模板在风荷载作用下的抗倾覆的问题模板在风荷载作用下的抗倾覆的问题-即模板的即模板的 稳定问题。稳定问题。 2.2.荷载分项系数荷载分项系数 荷 载 类 别 分 项 系 数 永 久 荷 载 模板及支架自重（G1k） 1、当其荷载效应应对结 构不利 时 对由可变荷载效应控制的组合 ，应取1.2； 当由永久荷载效应控制的组合 ，应取1.35； 2、当其荷载效应应对结 构有利 时 一般情况应取1.0； 对结 构的倾覆、滑移验算应取 0.9 新浇筑混凝土自重（G2k） 钢筋自重（G3k） 新浇筑混凝土对模板侧面的压 力（G4k） 可 变 荷 载 施工人员及施工设备 荷载（Q1
11、k ） 一般情况下应取1.4； 对标 准荷载大于4kN/m2的活荷载 应取1.3 振捣混凝土时产 生的荷载(Q2k ) 倾倒混凝土时产 生的荷载（Q3k ） 风 荷 载 1.4 3. 3. 模板及支架荷载效应组合的各项荷载模板及支架荷载效应组合的各项荷载 项 目 参与组合的荷载类别 计算承载能力 验算刚度 平板和薄壳的模板及支架 G1k + G2k + G3k + Q1k G1k + G2k + G3k 梁和拱模板的底板及支架 G1k + G2k + G3k + Q2k G1k + G2k + G3k 梁、拱、柱（边长 300mm ）、墙（厚100mm）的侧 面模板 G4k + Q2k G4k
12、 大体积结 构，柱（边长 300mm）、墙（厚100mm） 的侧面模板 G4k + Q3k G4k 恒+活载 恒载 4.4.模板工程计算要点模板工程计算要点 计算要适当简化计算要适当简化 -要有一定的准确度，计算要简单要有一定的准确度，计算要简单 a a 所有都可简化为均布荷载，即集中荷载也所有都可简化为均布荷载，即集中荷载也 可当作均布荷载；可当作均布荷载； b b 各种单元件各种单元件, ,模板，内外楞，大小楞及桁架模板，内外楞，大小楞及桁架 均可当作均可当作“梁梁”； c c 计算跨度按实确定，但多于三跨时按三跨计算跨度按实确定，但多于三跨时按三跨 计算。计算。 设计荷载取值设计荷载取值
13、 a a 验算模板的承载能力和稳定性时：取荷载验算模板的承载能力和稳定性时：取荷载 设计值设计值； b b 验算刚度（变形）时，取荷载的验算刚度（变形）时，取荷载的标准值标准值。 (3)(3)计算内容和规定计算内容和规定 a a 因无临时性工程的设计规范，因此模板计因无临时性工程的设计规范，因此模板计 算应按相应正式结构设计规范执行；算应按相应正式结构设计规范执行； b b 验算方法验算方法 n n 已知模板材料（即材料的容许应力）和构造已知模板材料（即材料的容许应力）和构造 尺寸，验算模板构件的承载能力和刚度；尺寸，验算模板构件的承载能力和刚度； n n已知模板材料（即材料的容许应力）和荷载
14、，已知模板材料（即材料的容许应力）和荷载， 确定模板的尺寸，即确定模板构件截面，跨度确定模板的尺寸，即确定模板构件截面，跨度 等；等； c c 模板，支架的容许变形值模板，支架的容许变形值 模板模板: :结构表面外露：结构表面外露： L/400L/400； 结构表面不外露：结构表面不外露： L/250L/250； 支架支架: :压缩变形和弹性挠度：压缩变形和弹性挠度： L/1000L/1000； n n已知条件已知条件 1)1)墙模板计算高度为墙模板计算高度为2.65m 2.65m 2)2)木胶合板面板厚木胶合板面板厚18mm,18mm,内竖楞为内竖楞为 50mm50mm 100mm100mm
15、方木方木fw=20MPafw=20MPa，fv=1.7MPafv=1.7MPa ， E=10E=10 4 4 MPaMPa。外楞采用。外楞采用2 2 4848 3.53.5钢管钢管 ， fw=205MPa,fv=120MPafw=205MPa,fv=120MPa， E=206000MPa,I=243800mmE=206000MPa,I=243800mm 4 4 ， W=10160mmW=10160mm 3 3 3)3)砼墙不粉刷（砼墙不粉刷（确定允许变形确定允许变形），厚），厚 度为度为200mm200mm，采用，采用 内部振捣器内部振捣器 振捣，料斗斗容量为振捣，料斗斗容量为0.6m30.6m3（确定活载确定活载 ）。）。 4)4)浇筑速度浇筑速度V=1.2m/hV=1.2m/h，砼温度，砼温度T=15T=15 C C（ 确定砼初凝时间确定砼初凝时间t0t0） 5)5)掺外加剂（掺外加剂（确定确定11），塌落度为），塌落度为 140mm140mm（确定确定22） 案列：边墙模板设计计算 L3 n n求解求解 1.1.计算荷载计算荷载 计算新浇混凝土的侧压力标准值计算新浇混凝土的侧压力标准值G G4k 4k Fmin=53.24kN/m2 计算得： 荷载组合荷载
