悬挑脚手架作用下阳台梁承载力验算
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悬挑脚手架作用下阳台梁承载力验算
根据本工程特点,外脚手架需进行分段卸荷于主体结构上,结合脚手架施工方案,型钢悬挑脚手架分别设置在8#栋7、13层,9、10、14#栋10层,考虑到阳台处脚手架外附加荷载较大,为保证结构传力可靠,需对阳台梁承载力进行验算。
结合8、9、10、14#栋结构图,选取以下阳台进行受力验算:
1、9、10、14#栋南向大阳台选取跨度和荷载都较大的9、10#栋6~15轴南向阳台进行结构受力验算。
2、8#栋阳台选取跨度最大的14~22及29~37轴内阳台进行结构受力验算,
3、14#栋10层北向阳台(2~8、10~16、18~2
4、26~32轴)验算
4、8#栋7、13层南向阳台(10~14、37~41轴)验算
5、8#栋7、13层北向阳台验算(16~18、33~35轴)验算
6、8#栋
7、13层南向阳台(3~5、46~48轴)验算
7、9、10#栋10层北向阳台(7~9、12~14、26~28、31~33轴)验算
验算成果见附件各栋阳台加强配筋图。
阳台梁上由外架传来的集中力大小及位置详见附图
9、10#栋6~15轴南向阳台受力验算
一、阳台连系梁承载力验算
阳台连系梁截面为200*400,混凝土强度等级为C30,受力纵筋采用HRB400三级钢,箍筋采用HPB300一级钢,阳台板厚为100mm。
1、荷载统计
恒荷载
阳台连系梁自重:q1=0.2*0.4*25=2KN/M
阳台板传给连系梁自重:q2=0.65*0.10*25=1.625KN/M
阳台活荷载:q3=2.5KN/M2*1=2.5 KN/M
则均布荷载设计值为q=1.2*( q1+ q2)+1.4* q3=1.2*(2+1.625)+1.4*2.5=7.85KN/M 外脚手架型型钢传给阳台连系梁的集中力为27.2KN,集中力间距为1.3m。
考虑连系梁两端固接于阳台悬挑梁上,其受力计算简图如下:
经计算,其弯矩包络图及剪力包络图如下:
2、阳台连系梁正截面承载力验算
连系梁截面尺寸bxh=200mm*400mm ,混凝土强度等级C30,弯曲抗拉强度设计值为f t =1.43N/mm 2,轴心抗压强度设计值f c =14.3 N/mm 2,纵向受力钢筋为三级钢,f y =360N/mm 2,f y '=360N/mm 2,ξb=0.518,受拉钢筋为2Φ14,A s =308mm 2,受压钢筋为2Φ14,A s
'=308mm 2,箍筋为一级钢φ8@200。f yV =270N/mm 2。mm a a s s 35'==8.0,111==βα。
有效高度h 0=400-35=365mm
相对受压区高度x= (A s f y - A s 'f y ')/ f cm b=0≤2a s ',
此时受压钢筋未能得到充分利用,其极限弯矩
Mu= A s f y (h 0- a s ')=308*360*(365-35)=36.6 KN ·M
小于支座负弯矩M A =M B =-62.225 KN ·M ,增加支座负筋;
大于跨中弯矩Mmax=28.023 KN ·M ,满足要求。
计算支座负弯矩M A =M B =62.225 KN ·M 时,支座负筋A s , 由以上验算得知,由受拉钢筋所抵抗的弯矩M 1=36.6 KN ·M
则由受压混凝土及其相应的受拉钢筋A s2所承担的弯矩M 2=62.225-36.6=25.625 KN ·M
则支座负弯矩钢筋截面面积为A s =308+196.28=504.28mm 2,选取用HRB400三级钢2Φ14+1Φ16,其截面面积A s =509.06mm 2。
3、阳台连系梁斜截面承载力验算
截面有效高度h 0=400-35=365mm
计算V cs
V cs =0.07f c bh 0+1.5 f yV nA sv1h 0/s
=0.07*14.3*200*365+1.5*270*2*50.24*365/200 21200128.196)2(m b
f M h h f b
f A c y c S =--=αα
=147.34KN
复核截面尺寸
0.25f c bh 0=0.25*14.3*200*365=260.97KN >V cs =147.34KN
截面尺寸符合要求,故该梁能承担的剪力为:
V= V cs =147.34KN
大于梁端最大剪力76.454KN
故斜截面承载力满足要求。
二、阳台悬挑梁(XL1 200*400)承载力验算
阳台梁截面尺寸bxh=200mm*400mm ,混凝土强度等级C30,弯曲抗拉强度设计值为ft=1.43N/mm 2,轴心抗压强度设计值f c =14.3 N/mm 2,纵向受力钢筋为三级钢,f y =360N/mm 2,f y '=360N/mm 2,ξb=0.518,受拉钢筋为2Φ22,A s =760.27mm 2,受压钢筋为2Φ14,A s
'=308mm 2,箍筋为一级钢φ8@100。f yV =270N/mm 2。mm a a s s 35'==8.0,111==βα。
1、 荷载统计
恒载:0.2*0.4*25=2KN/M
阳台施工活荷载:2.5 *0.2=0.5KN/M
因悬挑脚手架作用阳台连系梁传给悬挑梁端集中力为76.454KN
悬挑梁根部固接于墙柱上,其受力简图如下:
参照建筑结构静力计算手册(第二版)第83页,得出
支座最大负弯矩M Max =2
q 2l pl +∑ =27.3*0.274+25.7*1.191+76.454*1.5+2.5*1.5*1.5/2=155.58KN ·M 最大剪力V Max =P+qL=27.3+25.7+76.454+2.5*1.5=133.204KN
2、 阳台梁正截面承载力验算
有效高度h 0=400-35=365mm
截面的受压区高度x= (A s f y - A s 'f y ')/ f c b=(760.27*360-308*360)/14.3*200=56.9mm ≤2αs ,此时受压钢筋未能得到充分利用,该梁所能承受的极限弯矩,即:
Mu= A s f y (h 0-αs ')=760.27*360*(365-35)=90.32KN ·M
故需增加支座负弯矩钢筋
受压钢筋A s '及其相应的受拉钢筋A s1,