采光頂施工計(jì)算書

PAGE1采光頂施工計(jì)算書圓型鋼絲繩平臺(tái)受力計(jì)算活動(dòng)架排列示意圖如下，按最不利情況，在中部設(shè)滿鋪活動(dòng)腳手架。a、搭設(shè)方案簡介：①圓球鋼絲繩橫軸方向間距600mm，縱軸方向間距600mm，橫軸、縱軸鋼絲繩上下交錯(cuò)編制成網(wǎng)，預(yù)拉力為28.5KN，鋪2440×1220×16mm木模板。②平臺(tái)上搭設(shè)活動(dòng)腳手架，腳手架高為5.7米（3層），并設(shè)置≥1200mm安全防護(hù)。腳手架底端用架子管、旋轉(zhuǎn)卡扣找平，防止腳手架傾斜，并在腳手架立桿頂部設(shè)置鋼絲繩柔性連墻，采用2條通長?11mm鋼絲繩與采光頂鋼筋砼基礎(chǔ)以交叉形式連接。腳手架只做操作平臺(tái)使用。安裝機(jī)具，25kg/個(gè)，小于等于6個(gè)。b、跳板自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算跳板的厚度按32mm考慮，其重力密度：γg=6.5KN/m,自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=γg×t/1000=6.5×32/1000=0.208KN/m2考慮其他附件，自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值取0.208KN/m2c、腳手架+施工人員自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：一個(gè)5.7米高腳手架的自重是90KG，尺寸為0.9×1.9，高度是1.9米。一個(gè)人的平均體重按75kg考慮，圓形采光頂按6個(gè)人同時(shí)施工考慮這6個(gè)人按最不利的腳手架區(qū)域，集中在中部三層腳手架的區(qū)域折算到單位面積自重為：三層腳手架中間區(qū)域區(qū)域尺寸為2.0米*4.0米自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=90*10/1000/0.9/1.9+0.25+（75*6*10+25*6*10）/1000/2/4=1.526KN/m2d、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算除了上述自重荷載外，沒有其他物件堆放，為安全起見，考慮裝修施工時(shí)的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按Qk=0.3KN/me、鋼絲繩預(yù)緊力計(jì)算鋼絲繩的技術(shù)參數(shù)：直徑ψ11的鋼絲繩的破斷力取65.8KN，預(yù)緊力取破斷力的15%，即9.87KN拉索的預(yù)應(yīng)力是綜合考慮溫度變形，索的伸長梁，主體結(jié)構(gòu)的變形及索的蠕變等因素而提前施加的力一般在主體結(jié)構(gòu)中，索結(jié)構(gòu)廠家給的預(yù)應(yīng)力為破斷力的20%-30%，此施工方案對撓度變形沒有過嚴(yán)的要求也為了不給主體結(jié)構(gòu)過大的拉力，此處預(yù)應(yīng)力折中。f、鋼絲繩的自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算100m的自重荷載是74.6公斤。圓形采光頂鋼絲繩的總長是950米，鋼絲繩的自重是74.6/100×925=690kg，即6.9KN,圓形鋼絲繩的面積是250平米，單位面積的自重是0.0276KN/m2g、荷載模式：Dead:活動(dòng)腳手架+施工人員自重荷載總和為：三層1.526KN/m2加上鋼絲繩自重0.0276KN/m2,分別是1.554KN/m2S：類型鋼絲自重跳板自重腳手架自重機(jī)具人員0.5760.2080.5260.1880.563h、計(jì)算模型直徑11的鋼絲網(wǎng)。i、荷載施加自重荷載：鋼絲繩網(wǎng)格尺寸為0.6×0.6米，施加自重dead的點(diǎn)荷載分別為1.6×0.36=0.576KN把這個(gè)點(diǎn)荷載分別施加在下圖所示的節(jié)點(diǎn)上活荷載：鋼絲繩網(wǎng)格尺寸為0.6×0.6米，施加活荷載S的點(diǎn)荷載為0.3×0.36=0.216KN溫度荷載和預(yù)緊力荷載均按均布溫度施加。