① 框架结构是如何传力的
一,传力:
主要就是梁和柱,梁主要承受的就是水平力,柱主要承受的就是竖向力,板分双向板和单向板,板传力给梁,梁传力给柱子,柱子传力给基础。板基本上不受地震力,而柱子在地震的作用下容易破坏,故一般用强柱弱梁来设计框架结构。
二,特点:
框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
抗震房-房屋框架结构框架结构体系的缺点为:框架节点应力集中显着;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑, 框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对于各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显着增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。
② 简述单向板和双向板的概念和传力途径
单向板:四边支承的长方形的板,如长跨与短跨之比等于或大于二时,大荷载作用下,主要沿较小的板宽方向产生弯矩,可作为单向板计算。单向板的受力钢筋为单向配筋,沿短跨方向配置。但在长跨方向亦有弯矩产生,需要配置分布钢筋。
双向板:四边支承的长方形的板,如长跨与短跨之比相差不大,其比值小于二时称之为双向板。在荷载作用下,将在纵横两个方向产生弯矩,沿两个垂直方向配置受力钢筋。
(2)传力分析的一般方法扩展阅读:
相关计算方法:
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第9.1.1条规定:
混凝土板应按下列原则进行计算:
1、两对边支撑的板应按单向板计算。
2、四边支撑的板应按下列规定计算:
1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,应按双向板计算;
2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板设计。
3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。
③ 传力体系荷载是怎么传递的
题目问的过分原则、笼统,只能原则的回答;
荷载传递的终点是地壳,并分散至地壳深处;
荷载传递路径沿途经过的杆件、节点、支座、基础构成了传力体系;
荷载传递具备走近路、简洁、直接的特征;
荷载传递喜欢拥挤向着应力线密集方向,但也能“自觉”地向不拥挤方向“分流”;
当传递沿途中材料质地不均匀时,应力线拥挤向着密度大的部位;
荷载传递非常迅速,施加荷载一开始就能达到地壳,除了传递途中隔有减震物质(低密度物)有迟滞现象外;
荷载传递途径各构件都会被引起不同的应力和变形。
④ 试分析不同结构体系的荷载传力途径,水平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作用
水平结构体系一方面承受楼,屋面的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系,另一方面把作用在各层的水平力传递和分配给竖向结构体系。竖向结构体系的作用是承受由楼和屋盖传来的竖向力和水平力并将其传递给下部结构
⑤ 结构力学 求各点受力
结构力学:
结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。
结构力学通常有三种分析的方法:
能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
⑥ 分析不同结构体系的荷载传力途径
怎么给你说呢! 先看看什么结构体系吧! 无非就是板传递到梁上面,梁传递到柱,柱传递到基础。
⑦ 单向板传力问题
因为板是是通过两个方向的弯曲来把荷载传递的,当为单向板时,长跨方向分配到的力很小,所以在设计计算时就只考虑短跨方向的受力,在长跨方向按构造来配置钢筋。
⑧ 弹钢琴如何传力
力量传不过去就是因为手腕和手面将力量阻挡住了,高抬指,手指的发力点是第三关节,尽量让手指触键的时候找手腕手面放松的感觉,每天都要练。
⑨ 脚手架计算书最开始的荷载传递 求分析指导
先算恒载;2脚手板、悬挑于结构边上这一部分脚手板等受力;2算得):立杆、大横杆、恒叠加乘以分项系数);2算(因为是分内外排的),活载就好算了按照规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》或《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》取活荷载值、脚手板按照力学中简支梁的支座反力求出分别作用于内排和外排的重量。最后将求出的标准值乘以活、恒的分项系数得出设计值(这是活、小横杆按147、防护竹笆等都是外排架体受力的,二内排主要是147,当然还有其他的就看你们在搭设时所用的东西了,因为剪刀撑计算书都是在分内外排分别计算的、防护网,然后求出分别在内外排的值(和脚手板一样的算法),最好按照规范的计算项进行计算、踢脚板,这样就可以按照规范进行验算了。
荷载计算:
(1)垂直荷载的传递路线:
施工荷载→钢脚手板→小横杆→大横杆→通过扣件抗剪→立杆简易桁架→悬挑工字钢。
