格柵板的承載能力根據什么設定以及計算實例

格柵板的承載能力根據什么設定以及計算實例

    格柵板尤其是熱浸鋅格柵板本身具有的高承載能力和強抗腐蝕性、安裝的便利性、環保美觀等特性在現代化的建筑體系中被廣泛的應用。格柵板的安裝應用首要的前提就是安全性，承載安全、保障安全生產是其要發揮的首要任務。說起安全性就要說說格柵板的承載能力。只有滿足承載要求的格柵板才能不發生坍塌等重大安全事故。格柵板的剛性變形也就是其撓度的變化也要考慮進格柵板的設計過程當中去。具體的格柵板平臺板設計承載時有一個要求就是：

   1、設計荷載值×1·5時,格柵板不會產生永久變形;

   2、設計荷載值×3·0時,格柵板不會產生斷裂。

     設計計算方法  

     根據標準中的規定,格柵板的剛度設計條件為最大撓度Dmax≤L/200,同時Dmax≤10mm這是比較明確的(L-跨距)。鋼格板的強度設計條件,主要是確定許用彎曲應力〔σ〕值的大小,對于Q235碳素鋼,其屈服強度σS=235N/mm2,斷裂強度σb=375N/mm2。按標準中的規定,其許用應力〔σ〕應滿足下列要求: 

      ①按設計荷載值×1·5,鋼格板不產生永久變形 的條件,許用應力為〔σ〕<σS/1·5=157N/mm2。 

      ②按設計荷載值×3,鋼格板不產生裂斷的條件, 許用應力應為〔σ〕<σb/3=125N/mm2。       

      對Q235碳鋼來講,許用彎曲應力〔σ〕=120N/mm2較妥。當跨距L較小時,一般是由強度條件決定安全荷載的大小,即是以許用應力〔σ〕確定允許的承載能力(包括均布荷載Pu及線荷載PL),并同時驗算撓度值小于L/200,且最大不超過10mm。隨著跨距的加大,當校核驗算撓度值D≥L/200,D≥10mm時則應以剛度條件確定其承載能力。此時以剛度條件確定的Pu及PL值肯定能滿足強度條件的要求,即其彎曲應力〔σ〕。

    格柵板荷載能力應滿足設計的安全荷載要求：

     1、單人通行的走道板，其均布荷載能力不小于3.0 kN/m2；

     2、雙向通行的走道板，其均布荷載能力不小于5.0kN/m2； 

     3、高密度人行走道板，其均布荷載能力不小于7.5kN/m2；

     4、對交通道路上使用的鋼格板，輪壓增加10%，均布荷載能力應相應增加25%。

     5.格柵板中如有切口，鋼格板余下的面積應具有相等的荷載能力。

     6、.格柵板荷載要求由設計部門和用戶提出，或由設計部門選定規格。

     7.格柵板荷載、跨距和撓度之間的關系的計算，根據鋼結構計算的原則進行。常用格柵板型號的.

    格柵板的安全荷載

                                      計算強度

                             qL2

                σ=    -----------≦[f]           ……………………… (D1)

                            8W

                       安全均布荷載:安全線荷載:

                            8n[f]W 

               Pu≦    ----------               ………………………    (D2) 

                               L2

                4n[f]W 

           PL≦  ----------    ………………………  (D3) 

                  L

   式中：

     σ——計算強度，kN/m2；

    [f]——材料強度設計值，kN/m2，對于碳素結構鋼，取[f]=170x103kN/m2；

     q  ——荷載集度，kN/m，每根承載扁鋼上的均布荷載，即q= Pu /n；

    Pu   ——均布面荷載，kN/m2；

    PL   ——線荷載，kN/m；

     n  ——每米格柵板承載扁鋼條數，n/ m；

    W  ——承載扁鋼截面抵抗矩，  對于扁鋼W＝bt2/6 mm3；；

     L  ——跨距，m。

                 均布荷載與撓度的關系

                               5qL4

               Dmax=  -------------  ……………………………… (D4) 

                              384E I

            對于扁鋼型格柵板，簡化成如下公式：

                                (PU+PO)BL4

              Dmax= ξ       ------------       ………………………   (D5) 

                                        bt3

   式中：

    ξ=758.5/(kN/m2)；

    q——荷載集度，q=(Pu+Po)B，單位為千牛每米（kN/m）；

    E  ——彈性模量，碳鋼E=206×106kN/m2；

    I——  截面慣性矩，對于扁鋼I＝bt3/12，單位為4次方毫米（mm4）；

    D  ——變形撓度，單位為毫米（mm）；

    Pu  ——外加均布荷載，單位為千牛每平方米（kN/m2）；

    Po   ——格柵板自重，單位為千牛每平方米（kN/m2）；

    L  ——跨距，單位為米（m）；

    B  ——承載扁鋼中心距，單位為毫米（mm）；

    b  ——承載扁鋼厚度，單位為毫米（mm）；

    t  ——承載扁鋼寬度，單位為毫米；

                      線荷載與撓度的關系

                                qLL3            5qoL4

               Dmax= ------------ + -------------    ………………………   (D6)

                               48E I             384E I

   式中：

    qO=PoB，kN/m；

   對于扁鋼型格柵板，簡化成如下公式：

                               BL3

                Dmax =  ------ (ζPL +ξPOL)          ………………………  (D7) 

                                bt3

    qL=PLB，單位為千牛（kN）；

    PL--外加線荷載，單位為千牛每米（kN/m）；

    ζ=1213.6/（kN/m 2）；

    ξ=758.5/（kN/m 2）；

   我們根據實例來說明一下到底如何設定選型合適的格柵板。

    格柵板荷載計算    

          實例：

       根據圖紙要求暫定選用的格柵板型號為G655/40/100G（扁鋼中心距30mm，每米有26條扁鋼）  

       以圖紙梁跨距最大的格柵板尺寸為例：          1005*1960LB       

        均布載荷要求：750kg/m2           集中荷載要求：1000kg/m2                                  

        格柵板選型均布荷載是否滿足測算如下：

          1、 §=758.5/(KN/m2)  

          2、 D（變形撓度，mm）根據以往工程經驗以保守點出發最大許用撓度為 1/200，即1960mm/200=9.8mm  

          3、 Pu（外加均布載荷）=750*9.8/1000=7.35KN/m2 

          4、 P0（鋼格板自重載荷）=150*9.8/1000=1.47KN/m2

          5、 B（負載扁鋼中心距）40mm 

          6、 b（負載扁鋼厚度）4.75mm 

          7、 t（負載扁鋼寬度）65mm  

          8、 型號：G655/30/100G，負載扁鋼寬度65mm，厚度4.75mm，及鋼格板自重 為1.47KN/m2   

     格柵板G655/40/100G鋼格板可以承載均布載荷750kg/m2滿足設計要求 。

     格柵板選型集中荷載是否滿足測算如下： 

              1、§=758.5/(KN/m2)  ζ=1213.6(KN/m2)  

              2、D（變形撓度，mm）根據以往工程經驗以保守點出發最大許用撓度為1/200，即1960mm/200=9.8mm  

              3、P0（鋼格板自重載荷）=150*9.8/1000=1.47KN/m2驗 

              4、L(鋼梁跨距)1.96m 

              5、B（負載扁鋼中心距）40mm

              6、b（負載扁鋼厚度）                                                                                     

              7、t（負載扁鋼寬度）65mm  

              8、PL(外加線載荷)  1000Kg*9.8= 9.8 KN/m   

       按格柵板行業標準YB/T4001-2007中公式計算，G655/40/100G格柵板可以承載集中載荷1000kg/m2滿足設計要求。