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轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算
轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

4.6设计参数的计算方法

在XXX 的动力学模型中涉及众多的设计参数:如尺寸参数、质量参数,刚度参数等。在本节中介绍其中的刚度参数的计算方法(轴承刚度和齿轮啮合综合刚度)。

1轴承刚度系数的计算方法

一个滚动轴承的径向支承刚度由下式计算

3

21δδδ++=

F

k

式中: k 一滚动轴承的径向刚度系数

F 一轴承的径向载荷

1δ一轴承的径向弹性位移

2δ一轴承外圈与轴承孔的接触变形 3δ一轴承内圈与轴径的接触变形

(1)轴承的径向弹性位移

轴承的径向弹性位移根据有无予紧按如下两式计算 予紧时:

01βδδ=

轴承中存在游隙时:

2

01g -

=βδδ 式中: 0δ一游隙为零时轴承的径向弹性位移,其计算公式见表4一1

g 一轴承的游隙(有游隙时取正号,予紧时取负号) β一系数,根据相对间隙0δg 从图4一7中查出

系数

表4一10δ的计算公式 序号 轴承类型 径向弹性位移计算公式

1

单列深沟轴承

θδd Q 2

3

4

-010

37.4?= 2 向心推力球轴承

θ

α

δd Q 2

4

-0cos 1037.4?=

3 双列深沟球面球轴承

θ

α

δd Q 2

3

4

-0cos 1099.6?=

4 向心短圆柱滚子轴承

8.09

.05

-01069.7θ

δd Q ?=

5 双列向心短圆柱滚子轴承 815

.0893

.000625.0d F =δ 6

滚道挡边在的上双列向心短圆

柱滚子轴承

8

.0897

.000625.0d F =δ

7

圆锥滚子轴承 8

.09

.05-0cos 1069.7a

l Q αδ?= 滚动体上的载荷α

cos 5iz F

Q =

表中:i 为滚动体的列数;z 为每列中滚动体书;θd 为滚动体的直径;d 为轴承孔直径;α为轴承的接触角;a l 为滚动体的有效长度" (2)轴承配合表面的接触变形

轴承外圈与轴承孔的接触变形2δ和轴承内圈与轴径的接触变形3δ按以下两种情况分别计算:

间隙配合时:

?=1H δ

过盈配合时:

bd

F

H πδ2204.0=

式中: ?一直径上的配合间隙(m μ)

b 一轴承套圈的宽度(cm ) d 一配合表面的直径(cm )

1H 一系数,根据n 由图4一8查出 2H 一系数,根据d ?由图4一9查出

1H - n 的曲线 2H - d ?的曲线

n 由下式计算

bd

F

n 2096.0?=

2齿轮啮合综合刚度的计算方法

轮齿的啮合综合刚度是指在整个啮合区中参与啮合的各对轮齿的综合效应,主要与单齿的弹性变形,单对轮齿的综合弹性变形以及齿轮的重合度有关。单齿的弹性变形是指单个轮齿的啮合面在载荷作用下的弹性变形,其中包括弯曲变形,剪切变形和接触变形等。单对轮

齿的综合弹性变形是指一对轮齿在啮合过程中弹性变形的总和。可以表示为

g p s δδδ+=

式中:s δ一单对轮齿的综合弹性变形

p δ一单个主动齿轮的弹性变形

g δ一单个被动齿轮的弹性变形

单对轮齿的综合刚度按下式计算

g

p g p s

s k k k k k +=

=

δ1

式中:s k 一单对轮齿的综合刚度

p k 一主动齿轮的单齿刚度 g k 一被动齿轮的单齿刚度

直齿轮轮齿刚度计算模型

对重合度21≤≤ε的齿轮,其平均综合啮合刚度按下式计算

()()min max 21k k k m ---=εε

式中:ε一齿轮的重合度

m a x k 一两对齿啮合时的轮齿刚度 m i n k 一一对齿啮合时的轮齿刚度

下面介绍各项弹性变形的计算方法

计算直齿轮的弹性变形有材料力学方法、数学弹性力学方法和有限元法。材料力学方法计算公式简单且有一定的精度,是广泛使用的方法。材料力学方法将轮齿简化为变截面的悬臂梁,认为啮合轮齿的综合弹性变形由悬臂梁的弯曲和剪切变形、基础的弹性引起的附加变形和齿面啮合的接触变形三部分组成。 (1)弯曲和剪切弹性变形

