無縫鋼管的撓度公式可參考《梁在簡單載荷作用下的邊形》,內有轉角方程、撓曲線方程、端截面轉角、最大撓度的公式。
㈡ 如何計算鋼結構的撓度
Ymax = 5ql^4/(384EJ).
式中: Ymax 為梁跨中的最大撓度(cm).
q 為均布線荷載(kg/cm).
E 為工字鋼的彈性模量,對於工程用結構鋼內,E = 2100000 kg/cm^2.
J 為工字鋼的截面慣矩容,對於樓主所說40b型工字鋼可取22800(cm^4).
撓度是在受力或非均勻溫度變化時,桿件軸線在垂直於軸線方向的線位移或板殼中面在垂直於中面方向的線位移。
細長物體(如梁或柱)的撓度是指在變形時其軸線上各點在該點處軸線法平面內的位移量。薄板或薄殼的撓度是指中面上各點在該點處中面法線上的位移量。物體上各點撓度隨位置和時間變化的規律稱為撓度函數或位移函數。通過求撓度函數來計算應變和應力是固體力學的研究方法之一。
㈢ 撓度的計算公式
隨著科學技術的進步以及建築設計的發展,力學建築不僅堅固,而且給人一種踏實舒服的感覺,那麼一些工程建設就需要精確的科學計算之後,然後才開始進行工程的開發,下面小編就為大家簡單的敘述一下撓度計算公式,以幫助一些建築的設計完成。
第一步:
當荷載的力作用在跨中時撓度的計算方式是:fmax=(P·L3)/(48×E·I)
當荷載作用在任意一點時撓度的計算方式:fmax={P·L1·L2(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2}/(27×E·I·L)。
也就是說這兩種情況我們如果進行分析的話,我們會發現集中荷載作用在任意一點時,也就是說任意一點可以是中點,那麼上面的‚式就會包含式,而式知識撓度公式中的一個特例,當然也就是L1=L2=L/2這種情況。那麼我們就可以這樣思考了,將L1=L2=L/2代入‚式中,max={P·L1·L2(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2}/(27×E·I·L)。
={P·L/2·L/2(L+L/2)·[3×L/2·(L+L/2)]1/2}/(27×E·I·L)
={P·L2/4·(3L/2)·[9×L2/4]1/2}/(27×E·I·L)
={P·(3L2/8)·[3×L/2]}/(27×E·I)
=P·(9L3/16)/(27×E·I)
=(P·L3)/(48×E·I)
這樣也就驗算了以上的思想了。
第二步:
簡單的推導過程:
我們以簡支梁來為例:全粱應將其分為兩段
對於梁的左段來說,則當0≤X1≤L1時,其彎矩方程可以表示為:
Mx1=(P·L2/L)·X;設f1為梁左段的撓度,則由材料力學。
E·I·f1//=(P·L2/L)·X
積分得E·I·f1/=(P·L2/L)·X2/2+C1
二次積分:E·I·f1=(P·L2/L)·X3/6+C1X+D1‚
因為X1等於零時:
簡支梁的撓度f1等於零(邊界條件)
將X1=0代入(2)得D1=0
而對於梁的右段,即當L1≤X2≤L時,其彎矩方程可以表現為:
MX2=(P·L2/L)·X-P·(X-L1);
設f2為梁右段的撓度,則由材料力學
E·I·f2//=(P·L2/L)·X-P·(X-L1)
積分得E·I·f2/=(P·L2/L)·X2/2-[P(X-L1)2/2]+C2ƒ
二次積分:E·I·f2=[(P·L2/L)·X3/6]-[P·(X-L1)3/6]+C2X+D2④