(2)荷载取值:
① 结构施工用脚手架施工活荷载标准值取为:qk=3.0KN/m2。
② 作用于外架的风荷载标准值:(见高层建筑施工手册公式4-4-1)
ω = 0.75β2μzμstwω0
其中,ω0——基本风压值,取0.50KN/m2
β2——风振系数,取1.0。
μz——风压高度变化系数,取1.72。
μstw——风压体型系数,查表得0.2496。
∴ ω = 0.75×1×1.72×0.2496×0.5 = 0.161(KN/m2)
③ 恒载
钢脚手板自重245 N/ m2
钢管自重3.82 kg/m
扣件自重9.8 N/个
(3)荷载分项系数的选择:
永久荷载的分项系数,采用1.20。
可变荷载的分项系数,采用1.40。
脚手架验算。
① 小横杆验算:
小横杆受力按简支梁计算,其上承受施工荷载,钢脚手板荷载,小横杆自重。同时,由悬挑架设计可知小横杆间距500。则荷载组合值为:
q = 1.2×(3.82×9.8×10-3+0.245×0.5)+1.4×3.0×0.5 = 2.36 KN/m
跨中弯矩为:M = —— ql2 = ——×2.36×1.052 = 0.33KNm
M 0.33×106
小横杆受弯应力为:б= — = ———— =64.96 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
1 1
其支座反力为:N = —— ql = ——×2.36×1.2 = 1.42KN
2 2
② 大横杆验算:
大横杆受力按三跨连续梁考虑,其上承受小横杆传来压力及自重。且大横杆间距为1.5m。
由小横杆传来压力产生的最大弯矩为:
M1 = 0.311×N×1.5 = 0.311×1.42×1.5 = 0.662KNm
由大横杆自重产生的最大弯矩为:
M2 = 0.117ql2 = 0.117×3.82×10-3 ×1.502 = 0.001KNm
M1+ M2 (0.662+0001)×106
则:б= ——— = ————————— = 130.52 N/mm2 <[б]=205N/mm2
W 5.08×103
符合要求。
③ 立杆验算:
立杆设计由稳定计算控制,脚手架的稳定计算必须计算其结构的整体稳定及单杆的局部稳定。
计算脚手架的整体稳定及单杆局部稳定时,其强度设计值应乘以相应的调整系数KHKA,其中KH为与脚手架的高度有关的调整系数,取
1 1
KH = ——— = ———— = 0.781;
1+ H 1+ 28
—— ——
100 100
KA为与立杆截面有关的调整系数,当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时,取KA = 0.85。
a. 整体稳定验算:
脚手架的整体稳定按轴心受力格构成压杆计算,当考虑风荷载时,需满足如下公式的要求:
N M
—— = ——— ≤ KAKH[б]
ΨA bA
其中,N——格构式压杆的轴心压力。由立杆纵距1.5m;外架步距1.8m,查《高层建筑施工手册》表4—4—4得脚手架自重产生的轴力NGK1=0.442KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;脚手架铺设层数六层,查《高层建筑施工手册》表4—4—5得脚手架附件及物品重产生的轴力NGK2=4.185KN。由立杆横距1.02m;立杆纵距1.5m;均布施工荷载3.0KN/m2,查《高层建筑施工手册》表4—4—6得一个纵距内的脚手架施工、荷载标准值产生的轴力NQK=6.30×2=12.60KN。则:N=1.2(n1NGK1+ NGK2)+ 1.4NQK
28
=1.2 × 〔—— × 0.442 + 4.185 〕+ 1.4×12.60 = 30.93KN
1.8
M——风荷载作用对格构成压杆产生的弯矩,为:
Qh12 0.161×1.82
M = ——— = ————— = 0.065KNm
8 8
Ψ——格构压杆的整体稳定系数,由换算长细比
λcx=μλx=25×10.28=257,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得
ψ=0.242。
N M 30.93×103 0.065×106
则: —— + —— = ———————— + ————————
ΨA bA 0.242×4.89×2×102 1050×4.89×2×102
= 130.68 + 0.0633 = 130.74N/mm2
< KAKH[б] = 0.781×0.85×205 = 136.13N/mm2
符合要求。
b. 单杆局部稳定验算:
双排脚手架单杆局部稳定需满足如下公式要求:
N1
—— +бM ≤ KAKH[б]
Ψ1A1
N
其中, N1——单根立杆的轴心压力,取N1=—— = 15.46KN。
2
Ψ1——立杆稳定系数,由λ1= h/I = 180/15 = 120,查《高层建筑施工手册》表4—4—7得Ψ1 = 0.452。
бM ——操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。当施荷载取3000N/m2时,取бM = 55 N/mm2
N1 15.46×103
—— +бM = ———————— + 55
Ψ1A1 0.452×4.89×102