j、鋼絲繩的拉力計(jì)算經(jīng)非線性分析：鋼絲繩的最大拉力為：N=9.87KN，鋼絲繩的破斷力是65.8KN，安全系數(shù)為3.76關(guān)于安全系數(shù)，根據(jù)索結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范JGJ257-2012,其取值為2.0，此處安全系數(shù)為3.76，滿足設(shè)計(jì)要求k、鋼絲繩的撓度計(jì)算最大撓度437mm，可滿足施工要求。關(guān)于撓度，根據(jù)索結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范JGJ257-2012的要求，撓度去跨度的1/45,其撓度限制為20240/45=450mm.本計(jì)算所得撓度為437mm，小于撓度限值，能滿足施工要求！采光頂翻墩結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算采光頂翻墩為材料鋼筋混凝土材料。混凝土等級C30,四級鋼筋。鋼筋參數(shù)統(tǒng)一設(shè)置如下：彈性模量Ex=2.06e11N/mm2，泊松比為0.3?；炷羺?shù)：彈性模量Ex’=3.0e10N/mm2，泊松比為0.17。取值依據(jù)源自《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）。荷載取值為40kN/m2。（荷載來自鋼絲繩計(jì)算書，最大荷載為43.5kN，最小為24.2kN。因荷載沿圓周布置，為簡便計(jì)算將原集中荷載轉(zhuǎn)換為面載，單位平方內(nèi)受力取值40kN/m2）。彈性模量取值：混凝土泊松比取值表格，因材料為C30，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，,約為0.1667，取值0.17有限元模型建立單元選擇：本模型通過ANSYS14.0有限元軟件進(jìn)行建模與分析。鋼筋的單元類型取為Link180單元，Link180單元主要用于桿件、鋼筋和拉鎖結(jié)果的有限元單元類型，也可取Pipe單元?；炷两Y(jié)構(gòu)按Solid45確定，Solid45通常是線性分析，Solid65為非線性分析。ANSYS14.0已經(jīng)優(yōu)化了此項(xiàng)Solid45，但可以通過命令流實(shí)現(xiàn)。模型尺寸如下：圓弧內(nèi)徑r1=8.794m，外徑r2=9.925m，高度h=0.6m。建立的模型效果如圖一所示。圖一計(jì)算模型圖網(wǎng)格劃分為了保證計(jì)算精度，鋼筋和混凝土的單元網(wǎng)格尺寸取值0.1m。網(wǎng)格劃分類類型為自由劃分。鋼筋和混凝土單元格劃分圖見圖二和圖三所示。圖二、鋼筋劃分圖圖三模型網(wǎng)格劃分圖約束與施加荷載采光頂結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁結(jié)構(gòu)，一端固結(jié)，一端自由?？蓪⒛Ｐ偷酌嬉暈楣潭ǘ思s束，外露部分視為自由端。荷載以面載形式施加在相應(yīng)位置。約束與荷載施加見圖四。圖四約束與荷載施加圖求解：執(zhí)行SOLVE命令進(jìn)行對模型的計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如列云圖五位移云圖圖六應(yīng)力云圖圖七底部應(yīng)力云圖圖八應(yīng)變云圖圖九局部應(yīng)變云圖ANSYS計(jì)算的結(jié)果通常由云圖和曲線圖顯示，本結(jié)構(gòu)計(jì)算為線彈性計(jì)算，由相應(yīng)的云圖可以分析結(jié)構(gòu)受力。圖十撓度取值表圖五可以得到結(jié)構(gòu)最大位移為1.32mm，屬于微小位移。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）中第3.4.3節(jié)中表3.4.3的取值（圖十），得到懸臂梁的允許撓度為0.6*2/200=0.006m=6mm>1.32mm，故結(jié)構(gòu)滿足撓度要求。圖六至圖九表