將左右段連接,則可以
①在X=0處,f1=0;
②在X=L1處,f1/=f2/(f1/、f2/為撓曲線的傾角);
③在X=L1處,f1=f2;
④在X=L處,f2=0;
由以上四條件求得(過程略):C1=C2=-[(P·L2)/6L]·(L2-L22);D1=D2=0。
代入公式、‚、ƒ、④整理即得:
對於左段0≤X≤L1
E·I·f1/=(P·L2/L)·X2/2+C1(1)
=P·L2/6L·[3X2-(L2-L22)](5)
E·I·f1=(P·L2/L)·X3/6+C1X+D1(2)
=(P·L2/6×L)·[X3-X(L2-L22)](6)
對於右段L1≤X≤L
E·I·f2/=(P·L2/L)·X2/2-[P·(X-L2)2/2]+C2(3)
=(P·L2/6×L)·[3X2-(L2-L22)]-[P/2·(X-L1)2](7)
E·I·f2=[(P·L2/L)·X3/6]-[P·(X-L1)3/6]+C2X+D2(4)
=(P·L2/6L)·[X3-X(L2-L22)]-[P/6·(X-L1)3](8)
等一一對應的過程式。
第三步:按以上基礎繼續進行:
若L1>L2,則最大撓度就顯然在左段內,命左段的傾角方程(5)f/等於零,即得最大撓度所在之位置,於是令:
P·L2/6L·[3X2-(L2-L22)]=0
則:3X2-(L2-L22)=0
得:X=[(L2-L22)/3]1/2(9)
將(9)式代入(6)式即得最大撓度
fmax=-[P·L2·(L2-L22)3/2]/[9×31/2×L·E·I](10)
展開即得:
fmax=-{(P·L1·L2·(L+L2)·[3×L1·(L+L2)]1/2)}/(27×E·I·L)。
這就是公式的推導過程,對於非專業人士可能不會十分清楚,小編這樣希望給專業人士一個幫助性的指引,希望有關人士可以在建築上能夠得以應用。以上就是有關撓度計算公式的內容,希望能對大家有所幫助!
㈣ 鋼管支撐立柱撓度怎麼計算
受壓不考慮饒度,考慮壓縮量。
如果是做方案,根據桿件約束條件,驗算穩定專性,好屬像有系數什麼的吧。
材料力學里,拉、壓桿的變形公式是一樣的,如果不考慮壓桿失穩,塑性變形等因素,在彈性變形范圍內如果拉力和壓力相等,產生的變形是一樣的:Fl/EA,EA就叫拉伸(壓縮)剛度。
㈤ 腳手架鋼管擾度如何計算
我在別處復制了一段話,不知道能否幫上你
【摘 要】該文論述了腳手架在現場施工的應用情況,詳細敘述了腳手架的支撐體系的計算,並且比較了施工中常見的兩種鋼管腳 手架的情況。
【關鍵詞】扣件式鋼管腳手架 門式鋼管腳手架 地基承載力
前言
在橋梁施工中,雖然腳手架在工程中有著重要的地位,而且按照施工設計要求也應當列入單位工程施工組織設計內,但現在卻還經常發現許多單位的施工組織設計內並無詳細敘述;即使有,往往也很簡單並不符合實際施工的要求。為確保施工安全,對腳手架的驗算很有必要。
在現在橋梁施工中, 應用比較多的有兩種腳手架,一是扣件式鋼管腳手架 ,另一種為門式鋼管腳手架。本文主要介紹這二種腳手架的設計計算方法。
扣件式鋼管腳手架
扣件式鋼管腳手架是以橫向橫桿、縱向橫桿、立桿、腳手板和剪刀撐、掃地桿、底座、拉撐件以及連接它們的扣件組成的一種鋼管腳手架。
1、扣件式鋼管腳手架設計計算
