格柵板的承載能力根據(jù)什么設(shè)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(huán)保美觀等特性在現(xiàn)代化的建筑體系中被廣泛的應(yīng)用。格柵板的安裝應(yīng)用首要的前提就是安全性，承載安全、保障安全生產(chǎn)是其要發(fā)揮的首要任務(wù)。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(fā)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(shè)計過程當(dāng)中去。具體的格柵板平臺板設(shè)計承載時有一個要求就是：

   1、設(shè)計荷載值×1·5時,格柵板不會產(chǎn)生永久變形;

   2、設(shè)計荷載值×3·0時,格柵板不會產(chǎn)生斷裂。

     設(shè)計計算方法  

     根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,格柵板的剛度設(shè)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(shè)計條件,主要是確定許用彎曲應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,其許用應(yīng)力〔σ〕應(yīng)滿足下列要求: 

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

      ②按設(shè)計荷載值×3,鋼格板不產(chǎn)生裂斷的條件, 許用應(yīng)力應(yīng)為〔σ〕<σb/3=125N/mm2。       

      對Q235碳鋼來講,許用彎曲應(yīng)力〔σ〕=120N/mm2較妥。當(dāng)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(yīng)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(dāng)校核驗算撓度值D≥L/200,D≥10mm時則應(yīng)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(yīng)力〔σ〕。

    格柵板荷載能力應(yīng)滿足設(shè)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(yīng)相應(yīng)增加25%。

     5.格柵板中如有切口，鋼格板余下的面積應(yīng)具有相等的荷載能力。

     6、.格柵板荷載要求由設(shè)計部門和用戶提出，或由設(shè)計部門選定規(guī)格。

     7.格柵板荷載、跨距和撓度之間的關(guān)系的計算，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)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(shè)計值，kN/m2，對于碳素結(jié)構(gòu)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(shù)，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(guān)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(guān)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(jù)實例來說明一下到底如何設(shè)定選型合適的格柵板。

    格柵板荷載計算    

          實例：

       根據(jù)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(jù)以往工程經(jīng)驗以保守點出發(fā)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(fù)載扁鋼中心距）40mm 

          6、 b（負(fù)載扁鋼厚度）4.75mm 

          7、 t（負(fù)載扁鋼寬度）65mm  

          8、 型號：G655/30/100G，負(fù)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(shè)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(jù)以往工程經(jīng)驗以保守點出發(fā)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(fù)載扁鋼中心距）40mm

              6、b（負(fù)載扁鋼厚度）                                                                                     

              7、t（負(fù)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計要求。