盖梁穿心钢棒法受力分析计算书

  一、  设计荷载

1、钢筋砼自重

盖梁钢筋砼自重统一按15.15m×1.8m×1.8m计算。

每个盖梁设计砼方量V=45.9m3,钢筋砼每方按25KN/m3《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

砼自重G=45.9×25=1147.5KN，

盖梁长15.15m，平均每延米荷载为q1=1147.5/15.15=75.74KN/m

2、盖梁组合钢模板及连接件重量为9吨。

组合钢模板自重G=9000×9.8/1000=88.2KN

均布每延米荷载q2=88.2/15.15=5.82kN/m

3、[12槽钢

按照30cm间距布置，需要44根槽钢，每根长1.8m。

[ 12槽钢自重G=44×1.8×12.318×9.8/1000=9.56KN

平均每延米荷载q3=9.56/15.15=0.63KN/m

4、I56a工字钢

每个盖梁设置2根，单根长16m。

工字钢自重G=2×16×106.316×9.8/1000=33.34KN

平均每延米荷载q4=33.34/15.15=2.2KN/m

5、施工荷载

(1)小型机具、施工人员、邻边防护按1500kg计算，

G=1500×9.8/1000=14.7KN

平均每延米荷载q5=14.7/15.15=0.97KN/m

(2)振捣混凝土产生的荷载：q6=4*1=4KN/m（按最大垂直模计算）

(3)倾倒混凝土时产生的荷载q7=8*1=8KN/m（8为容量为ｌm3~3m3的运输器具）

6、荷载分项系数

序号	荷载类别	荷载分项系数
1	模板、钢筋、混凝土自重	1.2
2	施工人员及施工设备荷载 振捣混凝土时产生的荷载 倾倒混凝土时产生的荷载	1.4

二、  受力模型

1、[12槽钢

[ 12槽钢分布梁直接承受底模以上的自重， [ 12槽钢分布在圆柱两侧的56a工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径150cm，故 [ 12槽钢分布梁计算跨径为150cm，盖梁底宽为180cm，分布梁两端各悬臂15cm，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、I56a工字钢

工字钢主梁承受由每根 [ 12槽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9.05m，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。 三、  计算结果

1、[12槽钢

荷载q=1.2×（q1+q2）+1.4×（q5+q6+q7）=116.03KN/m

[ 12槽钢分布梁布设间距0.3m，单根承受0.33×116.03=38.29 KN

单根均布荷载q=38.29/1.8=21.27 KN/m

计算跨径取1.5m

跨中弯矩：跨中弯矩：M=1/8ql2=0.125×21.27×1.52=5.98 KN/m

σ=M/W=5.98×10 ³ /62.1×10 ^-6 =96MPa≤［ σ］= 215 Mpa 。

钢材采用 Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值 ［ σ］= 215 Mpa 。

挠度：f=5ql ⁴ /384EI=5×21.27×1.5 ⁴ /(384×2.06×391)=0.0017m≤[f]=l ₀ /400=1.5/400=0.00375m   (满足要求)

2、I56a工字钢

荷载 q= 1.2×（q1+q2+q3）+1.4×（q5+q6+q7） =116.786KN/m

I56a工字钢设两根，单根承受q=0.5×116.786=58.393KN/m

I钢材采用Q345钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［ σ］= 308 Mpa 。

计算跨径9.05m， 跨中弯矩： M=ql2/8=58.393×9.052/8 =597.82 KN/m

σ=M/W=597.82 /2340×10 ³ mm3=255Mpa<［σ］=308Mpa。

跨中挠度f=ql ⁴ (5-24a ² /l ² )/384EI =58.393×9.05 ⁴ ×（5-24×3.375 ² /9.05 ² ）/（384×2.06×65600） =12.5mm< [f]=l/400= 9.05 /400 =22.6mm 悬臂端点挠度： f=qal ³ (6a ² /l ² +3a ³ /l ³ -1)/24EI

=58.393×3.375×9.05 ³ ×(6×3.375 ² /9.05 ² +3×3.375 ³ /9.05 ³ -1)/(24×2.06×65600)=-0.4mm 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+q7)=119.426KN/m

Q=119.426×15.15/4=452.32KN

τ=Q/A=452.32×10 ³ /7850=57.62 MPa<[ τ ]=125Mpa 满足要求