盖梁穿心钢棒法受力分析-2教学总结.doc

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=50.127=1352.7KN盖梁长11m，均布每延米荷载：q1=122.97kN/m2） 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/m3）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/m4）I50工字钢共2根，单根长12米，自重G=21293.6549.8/1000=22.03kN均布每延米荷载q4=1.87KN/m5)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/m2、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/mI16工字钢分布梁布设间距0.5m，单根承受0.5152.556=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=0.12538.1391.82=15.45KN.M=M/W=15.45*103/141*10-6=109MPa=215Mpa。钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=215Mpa。挠度：f=5ql4/384EI=538.161.84/(3842.061130)=0.002241mf=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/mI50a工字钢设两根，单根承受q=0.5153.78=76.89KN/MI钢材采用Q345钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=308Mpa。计算跨径6.5m跨中弯矩：M=1/2qlx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l =1/2153.786.55.5(1-2.25/5.5)(1+22.25/6.5)-5.5/6.5=422.895KN.M=M/W=422.895/1860103mm3=227Mpa=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） =15.55mmf=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100mm高强钢棒截面面积为：A=3.14502=7850mm2，抗剪强度设计值=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/mQ=156.024*11/4=429.066KN=Q/A=429.066*103/7850=54.65MPa=125Mpa满足要求