=124.95 N/mm2 < KAKH[б] = 135.92 N/mm2
符合要求。
④ 连墙点抗风强度验算:
风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt = 1.4H1L1ω = 1.4 × 2.8 × 6.0 × 0.161 = 3.79 KN
单个扣件连结的抗压或抗拉设计承载力为6KN/个,符合要求。
⑤ 高度验算:
由悬挑工字钢上的每段脚手架最大搭设高度,按《高层建筑施工手册》公式4—4—11计算:
H
HMAX ≤ ————
1+ H
—— 100
KAΨAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)
其中,H = —————————————•h
1.2NGK1
0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×12.60)
= ———————————————————•1.8 = 39.91
1.2 × 0.442
ΨAf由《高层建筑施工手册》表4—4—10查得为ΨAf = 48.491。
H 39.91
则:最大允许搭设高度HMAX = ——— = ————— = 28.50 m >28 m
1+ H 1+ 39.91
—— ———
100 100
符合要求。
⑥ 分段卸荷措施:
分段卸载措施采用斜拉钢丝绳的方法,起步架卸载一次,每隔五层卸载一次,卸载高度为2.8×5=14.0m,符合搭设高度要求。下面验算钢丝绳的强度要求。
a.所卸荷载,应考虑架子的全部荷载由卸载点承受,本工程的每个纵距,共有4个斜拉点,每个吊点所承受荷载P1为:
N 30.93
P1= —— × KX = ——— × 1.5 = 11.60 KN
4 4
式中KX 为荷载不均匀系数,取为1.5。
b.计算简图确定,钢丝绳内力计算。
计算简图如下图所示
2.82+ 1.352
则:TAO= P1 × —————— = 1.11P1 = 12.88 KN
2.8
1.35
TAB = - P1 × ———— = - 0.48P1 = - 5.57 KN
2.8
2.82+ 0.32
TBO= P1 × —————— = 1.006P1 = 11.67 KN
2.8
0.30
TBC = -〔P1 × ——— + TAB 〕= - 6.81 KN
2.8
c. 验算钢丝绳抗拉强度:
由上计算可知,钢丝绳的计算拉力取为:PX = 12.88 KN
考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,从《高层建筑施工手册》表4—4—13查得,为α= 0.85。
取钢丝绳使用的安全系数,查《高层建筑施工手册》表4—4—24得
K= 8。采用6×19,绳芯1钢丝绳。
KPx 8×12.88
Pg= —— = ————— = 121.22 KN
α 0.85
选用Φ15.5,Pg = 125.0 KN > 121.22 KN。
选择与钢丝绳配套使用的卡环,号码为2.7号,安全荷重为27 KN > 12.88 KN , 符合要求。
d. 计算工程结构上的预埋吊环:
根据《砼结构设计规范》规定,吊环采用一级钢制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋,每个吊环可按两个截面计算。
则:吊环钢筋截面积
2PX 12.88×2
Ag= ——— = ———— × 1000 = 61.33 mm2
2×210 420
选用3Φ8,Ag = 151 mm2 > 61.33 mm2。
符合要求。
e. 验算吊点处扣件抗滑承载能力:
吊点处水平方向分力最大值TBC = 6.81 KN,垂直方向分力最值为11.60KN, 都只需两个扣件即可满足要求,搭设的外架在吊点处已有两个扣件,符合要求。
5、脚手架承重结构计算:
①由于本工程为剪力墙结构,结构上不允许将工字钢穿设在结构暗柱上,导致工字钢间距不均匀,为了便于调节立杆间距保持外架美观,则采用制作简易钢管桁架落在工字钢上的办法。(详见方案)
由此,需验算钢管桁架的承受能力。
考虑最不利情况,计算简图如下:F = 15.46KN。
由此计算而得的杆件内力及工字钢反力如下图所示:
由此,需计算压杆的稳定设计荷载。
考虑由于施工原因,对杆件会形成初偏心30mm,形成压弯受力杆,钢管受力按压弯失稳计算。其设计荷载应满足下列要求:
N βmMX
—— + ———————— ≤ [б]m
N
ΨA WX〔1-0.8——〕
NEX
1 1
两端铰支,l0= ——l = —— × 0.92+0.752 = 0.59 m ,
2 2
l0 590
则λ= —— = —— = 37.34 ,
i 15.8
查钢结构设计规范得:Ψ = 0.948。
等效弯矩系数取:βmx = 1.0。
截面塑性发展系数数:γx = 1.15。
π2×2.06×105×4.89×102
欧拉临界力:NEX =π2EA/λ2 = ——————————— = 713.60KN。
37.342
则有:
N 1.0×30×N
——————— + ——————————————— = 205。
N
0.929×4.89×102 1.15×5.08×103〔1-0.8× ———〕
713060
