支撑钢管的最大应力值怎么计算?
梁跨度方向钢管的计算
作用于梁跨度方向钢管的集中荷载为梁底支撑方木的支座反力。
钢管的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=4.73 cm3;
I=11.36 cm4;
E= 206000 N/mm2;
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P= 2.031 kN
支撑钢管计算简图
最大弯矩 Mmax = 0.433 kN·m ;
最大变形 νmax = 0.849 mm ;
最大支座力 Rmax = 4.603 kN ;
最大应力 σ =M/W= 0.433×106 /(4.73×103)=91.6 N/mm2;
支撑钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 91.6 N/mm2 小于支撑钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2,满足要求。
支撑钢管的最大挠度νmax=0.849mm小于800/150与10 mm,满足要求。
如果保护层按35计,
1、左起锚入底板1000
2、左起斜段,1000+50+50-1个保护层,得1065
3、平段,500-2个保护层,得430
4、右起斜段,三角形求得斜长再-1个保护层,得1644
5、锚固段,1000
总计得:1000+1065+430+1644+1000=5139
再乘25的钢筋重量和根数,得:5.139*3.85*10=197.85公斤
1 当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽。
2 在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力。
3 对加宽部分,地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。
4 当采用混凝土套加固时,基础每边加宽的宽度其外形尺寸应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7中有关刚性基础台阶宽高比允许值的规定。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋。
5 当采用钢筋混凝土套加固时,加宽部分的主筋应与原基础内主筋相焊接。
6 对条形基础加宽时,应按长度1.5-2.0m划分成单独区段,分批、分段、间隔进行施工。
1、基础注浆补强
适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。浆液主要采用水泥浆,水灰比可采用0.5~0.6, 或采用环氧树脂等。
(1)首先在裂缝处钻孔,单边基础每边不少于2孔;
(2)条基可沿基础纵向间距1.5~2.0m钻孔,且不小于2排
(3)注浆施工时,先在原基础裂损处钻孔,注浆管直径可为25mm,钻孔与水平面的倾角不应小于30°,钻孔孔径应比注浆管的直径大2-3mm,孔距可为0.5-1.0m。
(4)注浆压力可取0.1-0.3MPa。如果浆液不下沉,则可逐渐加大压力至0.6MPa,浆液在10-15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6-1.2m。
2、加大基础低面积法
加大基础低面积法适用于既有建筑的地基承载力或基础底面尺寸不满足规范要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
当基础偏心荷载时,可采用不对称加宽当承受力中心荷载时,可采用对称加宽。
为提高加固效果。应采取措施或减小新加部分与原基础间的应力应变滞后。对于条形基础,可每隔1.5-2m间距设置卸载短钢梁,用千斤顶将原基础所受荷载按一定比例转移至新增钢筋混凝土接边踏台梁对于独立基础,可通过钢管斜撑,用钢板将原基础所受部分荷载转移至新增钢筋混凝土环梁。
3、锚杆静压桩
锚杆静压桩是指利用锚固于原有基础中的锚杆提供的反力实施压桩,压入桩一般为小截面桩,主要用于基础的加固处理。其优点是所用机具简单,易于操作,施工不影响工期,可在狭小的空间内作业,传荷过程和受力性能明确,施工简便,质量可靠,缺点是承台留孔,锚杆预埋复杂。
静压法通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层,当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时,必须根据桩机的压桩力与终压力及土层的形状、厚度、密度、上下土层的力学指标、桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。
4、树根桩法
树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、古建筑的整修、地下铁道的穿越等加固工程。
(1)树根桩的直径宜为150-300mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。
(2)树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定,当无试验资料时,也可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7有关规定估算。树根桩的单桩竖向承载力的确定,尚应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和桩身材料的强度要求。
(3)桩身混凝土强度等级应不小于C20,钢筋笼外径宜小于设计桩径40-60mm。主筋不宜少于3根。对软弱地基,主要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2桩长;主要承受水平荷载时应全长配筋。
(4)树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新的桩承台。
采用Φ 48×3.5mm 钢管,用扣件连接。
1.荷值计算:
钢管架体上铺脚手板等自重荷载值 0.4KN/㎡
钢管架上部承重取值 2.0 KN/ ㎡
合计: 2.4 KN/ ㎡
钢管架立杆轴心受力、稳定性计算
根据钢管架设计,钢管每区分格为 1.5× 1=1.5 ㎡,立杆间距取值 1.5 米,
验算最不利情况下钢管架受力情况。则每根立杆竖向受力值为: 1.5× 2.4=3.6
KN
现场钢管架搭设采用Φ 48 钢管, A=424 ㎜ 2
钢管回转半径: I =[(d 2+d12)/4]1/2 =15.9 ㎜
钢管架立杆受压应力为:
=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜ 2
安钢管架立杆稳定性计算受压应力:
长细比:λ =l/I =1500/I=94.3 查表得: ?=0.594
δ =N/ ? A=4.25/424*0.594=16.87N/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2
钢管架立杆稳定性满足要求。
横杆的强度和刚度验算其抗弯强度和挠度计算如下:
δ=Mmax/ w=(2400*1500)/(10*5000)=132/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2
其中δ 横杆最大应力
Mmax 横杆最大弯矩
W 横杆的截面抵抗距,取 5000 ㎜ 3
根据上述计算钢管架横杆抗弯强度满足要求。
Wmax=ql 4/150EI=(2200*1500 4 /1000)/(150*2060*100*12.19*1000)
= 2.99 ㎜ <3 ㎜
其中 Wmax 挠度最大值
q 均布荷载
..
.
l
立杆最大间距
E
钢管的弹性模量, 2.06 × 100 KN/ ㎜ 2
I
截面惯性距, 12.19 × 100 ㎜ 4
根据上述计算钢管架横杆刚度满足要求 .
扣件容许荷载值验算。
本钢管架立杆未采用对接扣件连接,