最新立杆稳定性及模板支架整体侧向力计算
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立杆稳定性及模板支架整体侧向力计算
所处城市为湛江市，基本风压为W0＝0.45kN/m2；风荷载高度变化系数为μz ＝1.0，风荷载体型系数为μs＝0.355。
一、不组合风荷载时，立杆的稳定性计算
1、立杆荷载
根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值N ut指每根立杆受到荷载单元传递来的最不利的荷载值。其中包括上部模板传递下来的荷载及支架自重，显然，最底部立杆所受的轴压力最大。上部模板所传竖向荷载包括以下部分：通过支撑梁的顶部扣件的滑移力（或可调托座传力）。根据前面的计算，此值为F1 =11.13 kN ；
除此之外，根据《规程》条文说明4.2.1条，支架自重可以按模板支架高度乘以0.15kN/m取值。故支架自重部分荷载可取为
F2=1.35×0.15×15.90＝3.22kN；
通过相邻的承受板的荷载的扣件传递的荷载，此值包括模板自重和钢筋混凝土自重：
F3=1.35×(0.60/2+(1.00-0.80)/2)×0.50×(0.30+24.00×0.25)=1.701 kN；
立杆受压荷载总设计值为：N =11.13+3.22+1.701=16.05 kN；
2、立杆稳定性验算
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数；
A -- 立杆的截面面积，按《规程》附录B采用；立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24；
K H--高度调整系数，建筑物层高超过4m时，按《规程》5.3.4采用；
计算长度l0按下式计算的结果取大值：
l0 = h+2a=1.20+2×0.30=1.800m；
l0 = kμh=1.185×1.272×1.200=1.809m；
式中：h-支架立杆的步距，取1.2m；
a --模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，取
0.3m；
μ -- 模板支架等效计算长度系数，参照《扣件式规程》附表D－1，μ =1.272；
k -- 计算长度附加系数，取值为：1.185 ；
故l0取1.809m；
λ = l0/i = 1808.784 / 15.9 = 114 ；
查《规程》附录C得φ= 0.489；
K H=1/[1+0.005×(15.90-4)] = 0.944；
σ =1.05×N/(φAK H)=1.05×16.050×103/( 0.489×424.000×0.944)= 86.120
N/mm2；
立杆的受压强度计算值σ = 86.120 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值
f=205.000 N/mm2，满足要求。
二、组合风荷载时，立杆稳定性计算
1、立杆荷载
根据《规程》，支架立杆的轴向力设计值N ut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。由前面的计算可知：
N ut＝16.050kN；
风荷载标准值按照以下公式计算
经计算得到，风荷载标准值
w k =0.7μzμs Wo= 0.7 *0.45*1*0.067 =0.0211 kN/m2；
其中w0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：w0 = 0.45 kN/m2；
μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》
(GB50009-2001)的规定采用：μz= 1 ；
μs -- 风荷载体型系数：按圆形衍架取值为0.6*0.112=0.067；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩M W为
M w = 0.85 ×1.4w k l a h2/10 =0.850 ×1.4×0.021×0.6×1.52/10 = 0.007 kN·m；
2、立杆稳定性验算
σ
=1.05×N/(φAK H)=1.05×16.050×103/( 0.489×424.000×0.94)+7090.063/4490.000= 87.699 N/mm2；
立杆的受压强度计算值σ = 87.699 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值
f=205.000 N/mm2，满足要求。
三、模板支架整体侧向力计算
1、根据《规程》4.2.10条，风荷载引起的计算单元立杆的附加轴力按线性分布确定，最大轴力N1表达式为：
其中：F--作用在计算单元顶部模板上的水平力（N）。按照下面的公式计算：
A F--结构模板纵向挡风面积（mm2），本工程中
A F=1.85×104×2.00×103=3.70×107mm2；
w k --风荷载标准值，对模板，风荷载体型系数μs取为1.0,w k
=0.7μz×μs×w0=0.7×0.74×1.0×0.45=0.233kN/m2；
所以可以求出
F=0.85×A F×w k×l a/L a=0.85×3.70×107×10-6×0.233×0.5/18.5×1000=198.135N。
H--模板支架计算高度。H=15.900 m。
m--计算单元附加轴力为压力的立杆数为：2根。
l b--模板支架的横向长度（m），此处取梁两侧立杆间距l b＝1.000 m。
l a --梁底立杆纵距（m），l a=0.500 m。
L a--梁计算长度（m），L a=18.500 m。
综合以上参数，计算得
N1=3×198.135×15900.000/((2+1)×1000.000)=3150.347N。
2、考虑风荷载产生的附加轴力，验算边梁和中间梁下立杆的稳定性，当考虑叠合效应时，按照下式重新计算：
计算得：σ =(1.05 × 16050.492 + 3150.347) / (0.489 × 424.000 ×
0.944)=102.218N/mm2。
σ = 102.218 N/mm2小于 205.000 N/mm2，模板支架整体侧向力满足要求。