在计算悬臂梁的弯曲弹性变形时首先将轮齿分成若干小段,如图4一10所示。取小段i ,设该小段的厚度为i L ,截面面积为i A ,高度为p H ,其余参数见图4一10。其中截面面积i A 、高度p H 和抗弯截面模量i I 均取该小段两端之平均值。将载荷j W 等效为该小段右端面上的横向力和弯矩,则由等效横向力和等效弯矩引起的弹性变形所造成的载荷作用点j 的弹性变形分别由下式计算

()

ij i i

i

e j j ti S L L I E W 23326cos +=

βδ

()

()ij

i i

i

e j j j ij j mi S L L I E Y S W +-=

2sin cos ββδ

式中:ti δ一小段i 的由等效横向力引起的弯曲变形造成的载荷作用点j 的弹性变形

mi δ一小段i 的由等效弯矩引起的弯曲变形造成的载荷作用点j 的弹性变形

e E 一等效弹性模量

根据“宽齿”或“窄齿”,e E 取如下的值 如果p H B R =

> 5,则为“宽齿”,21γ-=E

E e

; 如果p

H B

R = > 5,则为“窄齿”,E E e =

其中:B 一齿宽

p H 一齿高

E 一材料的弹性模量 γ一泊松比

剪切变形引起的j 点的位移由下式计算

i

i

i j si GA L W βδcos 2.1=

式中:si δ一第i 小段的剪切变形引起的j 点的弹性位移

G 一材料的剪切弹性模量

弯曲和剪切引起的弹性变形计算出来后,轮齿在载荷作用点j 沿载荷作用方向的总变形为:

()j si m i ti bj βδδδδcos ∑++=

(2)齿根弹性引起的附加变形

在以上根据悬臂梁计算轮齿的弹性变形时,假设轮齿固定在刚性基础上。而实际上,由于齿根圆角以及支承材料的弹性,将引起基础的附加弹性变形。这一弹性变形根据“宽齿”或“窄齿”分别计算。

对于“窄齿”的情况

()??

???

??

??????? ??++

+???

? ??-+???? ??=γβγβδ14167.01534.112306.5cos 22

2j

f

f f f j fi t

g H L

H L BE 对于“宽齿”的情况

(

)

??

???

??

??????? ??++

+???

?

?????? ??---+?

??

?

??-=

γβγγγγβδ14167.01534.11212306.51cos 2222

22j

f f

f f

j fi tg H L H L BE

式中:j j M f f tg Y X X L β--=

M f Y H 2=

(3)齿面接触变形

轮齿的接触变形按下式计算:

1.08.09.01237.1j

e h W B E =

δ 其中:e

e e

e e E E E E E 2121122+=

将上述三种变形相加,即得轮齿啮合点j 的总弹性变形

f fj bj j δδδδ++=

标准滚动轴承承载能力计算

标准滚动轴承承载能力计算 在跟踪架通用轴系中,标准滚动轴承是重要的部件,轴承的承载能力计算是轴系设计中的关键问题。采用通用轴系后,地平式跟踪架水平轴两端的轴承主要承受径向载荷,同时承受一定量的轴向载荷。垂直轴上的轴承要承载垂直轴及上部转体的负荷,载荷较大;另一方面垂直轴为了满足强度和刚度的要求,轴径一般较大,轴承的尺寸与轴要相互配合,因此使用时必须考虑轴承的尺寸和轴向承载能力。同时为了减少跟踪架的成本,尽量采用轴承厂批量生产的轴承。 角接触球轴承按公称接触角分为15°、25°、40°三种类型,公称接触角越大,轴向承载能力越强。 目前批量生产的角接触球轴承,尺寸最大是接触角为25°的7244AC,其外形尺寸为220 ×400×65。 下表中给出了7244AC 轴承的相关参数 轴承额定载荷选取的流程为: (1)计算滚动轴承的当量载荷 在实际应用中,根据跟踪架承载状况先估算出轴承承受的径向载荷和轴向载荷,则可计算出此时轴承的当量动载荷P 为: 式中X ——径向动载荷系数; Y ——轴向动载荷系数; ——载荷系数。 (2)基本额定动载荷 C 选取 计算出轴承实际工作时的当量载荷后,当轴承的预期使用寿命选定,轴 承最大转速n可知时,可计算出轴承应具有的基本额定动载荷C′,在手册中选择轴承时,所选轴承应满足基本额定载荷 C > C′。

式中 ——温度系数,可从机械设计手册中查得; ε——寿命指数,球轴承取3,滚子轴承取10/3。 由于角接触轴承的径向承载能力大于轴向承载能力,而其在垂直轴上的应用主要承受较大轴向载荷,因此必须考虑其轴向承载能力。 (3)轴承受轴向载荷时承载能力分析 在轴承转速不高时,可以忽略钢球离心力和陀螺力矩的影响,钢球与内外套圈的接触角相等。 由赫兹接触理论得到轴承滚动体与内外滚道的接触变形和负荷之间的相互关系,可以表示为 式中 —滚动体与内外滚道接触变形总量; K —系数; Q —滚动体承受载荷; t —指数,线接触时为0.9,点接触时为2/3。

轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

4.6设计参数的计算方法 在XXX 的动力学模型中涉及众多的设计参数:如尺寸参数、质量参数,刚度参数等。在本节中介绍其中的刚度参数的计算方法(轴承刚度和齿轮啮合综合刚度)。 1轴承刚度系数的计算方法 一个滚动轴承的径向支承刚度由下式计算 3 21δδδ++= F k 式中: k 一滚动轴承的径向刚度系数 F 一轴承的径向载荷 1δ一轴承的径向弹性位移 2δ一轴承外圈与轴承孔的接触变形 3δ一轴承内圈与轴径的接触变形 (1)轴承的径向弹性位移 轴承的径向弹性位移根据有无予紧按如下两式计算 予紧时: 01βδδ= 轴承中存在游隙时: 2 01g - =βδδ 式中: 0δ一游隙为零时轴承的径向弹性位移,其计算公式见表4一1 g 一轴承的游隙(有游隙时取正号,予紧时取负号) β一系数,根据相对间隙0δg 从图4一7中查出

系数 表4一10δ的计算公式 序号 轴承类型 径向弹性位移计算公式 1 单列深沟轴承 θδd Q 2 3 4 -010 37.4?= 2 向心推力球轴承 θ α δd Q 2 4 -0cos 1037.4?= 3 双列深沟球面球轴承 θ α δd Q 2 3 4 -0cos 1099.6?= 4 向心短圆柱滚子轴承 8.09 .05 -01069.7θ δd Q ?= 5 双列向心短圆柱滚子轴承 815 .0893 .000625.0d F =δ 6 滚道挡边在的上双列向心短圆 柱滚子轴承 8 .0897 .000625.0d F =δ 7 圆锥滚子轴承 8 .09 .05-0cos 1069.7a l Q αδ?= 滚动体上的载荷α cos 5iz F Q =