解得荷载设计值为:N = 28.11 KN
符合要求。
②承重工字钢验算:
计算模型
不考虑工字钢的自重荷载,仅考虑外架传递荷载,简化模型如上图:
仅考虑工字钢的自重荷载,简化模型如下图:
荷载计算
由以上计算可知:F1 = F2= 15.46KN
1.2×24.14×9.8
工字钢自重荷载q = ——————— = 0.284 KN/m
1000
b.内力计算:
A点是弯矩、剪力最不利用点。
不考虑工字钢自重荷载,考虑外加传递荷载。
MA架 = F1 × L1 + F2 × L2 = 15.46×1.36 + 15.46×0.3 =25.51 KNM
QA架 = F1 + F2 = 15.46 + 15.46 = 30.92 KW
仅考虑工字钢自重荷载。
1 1
MA工 = — ql2 = — × 0.284×1.42 = 0.278 KNm
2 2
QA工 = ql = 0.284×1.4 = 0.40 KN
综合考虑。
MA = MA架+ MA工 = 25.51+0.278 = 25.79 KNm
Q = QA架+ QA工 = 30.92+0.4 = 31.32 KN
强度验算。
MA 25.79×102
б= —— = ————— = 139.09 N/mm2 < [б] m = 215 N/mm2
WX 185.4×103
QA•SX 31.32×103 ×106.5×103
τ= ——— = ————————— = 30.75 N/mm2 < [б] V = 125 N/mm2
IXtw 1669×104×6.5
满足要求。
d.锚固抗拔筋验算:
由以上计算可知,F1 = F2= 15.46KN,q = 0.284 KN/m,则锚固点的抗拔力为:
1.42 1.52
F1×(1.05+0.3)+ F2 × 0.3 + q×—— - q × ——
2 2
FB= ————————————————————————— = 16.88 KN
1.5
同时,此抗拔筋按锚固拉环考虑,拉应力不应大于50N/mm2,则抗拔筋截面积为:
FB 16.98×103
Ag= ——— = ————— = 169.80 mm2 ,符合要求。
2×50 2×50
采用Φ25钢筋,Ag = 490.9 mm2 >169.80 mm2 符合要求。
脚手架
脚手架(scaffold) 指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语,指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等,说白了就是搭架子,脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用,此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。
中国现在使用的用钢管材料制作的脚手架有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、承插式钢管脚手架、门式脚手架,还有各式各样的里脚手架、挂挑脚手架以及其它钢管材料脚手架。从其材料和构造情况来着手,并可将其大致划分如下:
按杆件的材料划分
1)单一规格钢管的脚手架。它只使用一种规格的钢管,如扣件式钢管脚手架,只使用Ф48.3×3.5的电焊钢管。
2)多种规格钢管组合的脚手架。它由两种以上的不同规格的钢管构成,如门式脚手架。
3)以钢管为主的脚手架。即以钢管为主,并辅以其它型钢杆件所构成的脚手架,如设有槽钢顶托或底座的里脚手架,有连接钢板的挑脚手架等。碗扣式钢管脚手架当采用钢管横杆时,为“单一钢管的脚手架”;当采用型钢搭边横杆时,为“以钢管为主的脚手架”
按横杆与立杆之间的传递垂直力的方式划分
1)靠接触面摩擦作用传力。即靠节点处的接触面压紧后的摩擦反力来支承横杆荷载并将其传给立杆,如扣件的作用,通过上紧螺栓的正压力产生摩擦力;
2)靠焊缝传力。大多数横杆与立杆的承插联结就是采用这种方式,门架也属于这种方式;
3)直接承压传力。这种方式多见于横杆搁置在立杆顶端的里脚手架;
4)靠销杆抗剪传力。即用销杆穿过横杆的立式联结板和立杆的孔洞实现联结、销杆双面受剪力作用。这种方法在横杆和立杆的联结中已不多见。
此外,在立杆与立杆的联结中,也有3种传力方式:
1)承插对接的支承传力。即上下立杆对接,采用连接棒或承插管来确保对接的良好状态;
2)销杆连接的销杆抗剪传力;
3)螺扣连接的啮合传力。即内管的外螺纹与外(套)管的内螺纹啮合传力。其中后两种传力方式多用于调节高度要求的立杆连接中。
按连结部件的固着方式和装设位置划分
1)定距连接:即联结焊件在杆件上的定距设置,杆件长度定型,联结点间距定型;
2)不定距连结:即联结件为单设件,通过上紧螺栓可夹持在杆件的任何部位上。
按工人固定结点的作业方式划分
1)插入打紧;
2)拧紧螺栓。
主要特点
不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架和模板支架。目前,桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多,也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m;横距一般为0.9~1.5m。