橋梁施工採用的扣件式鋼管腳手架一般主要作為模板支架,承受混凝土結構物的施工荷載。扣件式鋼管腳手架的承載能力按概率極限狀態設計法的要求,採用分項系數設計表達式進行設計。一般進行的計算為:縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度和連接扣件的抗滑承載力計算;立桿的穩定性計算;立桿地基承載力計算。
(1)荷載計算
在橋梁施工中,作用在扣件式鋼管腳手架上的荷載一般有施工結構物荷載、操作人員體重、施工設備重力和扣件式鋼管腳手架自重力。各種荷載的作用部位和分布可按實際情況採用。扣件式鋼管腳手架荷載的傳遞順序為:腳手板→橫向橫桿→縱向橫桿→立桿→底座→地基。
(2)縱向、橫向水平桿的抗彎強度計算
縱向、橫向水平桿的抗彎強度計算公式如下:
δ= ≤[f]
m——彎矩設計值
橫向、縱向水平桿的內力一般按照三跨連續梁計算彎矩(如果特殊情況可按多跨連續梁彎矩計算):
w——截面模量。
[f]——鋼材的抗彎強度設計值。
(3)縱向、橫向水平桿的擾度計算:
縱向、橫向水平桿擾度按下式計算:
υ= ≤[υ]
υ——擾度
e——鋼材的彈性模量
i——縱向、橫向水平桿的截面慣性矩
q——縱向、橫向水平桿上的等效均布荷載
l——縱向、橫向水平桿的跨度
[υ]——容許擾度,應按下表採用。
(4)連接扣件的抗滑承載力計算
縱向、橫向水平桿與立桿連接時,其扣件的抗滑承載力應符合下式規定:
r≤[r]
r——縱向、橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力(q*l)
[r]——扣件抗滑承載力設計值。
(5)立桿的穩定性計算
立桿的穩定性計算:
≤[f]
n——模板支架計算立桿的軸向力設計值
n=1.2∑ngk+1.4
∑nqk
∑ngk——模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重產生的軸向力的總和。
∑nqk——施工人員及施工設備荷載標准值、振搗混凝土時產生的荷載標准值產生的軸向力總和。
ф——軸心受壓構件的穩定系數,應根據長細比λ取值,
當λ>250時,ф=7320/λ2
a——立桿的截面面積。
[f]——鋼材的抗彎強度設計值。
(6)立桿地基承載力計算
根據試驗結果,荷載板底面的應力與其沉量的關系曲線如下圖所示。從圖中可看出,在荷載作用下地基土的變形。如果荷載應力超過p0,地基承載變形將發生突變,喪失地基承載力。所以立桿基礎底面的平均壓力一定要滿足下式要求:
p≤[fg]
p——立桿基礎底面的平均壓力,
[fg]——地基承載力設計值,
門式鋼管腳手架
以門架、交叉支撐、連接棒、掛扣式腳手板或水平架、鎖臂等組成基本結構,再設置水平加固桿、剪刀撐、掃地桿、封口桿、托座與底座的一種標准化鋼管腳手架。
1、門式鋼管腳手架設計計算
橋梁施工採用的門式鋼管腳手架一樣一般作為模板支架,承受混凝土結構物施工荷載(見上圖)。腳手架的承載能力也採用了現行結構統一的設計表達形式。即同樣採用按概率極限狀態設計法。
與扣件鋼管腳手架不同,門式鋼管腳手架的主要破壞形式是在抗彎剛度弱的門架平面外多波鼓曲失穩破壞。由於門式鋼管腳手架的基本單元,門架是一個框架結構,在施工荷載作用下,施工層的門架桿件在門架平面內受局部彎矩作用。因此門式鋼管腳手架主要是靠門架立桿軸心受壓將豎向荷載傳給基礎的,風荷載作用時,將在門架平面方向產生彎矩,這也要靠門架的立桿軸心力組成力偶矩來抵抗。總之,門式鋼管腳手架主要受軸壓力。既計算主要評定門式鋼管腳手架的穩定性,其公式如下:
n≤[nd]
n——作用於一榀門架的軸向力設計值
[nd]——一榀門架的穩定承載力設計值。
2、門式鋼管腳手架地基承載力計算與扣件式鋼管腳手架計算相同。
p≤[fg]
p——立桿基礎底面的平均壓力,
[fg]——地基承載力設計值,
通過以上對腳手架的穩定性和地基承載力的驗算,取得了腳手架支撐體系安全施工的理論依據。
門式腳手架與扣件式腳手架比較
1、施工工藝比較 :
門式腳手架:1)裝拆方便,施工工效高;約為扣件式腳手架的2~3倍。2)工人勞動相對強度較低。
扣件式腳手架:1)裝拆比較方便,施工工效較低。
2、搭設高度比較:
門式腳手架:搭設高度一般≤45米。
扣件式腳手架: 搭設高度一般≤50米。
3、經濟效益比較:
門式腳手架:1)用鋼量較省。2)腳手架部件規格品種多,一次性投資大。3)腳手架管理困難,保養不易。
扣件式腳手架:1)用鋼量較多。2)腳手架一次性投資小。
4、文明施工比較
門式腳手架:腳手架組裝標准化,排列整齊,美觀。
扣件式腳手架:腳手架組裝尚可。
安全施工應當特別注意的問題
在腳手架搭使用期間中嚴禁拆除交叉支撐、加固桿件、掃地桿等。作業層的施工荷載一定要符合設計要求,不得超載。
搭設鋼管腳手架的場地必須平整堅實,並嚴格作好排水工作。
㈥ 鋼結構桁架的撓度怎麼計算
鋼結構桁架的撓度計算公式為:
Y=
5ql^4/(384EI)。
式中:
Y為鋼結構桁架的撓度。
q
為均布線荷載標准值(kn/m)。
E
為鋼的彈性模量,對於工程用結構鋼,E
=
2100000
N/mm^2。
I
為鋼的截面慣矩,可在型鋼表中查得(mm^4)。
撓度是在受力或非均勻溫度變化時,桿件軸線在垂直於軸線方向的線位移或板殼中面在垂直於中面方向的線位移。傳統的橋梁撓度測量大都採用百分表或位移計直接測量,當前在我國橋梁維護、舊橋安全評估或新橋驗收中仍廣泛應用。該方法的優點是設備簡單,可以進行多點檢測,直接得到各測點的撓度數值,測量結果穩定可靠。
㈦ 鋼梁撓度如何測量
混凝土結構設計規范GB50010-2010中有規定:
第3.3.2條受彎構件的最大撓度應按荷載效應的標准組合並考慮荷載長期作用影響進行計算,其計算值不應超過表3.3.2規定的撓度限值。
受彎構件的撓度限值 表3.3.2
構件類型 撓度限值
吊車梁:手動吊車 L0/500
電動吊車 L0/600
屋蓋、樓蓋及樓梯構件:
當l0<7m時 L0/200(L0/250)
當7m≤l0≤9m時 L0/250(L0/300)
當l0>9m時 L0/300(L0/400)
註:
1表中L0為構件的計算跨度;
2表中括弧內的數值適用於使用上對撓度有較高要求的構件;
3如果構件製作時預先起拱,且使用上也允許,則在驗算撓度時,可將計算所得的撓度值減去起拱值;對預應力混凝土構件,尚可減去預加力所產生的反拱值;
4計算懸臂構件的撓度限值時,其計算跨度l0按實際懸臂長度的2倍取用。
撓度越大對應的裂縫就越大,對應的裂縫控制有三個等級一級要求不出現裂縫,二級要求一般不出現裂縫,三級允許出現裂縫。
(7)鋼管的撓度怎麼驗算擴展閱讀:
傳統的橋梁撓度測量大都採用百分表或位移計直接測量,當前在我國橋梁維護、舊橋安全評估或新橋驗收中仍廣泛應用。
該方法的優點是設備簡單,可以進行多點檢測,直接得到各測點的撓度數值,測量結果穩定可靠。