水平支撑的计算方法

水平支撑的计算方法 一、水平支撑系统计算方法 水平支撑系统计算可分为在土压力水平力作用下的水平支撑计算和竖向力作用下的水平支撑计算,现阶段的计算手段已可实现将围护体、内支撑以及立柱作为一个整体采用空间模型进行分析,支撑构件的内力和变形可以直接根据其静力计算结果确定即可,但空间计算模型其实用程度上存在若干不足,因此现阶段绝大部分内支撑系统均采用相对简便的平面计算模型进行分析,当采用平面计算模型进行分析时,水平支撑计算应分别进行水平力作用和竖向力作用下的计算,以下分别进行说明。 1.水平力作用下的水平支撑计算方法 1)支撑平面有限元计算方法 水平支撑系统平面内的内力和变形计算方法一般是将支撑结构从整个支护结构体系中截离出来,此时内支撑(包括围檩和支撑杆件)形成一自身平衡的封闭体系,该体系在土压力作用下的受力特性可采用杆系有限元进行计算分析,进行分析时,为限制整个结构的刚体位移,必须在周边的围檩上添加适当的约束,一般可考虑在结构上施加不相交于一点的三个约束链杆,形成静定约束结构,此时约束链杆不产生反力,可保证分析得到的结果与不添加约束链杆时得到的结果一致。 内支撑平面模型以及约束条件确定之后,将由平面竖向弹性地基梁法(如图16-16)或平面连续介质有限元方法得到的弹性支座的反力作用在平面杆系结构之上,采用空间杆系有限元的方法即可求得土压力作用下的各支撑杆件的内力和位移。 采用平面竖向弹性地基梁法或平面连续介质有限元法时需先确定弹性支座的刚度,对于形状比较规则的基坑,并采用十字正交对撑的内支撑体系,支撑刚度可根据支撑体系的布置和支撑构件的材质与轴向刚度等条件按如下计算公式(16-1)确定。在求得弹性支座的反力之后,可将该水平力作用在平面杆系结构之上,采用有限元方法计算得到各支撑杆件的内力和变形,也可采用简化分析方法,如支撑轴向力,按围护墙沿围檩长度方向的水平反力乘以支撑中心距计算,混凝土围檩则可按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑点的中

地铁站钢支撑轴力计算新

地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站: 根据基坑施工方案图,考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算,已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为:Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算: 由单头活动端结构受力图可知,受力面积最小的截面为A-A处截面。

查表得,单根槽钢28c的几何特性为: 截面面积A=51.234 cm2, Ix=268cm^4, Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2,截面属于b类截面。 (一)、受力截面几何特性 截面积:A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩: Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径: ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm (二)、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=(1.2×2695×103)/(222.5×102) =145.4N/mm2

1.2N/φA=(1.2×2695×103)/(0.791×22 2.5×10 2)=183.7N/mm2

齿轮振动原理

齿轮的振动机理 一、齿轮的力学模型分析 如图1所示为齿轮副的力学模型,其中齿轮具有一定的质量,轮齿可看作是弹簧,所以若以一对齿轮作为研究对象,则该齿轮副可以看作一个振动系统,其振动方程为 式中x—沿作用线上齿轮的相对位移; c —齿轮啮合阻尼; k(t)—齿轮啮合刚度; T1,T2—作用于齿轮上的扭矩; r2—齿轮的节圆半径; i—齿轮副的传动比; e(t)—由于轮齿变形和误差及故障而造成的个齿轮在作用线方向上的相对位移; m r—换算质量。 图1 齿轮副力学模型 m r=m1m2/(m1+m2)(1-2) 若忽略齿面摩擦力的影响,则(T2-iT1)/r2=0,将e(t)分解为两部分:e(t)=e1+e2(t)(1-3) e1为齿轮受载后的平均静弹性变形;e2(t)为由于齿轮误差和故障造成的两个齿轮间的相对位移,故也可称为故障函数。这样式(1-1)可简化为 (1-4)由式(1-4)可知,齿轮的振动为自激振动。该公式的左侧代表齿轮副本身的振动特征,右侧为激振函数。由激振函数可以看出,齿轮的振动来源于两部分:一部分为k(t)e1,它与齿轮的误差和故障无关,所以称为常规振动;另一部分

