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        某綜合服務(wù)中心籃球場花崗巖雨篦子受彎破壞理論研究

        2019-08-22 06:46:04李鴻運陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)渭南分公司陜西渭南714000
        中國房地產(chǎn)業(yè) 2019年16期
        關(guān)鍵詞:篦子集中力石材

        文/李鴻運 陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)渭南分公司 陜西渭南 714000

        花崗巖石材作為天然酸性石材,廣泛應(yīng)用于室外硬質(zhì)鋪裝、雨水篦子等,花崗巖的受壓性能良好,但是受彎性能較差,且目前對花崗巖受彎性能與石材規(guī)格研究較少,本文以花崗巖雨篦子為例研究花崗巖受彎性能。

        1、案例簡介

        1.1 結(jié)構(gòu)形式

        本文以某籃球場排水明溝為研究對象,排水明溝寬度為300mm、深300mm,上側(cè)由花崗巖雨水篦子覆蓋,雨水篦子規(guī)格為300mm×450mm×30mm,將雨篦子簡化為單向板。

        2、受力分析

        2.1 材料性能

        花崗巖在力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)等方面,構(gòu)造致密、強(qiáng)度大、密度大、吸水率極低、質(zhì)地堅硬、耐磨,屬酸性硬石材。主要物理力學(xué)性能見表1.

        表1 建筑用花崗巖主要物理力學(xué)性能

        2.2 模型簡化

        假設(shè)花崗巖雨水篦子受力模型為簡支梁,受力破壞時,該模型受自重荷載和集中荷載作用,考慮最危險受力狀態(tài)為跨中作用荷載時,受力計算如下圖1、圖2:

        圖1 花崗巖受自重荷載

        圖2 花崗巖受集中核載

        表2 不同跨度、厚度下允許最大集中力

        2)集中荷載作用下,跨中最大彎矩:

        3)跨中截面總彎矩:

        2.3 截面受力

        計算中作如下假定:1)花崗巖截面符合應(yīng)變平截面假定;2)石材為拉壓各向同性線彈性材料,忽略各向異性對受彎性能影響;3)石材破壞為受拉區(qū)達(dá)到材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計值;4)中性軸位于截面中心【2】。當(dāng)受拉截面邊緣受力達(dá)到花崗巖材料彎曲強(qiáng)度設(shè)計值frb,則截面承受最大彎矩:

        2.4 最大集中力計算

        根據(jù)構(gòu)件破壞平衡公式:R≥S,即

        取臨界狀態(tài) ,

        反求出

        取不同的跨度與不能石材厚度得到對應(yīng)的最大允許集中力。見表2

        結(jié)論:

        經(jīng)過對比分析可知,1)當(dāng)石材跨度不變時,不同的石材厚度與最大允許集中力荷載呈二次函數(shù)關(guān)系,厚度越大允許最大集中力越大。2)當(dāng)石材厚度不變時,石材跨度與最大允許集中力荷載為混合函數(shù)關(guān)系,跨度增大允許最大集中力變小。3)根據(jù)集中作用力公式可以求出不同規(guī)格石材可以承受的集中力。

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