钢筋支架预埋件计算例题

钢筋支架计算

一、参数信息

钢筋支架（马凳）应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之间。钢筋支架采用钢筋焊接制的支架来支承上层钢筋的重量，控制钢筋的标高和上部操作平台的全部施工荷载。型钢主要采用角钢和48×3.5MM钢管组成。

型钢支架一般按排布置，立柱和上层一般采用型钢，斜杆可采用钢筋和48×3.5MM 钢管，焊接成一片进行布置。对水平杆，进行强度和刚度验算，对立柱和斜杆，进行强度和稳定验算。

作用的荷载包括自重和施工荷载。钢筋支架所承受的荷载包括上层钢筋的自重、施工人员及施工设备荷载。钢筋支架的材料根据上下层钢筋间距的大小以及荷载的大小来确定，可采用钢筋或者型钢。

上层钢筋的自重荷载标准值为1.00 kN/m；

施工设备荷载标准值为1.000 kN/m；

施工人员荷载标准值为2.000 kN/m；

横梁的截面抵抗矩W= 3.130 cm3；

横梁钢材的弹性模量E=2.05×105 N/mm2；

横梁的截面惯性矩I= 11.210 cm4；

立柱的高度h= 5.10 m；

立柱的间距l= 0.90 m；

钢材强度设计值f= 205.00 N/mm2；

立柱的截面抵抗矩W= 2.837 cm3；

二、支架横梁的计算

支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。

按照支架横梁上面的恒荷载

和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

=1.2×1.00=1.20 kN/m

静荷载的计算值 q

1

=1.4×2.00+1.4×1.00=4.20 kN/m 活荷载的计算值 q

2

支架横梁计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

支架横梁计算荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩为

=(0.08×1.20+0.10×4.20)×0.902=0.418 kN.m

M

1

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M 2=-(0.10×1.20+0.117×4.20)×0.902=-0.495 kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=0.495×106/3130.00=158.147 N/mm 2

支架横梁的计算强度小于205.00 N/mm 2,满足要求。

3.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:

静荷载标准值q 1=1.00kN/m

活荷载标准值q 2=2.00+1.00=3.00kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×1.00+0.990×3.00)×900.004/(100×2.05×105×112100.00)=1.04mm

支架横梁的最大挠度小于900.00/150与10 mm,满足要求!

三、支架立柱的计算

支架立柱采用Ⅰ10号热轧工字刚的截面积A=14.33cm 2 截面回转半径i=4.14 cm 立柱的截面抵抗矩W=49.0 cm 3

支架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定：

[]N

f A

σϕ=

≤ 式中 σ──立柱的压应力； N ──轴向压力设计值；

ф──轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比λ=h/i =，经过查表得到,φ=0.475；

A ──立杆的截面面积（ cm 2）；

[f]──立杆的抗压强度设计值，[f]＝205.00 N/mm 2；

采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为

经计算得到 N=2.87 kN,

[]3222

2.8710 4.22/205/0.4751433N N N mm f N mm A mm

σϕ⨯===≤=⨯ 立杆的稳定性验算 σ<=[f],满足要求。

预埋铁件计算

一承受弯荷载预埋件，已知V=12kN ，l =0.3m ，h 0=0.4m ，锚筋用2根φ10mm 钢筋，

f si =215N/mm 2，K 1=1.55，K 2=1.50，a r =1，试验算是否安全。

【解】 由式

()111221.5j s st s st r

K V A f A f a ≤+和式

2011M 0.85j s st r

K h A f a ≤得：

K 1V j =1.55×12=18.6kN K 2M j =150×12×0.3=5.4kN ·m

2.5A s1f st1=2.5×78.5×215=42. 19kN ＞K 1V j =18.6kN

0.85h 0A s1f st1=0.85×400×78.5×215×10-6

=5.7kN ·m ＞K 2M j =5.4kN ·m

故预埋件安全。

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