为k(t)e2(t) ,它取决于齿轮的综合刚度和故障函数,这一部分可以较好地解释齿轮信号中边频的存在以及与故障的关系。 式(1-4)中的齿轮啮合刚度k(t)为周期性的变量,由此可见齿轮的振动主要是由k(t)的这种周期变化引起的。 k(t)的变化可用两点来说明:一是随着啮合点位置的变化,参加啮合的单一轮齿的刚度发生了变化,二是参加啮合的齿数在变化。例如对于重合系数在1-2之间的渐开线直齿轮,在节点附近是单齿啮合,在节线两侧某部位开始至齿顶、齿根区段为双齿啮合(图2)。显然,在双齿啮合时,整个齿轮的载荷由两个齿分担,故此时齿轮的啮合刚度就较大;同理,单齿啮合时啮合刚度较小。 图2 齿面受载变化图3 啮合刚度变化曲线 从一个轮齿开始进入啮合到下一个轮齿进入啮合,齿轮的啮合刚度就变化一次。由此可计算出齿轮的啮合周期和啮合频率。总的来说,齿轮的啮合刚度变化规律取决于齿轮的重合系数和齿轮的类型。直齿轮的刚度变化较为陡峭,而斜齿轮或人字齿轮刚度变化较为平缓,较接近正弦波(图3)。 若齿轮副主动轮转速为n1、齿数为Z1;从动轮转速为n2、齿数为Z2,则齿轮啮合刚度的变化频率(即啮合频率)为 (1-5)无论齿轮处于正常或异常状态下,这一振动成分总是存在的。但两种状态下振动水平是有差异的。因此,根据齿轮振动信号啮合频率分量进行故障诊断是可行的。但由于齿轮信号比较复杂,故障对振动信号的影响也是多方面的,特别是由于幅值调制和频率调制的作用,齿轮振动频谱上通常总是存在众多的边频带结构,给利用振动信号进行故障诊断带来一定的困难。 二、幅值调制与频率调制

结构刚度和阻尼对箔片轴承承载力的影响

结构刚度和阻尼对箔片轴承承载力的影响1 崔明现,侯予,王林忠,陈纯正 (西安交通大学制冷与低温工程系,西安710049) 摘 要:影响箔片轴承广泛应用的一个关键问题是其承载力不足。结构刚度和阻尼是箔片轴承承载力的主要影响因素。本文从承载力系数出发,分析了箔片轴承在周向、轴向和径向三个空间方向的结构刚度的变化对箔片轴承承载力的影响。箔片轴承的阻尼主要表现为库仑摩擦阻尼;阻尼的增大使轴承结构刚度增大,稳定性提高,承载力增大。本文还以承载力系数为依据,比较了提高箔片轴承承载力的方法。 关键词:箔片轴承,承载力,结构刚度,阻尼 The Effect of Structural Stiffness and Damping on the Load Capacity of Foil Bearing Cui Mingxian, Hou Yu, Wang Linzhong, Chen Chunzheng (Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049) Abstract One key technical hurdle for the further application of foil bearing lies in its low load capacity, which is mainly depended on the structural stiffness and damping. Using the concept of load capacity coefficient, the variations of structural stiffness in circumferential, axial and radical directions on the performance of load capacity of foil bearing are analyzed specifically. And the increase of damping, demonstrated mainly in the form of column frictional damping results in increased structural stiffness and load capacity, along with the improved whirl stability. Different means to improve the load capacity are compared through load capacity coefficient. Keywords: Foil Bearing, Load Capacity, Structural Stiffness, Damping 1 简介 箔片轴承是一种自作用式气体膜动压轴承。它依靠弹性支承上的柔性轴承表面与主轴之间相对运动而产生的动压气膜压力来支承转子系统。箔片轴承具有低能耗,高稳定性;轴承的柔性表面对载荷、转子偏心具有很好的自适应性。由于使用环境气体作为工作流体和润滑剂,不会造成对工质气体的污染;可以摆脱传统油轴承在转速和温度方面的限制,且具有很高的可靠性,不像油轴承一样需要定期维护。 由于气体的粘度极低,动压气体轴承的承载力要比油轴承小得多。因此,箔片轴承早期多应用于高速轻载的场合。要把箔片轴承广泛应用于其它高温重载透平机械如燃气透平等则需要解决两个技术难题:(1)如何提高承载力;(2)高温启停润滑性能。目前,通过对箔片轴承支承结构的改进,箔片轴承已经具有足够的承载力而应用于辅助动力装置,低温透平泵和压缩机系统。1998年,MiTi公司开发出了承载力达518kg的箔片轴承(L×D=75×100mm2, 转速22krpm时,静态载荷427.3kg, 动态载荷90.7kg),这是箔片轴承承载力的一个突破; 1作者简介:崔明现,男,1980年生,西安交通大学制冷与低温工程系硕士研究生。基金项目:国家自然科学基金资助项目(50206015),高等学校博士学科点专项科研基金资助项目资助(20020698028)

