格栅板的承载能力根据什么设定以及计算实例

格栅板的承载能力根据什么设定以及计算实例

    格栅板尤其是热浸锌格栅板本身具有的高承载能力和强抗腐蚀性、安装的便利性、环保美观等特性在现代化的建筑体系中被广泛的应用。格栅板的安装应用首要的前提就是安全性，承载安全、保障安全生产是其要发挥的首要任务。说起安全性就要说说格栅板的承载能力。只有满足承载要求的格栅板才能不发生坍塌等重大安全事故。格栅板的刚性变形也就是其挠度的变化也要考虑进格栅板的设计过程当中去。具体的格栅板平台板设计承载时有一个要求就是：

   1、设计荷载值×1·5时,格栅板不会产生永久变形;

   2、设计荷载值×3·0时,格栅板不会产生断裂。

     设计计算方法  

     根据标准中的规定,格栅板的刚度设计条件为最大挠度Dmax≤L/200,同时Dmax≤10mm这是比较明确的(L-跨距)。钢格板的强度设计条件,主要是确定许用弯曲应力〔σ〕值的大小,对于Q235碳素钢,其屈服强度σS=235N/mm2,断裂强度σb=375N/mm2。按标准中的规定,其许用应力〔σ〕应满足下列要求: 

      ①按设计荷载值×1·5,钢格板不产生永久变形 的条件,许用应力为〔σ〕<σS/1·5=157N/mm2。 

      ②按设计荷载值×3,钢格板不产生裂断的条件, 许用应力应为〔σ〕<σb/3=125N/mm2。       

      对Q235碳钢来讲,许用弯曲应力〔σ〕=120N/mm2较妥。当跨距L较小时,一般是由强度条件决定安全荷载的大小,即是以许用应力〔σ〕确定允许的承载能力(包括均布荷载Pu及线荷载PL),并同时验算挠度值小于L/200,且最大不超过10mm。随着跨距的加大,当校核验算挠度值D≥L/200,D≥10mm时则应以刚度条件确定其承载能力。此时以刚度条件确定的Pu及PL值肯定能满足强度条件的要求,即其弯曲应力〔σ〕。

    格栅板荷载能力应满足设计的安全荷载要求：

     1、单人通行的走道板，其均布荷载能力不小于3.0 kN/m2；

     2、双向通行的走道板，其均布荷载能力不小于5.0kN/m2； 

     3、高密度人行走道板，其均布荷载能力不小于7.5kN/m2；

     4、对交通道路上使用的钢格板，轮压增加10%，均布荷载能力应相应增加25%。

     5.格栅板中如有切口，钢格板余下的面积应具有相等的荷载能力。

     6、.格栅板荷载要求由设计部门和用户提出，或由设计部门选定规格。

     7.格栅板荷载、跨距和挠度之间的关系的计算，根据钢结构计算的原则进行。常用格栅板型号的.

    格栅板的安全荷载

                                      计算强度

                             qL2

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

                            8W

                       安全均布荷载:安全线荷载:

                            8n[f]W 

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

                               L2

                4n[f]W 

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

                  L

   式中：

     σ——计算强度，kN/m2；

    [f]——材料强度设计值，kN/m2，对于碳素结构钢，取[f]=170x103kN/m2；

     q  ——荷载集度，kN/m，每根承载扁钢上的均布荷载，即q= Pu /n；

    Pu   ——均布面荷载，kN/m2；

    PL   ——线荷载，kN/m；

     n  ——每米格栅板承载扁钢条数，n/ m；

    W  ——承载扁钢截面抵抗矩，  对于扁钢W＝bt2/6 mm3；；

     L  ——跨距，m。

                 均布荷载与挠度的关系

                               5qL4

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

                              384E I

            对于扁钢型格栅板，简化成如下公式：

                                (PU+PO)BL4

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

                                        bt3

   式中：

    ξ=758.5/(kN/m2)；

    q——荷载集度，q=(Pu+Po)B，单位为千牛每米（kN/m）；

    E  ——弹性模量，碳钢E=206×106kN/m2；

    I——  截面惯性矩，对于扁钢I＝bt3/12，单位为4次方毫米（mm4）；

    D  ——变形挠度，单位为毫米（mm）；

    Pu  ——外加均布荷载，单位为千牛每平方米（kN/m2）；

    Po   ——格栅板自重，单位为千牛每平方米（kN/m2）；

    L  ——跨距，单位为米（m）；

    B  ——承载扁钢中心距，单位为毫米（mm）；

    b  ——承载扁钢厚度，单位为毫米（mm）；

    t  ——承载扁钢宽度，单位为毫米；

                      线荷载与挠度的关系

                                qLL3            5qoL4

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

                               48E I             384E I

   式中：

    qO=PoB，kN/m；

   对于扁钢型格栅板，简化成如下公式：

                               BL3

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

                                bt3

    qL=PLB，单位为千牛（kN）；

    PL--外加线荷载，单位为千牛每米（kN/m）；

    ζ=1213.6/（kN/m 2）；

    ξ=758.5/（kN/m 2）；

   我们根据实例来说明一下到底如何设定选型合适的格栅板。

    格栅板荷载计算    

          实例：

       根据图纸要求暂定选用的格栅板型号为G655/40/100G（扁钢中心距30mm，每米有26条扁钢）  

       以图纸梁跨距最大的格栅板尺寸为例：          1005*1960LB       

        均布载荷要求：750kg/m2           集中荷载要求：1000kg/m2                                  

        格栅板选型均布荷载是否满足测算如下：

          1、 §=758.5/(KN/m2)  

          2、 D（变形挠度，mm）根据以往工程经验以保守点出发最大许用挠度为 1/200，即1960mm/200=9.8mm  

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

          4、 P0（钢格板自重载荷）=150*9.8/1000=1.47KN/m2

          5、 B（负载扁钢中心距）40mm 

          6、 b（负载扁钢厚度）4.75mm 

          7、 t（负载扁钢宽度）65mm  

          8、 型号：G655/30/100G，负载扁钢宽度65mm，厚度4.75mm，及钢格板自重 为1.47KN/m2   

     格栅板G655/40/100G钢格板可以承载均布载荷750kg/m2满足设计要求 。

     格栅板选型集中荷载是否满足测算如下： 

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

              2、D（变形挠度，mm）根据以往工程经验以保守点出发最大许用挠度为1/200，即1960mm/200=9.8mm  

              3、P0（钢格板自重载荷）=150*9.8/1000=1.47KN/m2验 

              4、L(钢梁跨距)1.96m 

              5、B（负载扁钢中心距）40mm

              6、b（负载扁钢厚度）                                                                                     

              7、t（负载扁钢宽度）65mm  

              8、PL(外加线载荷)  1000Kg*9.8= 9.8 KN/m   

       按格栅板行业标准YB/T4001-2007中公式计算，G655/40/100G格栅板可以承载集中载荷1000kg/m2满足设计要求。