但是直接測量方法存在很多不足,該方法需要在各個測點拉鋼絲或者搭設架子,所以橋下有水時無法進行直接測量;對跨線橋,由於受鐵路或公路行車限界的影響,該方法也無法使用;跨越峽谷等的高橋也無法採用直接方法進行測量;另外採用直接方法進行撓度測量,無論布設還是撤消儀表,都比較繁雜耗時較長。
上部結構設計:
主要分為框架結構、剪力牆結構、框架-剪力牆結構、框架-核心筒結構、筒中筒結構、砌體結構。
基礎設計:
1、根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況確定基礎的形式,材料強度等級,一般有淺基礎(如:獨立基礎、條形基礎等)和深基礎(如:樁基)。
2、基礎底面積的確定及地基承載力驗算。
3、基礎內力計算及配筋計算。
4、考慮必要的構造措施。
結構施工圖上是結構工程師的語言,是直接面對施工現場及相關工程技術人員的,應該按照一定的規范繪制。
1、柱、梁截面應合理:由位移、軸壓比、配筋率等控制,梁大跨取大截面,小跨取小截面,梁的截面也與梁所承受的上部荷載有關,荷載越大截面也應取大,荷載較小截面可相應減小,連續跨梁截面寬度宜相同。
柱截面應每隔3層左右收小一次,以節約投資,每次收小時應每側不小於50mm,以方便支模,也不宜大於200mm,以免剛度突變,最上段(頂上幾層)可用300mm×300mm(應滿足計算要求)。收小柱截面,也可相應增加使用面積。
2、混凝土強度等級:宜≥C25(留有餘地),柱樑宜同,變柱截面處不變混凝土強度等級,以免剛度突變。板不宜高於C40(高規4.5.2條規定)、上海市《控制住宅工程鋼筋混凝土現澆樓板裂縫的技術導則》。
7條規定「現澆樓板的混凝土強度等級不宜大於C30」,中國土木工程學會混凝土及預應力混凝土分會混凝土質量專業委員會、高強與高性能混凝土專業委員會編的《鋼筋混凝土結構裂縫控制指南》也建議「樓板、屋面板採用普通混凝土時,其強度等級不宜大於C30。
基礎底板、地下室外牆不宜大於C35」,其原因是為了控制水泥用量,混凝土強度等級越高,水泥用量也越多就越容易開裂。
㈧ 鋼管強度及擾度的計算公式
靜力作用下鋼管的強度和撓度按材料力學公式就可以計算。作為承重構件時尚需驗算構件的整體穩定和局部穩定等等。鋼管節點的設計參照《鋼結構設計規范》GB 50017━2003 鋼管結構
㈨ 鋼管的抗彎曲強度怎麼計算
先計算梁的抄最大彎矩襲M,鋼材強度設計指為f=215MPa,計算所需要的截面抵抗距W=M/f。根據計算結果選用H型鋼。當然,上面的計算沒有考慮整體穩定,但是基本思路是這樣。
撓度控制:梁按簡支算,最大撓度為:f=(P*L^3)/(48*E*I)。其中P為集中力,L為跨度,E為鋼材的彈性模量,取E=2.06E5MPa,I為型鋼的截面慣性距,根據手冊查得。最大撓度與跨度的比值要控制在1/400以內。
㈩ 鋼管撓度計算
fmax = 5ql^4/(384EI).(確切的說你算這個兩端簡支不能用這個公式,這個公式應為一端簡支、一端鉸支的承受均布荷載的梁中心的最大撓度的公式,及剛度公式。)
fmax 為中心最大撓度(mm).
l 中心長度
q 均布荷載.
E 彈性模量,對於工程用結構鋼,E = 210GPa.
J 鋼管的截面慣矩.
中心長度單位是根據你公式中的其他項目來定的,我習慣用cm,然後再來定其他的單位,一般不會算錯,你可以估計下許可撓度和長度的比【f/L】在1/5000~1/10000內,應該能得到結果