轴承的选用与计算

轴承类型选用: 1.承载能力 同样外形尺寸,滚子轴承承载能力为球轴承1.5-3倍,在载荷较大或有冲击载荷时宜用滚子轴承。但当轴承内径≤20mm,二者承载能力相差不多,且球轴承较便宜,优先选用球轴承 2.转速:轴承的极限转速受工作时温升的限制,所以样本的极限转速非不可超越的界限 1)高速时优先用球轴承,不用滚子轴承 2)高速时优先选用相同内径、外径小的轴承(离心力作用影响),若承载能力不够,可并装相同轴承,或采用宽系列轴承(大外径轴承宜用于低速重载) 3)实体保持架比冲压保持架允许转速高,青铜实体保持架允许更高转速 4)推力轴承的极限转速均很低。当转速高时,若轴向载荷不十分大,可以采用角接触球轴承承受纯轴向力 5)若超过规定的极限转速,可以选用较高公差等级的轴承,或者较大游隙轴承,采用循环润滑或油雾润滑,加强冷却 6)选用特制的高速滚动轴承 3.角偏差 滚子轴承对偏斜较敏感,在偏斜状态下承载能力低于球轴承,所以在轴的刚度低、轴承座孔的支承刚度低、有较大偏转力矩作用时,避免使用滚子轴承 轴承寿命计算: 1.可靠度R:一组相同轴承能够达到或超过规定寿命的百分率 2.基本额定寿命L(单位:百万转即106r)或L h(单位:h(小时)):一组同一型号轴承在同一条件下运转,其可靠度为90%时,能达到或超过的寿命称为基本额定寿命[90%的轴承在发生疲劳点蚀前能达到或超过的寿命][对单个轴承来讲,能够达到或超过此寿命的概率为90%] 3.基本额定动载荷C:一套轴承的基本额定寿命为一百万转,轴承所能承受的载荷 [对于向心轴承称为:径向基本额定动载荷C r;对于推力轴承称为:轴向基本额定动载荷C a] 4.滚动轴承的基本额定寿命L(百万转)(106r): )ε106 r L=(C P 寿命指数ε:球轴承=3,滚子轴承=10/3 基本额定动载荷C:径向基本额定动载荷C r或轴向基本额定动载荷C a(查表可得) 当量动载荷P:(见下文) 实际计算时,一般用下式——

基坑内支撑支撑计算书

Qimstar同济启明星 基坑支护结构专用软件FRWS7.2 顶管2工作井计算书 1 工程概况 该基坑设计总深14.2m,按二级基坑、选用《天津市标准—建筑基坑工程技术规程(DB33-202-2010)》进行设计计算,计算断面编号:1。 1.1 土层参数 续表 地下水位埋深:1.50m。 1.2 基坑周边荷载 地面超载:20.0kPa 2 开挖与支护设计 基坑支护方案如图:

顶管2工作井基坑支护方案图2.1 挡墙设计 ·挡墙类型:SMW工法; ·嵌入深度:11.500m; ·露出长度:0.500m; ·搅拌桩直径:850mm; ·搅拌桩排数:1排; ·搭接长度:250mm; ·型钢型号:700*300*13*24; ·型钢布置方式:密插; 水泥土物理指标:

·重度:19.00kN/m3; ·弹性模量:300000.00kPa; ·无侧限抗压强度标准值:500.00kPa; 2.2 放坡设计 2.2.1 第1级放坡设计 坡面尺寸:坡高0.50m;坡宽0.50m;台宽1.00m。 放坡影响方式为:一。 2.3 支撑(锚)结构设计 本方案设置3道支撑(锚),各层数据如下: 第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度0.800m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°; ·不动点调整系数:0.500; ·混凝土等级:C30; ·截面高:800mm; ·截面宽:600mm。 计算点位置系数:0.000。 第2道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度6.400m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°; ·不动点调整系数:0.500; ·混凝土等级:C30; ·截面高:800mm; ·截面宽:600mm。 计算点位置系数:0.000。 第3道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度9.600m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°;

脚手架承重支撑荷载计算

脚手架承重支撑荷载计算 齐鲁商会大厦工程现场场地狭小,在基坑东侧、、及基坑上部设置钢筋等材料周转承重脚手架,长约70米,宽约8米,高度2.4米,顶部搭设1.1米高防护栏杆,详见脚手架平面图、立面图。 一、荷载值计算 脚手架体上铺脚手板等自重荷载值0.4KN/㎡ 脚手架上部承重取值 2.0 KN/㎡ 合计: 2.4 KN/㎡ 二、脚手架立杆轴心受力、稳定性计算 根据脚手架设计,钢管每区分格为:基坑上部脚手架(1.5×1=1.5㎡);基坑周边脚手架(1×1=1㎡);计算时取较大值(1.5×1=1.5㎡),立杆间距取值1.5米,验算最不利情况下脚手架受力情况。则每根立杆竖向受力值为: 1.5×2.4=3.6 KN 脚手架斜杆受力分析图如下:轴心受力值4.25 KN 3.6 KN 现场脚手架搭设采用Φ48钢管,A=424㎜2 钢管回转半径:I =[(d2+d12)/4]1/2 =15.9㎜ 脚手架立杆受压应力为: δ=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜2 安脚手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 脚手架立杆稳定性满足要求。 三、横杆的强度和刚度验算 脚手架顶部铺设5㎝厚木脚手板,横杆承受均部荷载,可以视为连续梁,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 根据上述计算脚手架横杆抗弯强度满足要求。 Wmax=ql4/150EI=(2200*15004/1000)/(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 根据上述计算脚手架横杆刚度满足要求. 四、扣件容许荷载值验算。 本脚手架立杆未采用对接扣件连接,只对直角、回转扣件进行演算,计算时取较大值(1.5×1=1.5㎡),立杆间距取值1.5米,验算最不利情况下脚手架扣件受力情况。 1.5× 2.4= 3.6 KN< 5 KN 根据施工手册可知每直角、回转扣件最小容许荷载5KN,满足施工要求。

支撑体系设计及计算书

桥梁模板与支撑体系设计及计算书 支撑体系设计说明:面板采用18mm厚的胶合模板,面板背楞用枋木支撑,采用?48×3.5水平钢管作为背楞(木枋)的支撑。满堂支架的搭设规格为:立杆间距0.6m×0.6m,横杆步距1.2m。立杆顶端采用可调节的顶托作为集中荷载的传递构件。 支撑体系搭设的构造应满足以下要求: 1、扫地杆:离地高度不超过0.2m。 2、剪刀撑:每隔四排立杆或3.0m设置一道垂直剪撑,垂直剪刀撑钢管与地面成45-60度角,水平剪刀撑按照其两端与中间每隔四排立杆从顶部开始向下每隔3步设置一道水平剪刀撑,每道剪刀撑宽度不小于4跨,且最大不大于6m。 3、立杆顶端的顶托伸出上部第一根水平杆的长度不得超过20cm (自由端长度。注:自由端长度为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线支撑点的长度)。 由于本桥梁结构模板支撑成型下是规划5#路,架空高度在23.5~3.9m,空间面积远大于桥梁截面面积,可以不考虑风荷载。 一、现浇箱梁模板支撑体系计算 (一)、参数信息 1、立杆参数: 立杆的纵距b=0.6m 立杆的横距1=0.6m 立杆的步距h=1.20m 伸出长度:0.2m 2、荷载参数: 箱梁端部厚:1.2m ①砼自重选用25KN/m3

②模板自重采用0.3 KN/m2 ③施工均布荷载选用 2.5 KN/m2 ④振捣砼荷载 2 KN/m2(水平模板) 4 KN/m2(垂直模板) ⑤钢筋自重 1.43 KN/m3(每立方钢筋砼钢筋自重) 3、地基参数 地基承载力标准值取400 KN/m2 基础底面面积取50mm×50mm 4、木方参数: 木方的宽度80mm 木方的高度50mm 木方的弹性模量为E=7650N/mm2 木方自重0.3KN/m2 木方的顺纹抗剪强度取f t=1.87N/mm2 木方的抗弯强度取f w=17.9N/mm2 木方的截面惯性矩I:I=bh3/12=803×50/12=2.13×106mm4 木方的截面抵抗矩W: W= bh2/6=802×50/6=5.33×104mm3 5、面板参数: 面板厚为18mm 面板的顺纹抗剪强度取f t=1.87N/mm2 面板的抗弯强度取f w=17.9N/mm2 面板的弹性模量为E=4680N/mm2 面板的截面惯性矩I: I=bh3/12=1000×183/12=4.86×105mm4 面板的截面抵抗矩w W= bh2/6=1000×182/6=5.4×104mm3 6、其他参数: 搭设高度取23.5m 伸出长度取0.45m

支撑计算

对该工程进行全面的概况描述 结构支撑系统计算及部分注意要点 1、主梁为350×900、350×700,次梁250×600、250×500;中空主梁450×1800,次梁 300×900 2、层高:一层为6.5m,四层为7.0m,中空为21.0m; 3、跨度:框架一层10.8m,11.2m,9.0m,中空为24.2m 4、施工方法 ⑴、采用φ48钢管满堂红顶架作为垂直支撑钢件。 ⑵、框架梁底模采用18㎜厚夹板板;梁侧模、楼板底模均采用18mm厚夹板,支撑系统采用80×100mm的木枋、顶托、ф48钢管。 ⑶、大梁(截面450×1800)支撑系统采用ф48钢管沿梁横向@500-650㎜;纵向@800-1000㎜。支托纵向采用80×100×2000松木枋叠放交错搭接,木枋必须居中,支托两边的空隙位置用相应木楔固定,使叠木枋保证居中,横向木枋80×100×2000mm@≦350。楼板模板支撑体系采用ф48钢管@900-1000㎜。 ⑷、设ф48钢管纵横扫地杆一道(高出地面200㎜内)。同时纵横设置ф48水平连结钢管@1500;保证整体稳定。 ⑸、纵横设剪刀撑Ф48@6500以内;450×1800㎜主粱底两边均设置剪刀撑;1.5米;4.7米;10.7米;16.7米标高处设置水平剪刀撑Ф48@6500以内;6;10.8;15.6; 20.4米标高利用周边混凝土框架梁作水平支撑固定满堂红顶架,5;10;15;20米标高利用混凝土柱作水平支撑固定满堂红顶架,保证整个支撑体系的稳定性 ⑹、梁高900mm,设二道φ12@500mm穿梁对拉螺栓(梁底上400㎜为第一道、梁底上750-800㎜为第二道)。高跨梁1800mm,设四道φ14@500mm穿梁对拉螺栓(梁底上300㎜为第一道、梁底上750-800㎜为第二道,1200-1300 mm第三道,1600-1700mm第四道),考虑梁内为工字钢结构,结合设计人员同意开孔。

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