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文檔簡介
1、梁模板扣件鋼管高支撐架計算書 計算依據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)。 計算參數(shù): 模板支架搭設(shè)高度為8.7m, 梁截面 B×D=200mm×600mm,立桿的縱距(跨度方向) l=0.50m,立桿的步距 h=1.50m, 梁底底兩側(cè)設(shè)二根承重立桿。 面板厚度18mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2,彈性模量E:9000.0N/mm2。 木方45×90mm,剪切強(qiáng)度1.3N/mm2,抗彎強(qiáng)度13.0N/mm2,彈性模量9500.0N/mm2。 梁兩側(cè)立桿間距0.90m。梁底按照均勻布置承重桿2根計算。 模板自重0.50kN
2、/m2,混凝土鋼筋自重25.50kN/m3,施工活荷載4.50kN/m2。扣件計算折減系數(shù)取1.00。 采用的鋼管類型為48×3.0。圖1 梁模板支撐架立面簡圖 按照規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下: 由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2×(25.50×0.80+0.50)+1.40×2.00=27.880kN/m2 由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×24.00×0.80+0.7×1.40×2.00=27.880kN/m2, 由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大,永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35,可變荷載分項(xiàng)系
3、數(shù)取0.7×1.40=0.98 一、模板面板計算 面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 0.9×(25.500×0.600×0.200+0.500×0.200)=2.844kN/m 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = 0.9×(2.000+2.500)×0.200=0.81kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 20.00×0.60×0.60
4、/6 = 1.2cm3; I = 20.00×0.60×0.60×0.60/12 = 0.36cm4; (1)抗彎強(qiáng)度計算 f = M / W < f 其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計算值(N/mm2); M 面板的最大彎距(N.mm); W 面板的凈截面抵抗矩; f 面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q 荷載設(shè)計值(kN/m); 經(jīng)計算得到 M = 0.100×(1.35×2.844+0.98×0.81)×0.200×0.200=0.00716kN.m 經(jīng)計算得到面板
5、抗彎強(qiáng)度計算值 f = 0.00716×1000×1000/1200=5.97N/mm2 面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求! (2)抗剪計算 可以不計算 T = 3Q/2bh < T 其中最大剪力 Q=0.600×(1.35×2.844+1.0×0.81)×0.200=0.558kN 截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=3×0.558/(2×200.000×6.000)=0.698N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.40N/mm2 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T < T,滿足要求! (3)撓度計算 v
6、 = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250(4mm) 面板最大撓度計算值 v = 0.677×2.844×2004/(100×9000×3600)=0.95mm 面板的最大撓度小于1/250滿足要求! 二、梁底支撐木方的計算 作用荷載包括梁與模板自重荷載,施工活荷載等。 1.荷載的計算: (1)鋼筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = 25.500×0.800×0.200=4.080kN/m (2)模板的自重線荷載(kN/m): q2 = 0.500×0.200×(2×0.8
7、00+0.300)/0.300=0.633kN/m (3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN): 經(jīng)計算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P1 = (2.500+2.000)×0.300×0.200=0.270kN 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),均布荷載 q = 0.9×(1.35×4.080+1.35×0.633)=5.727kN/m 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),集中荷載 P = 0.9×0.98×0.270=0.238kN 木方計算簡圖 木方彎矩圖(kN.m) 木方剪力圖(kN) 變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受
8、力圖與計算結(jié)果如下: 變形計算受力圖 木方變形圖(mm) 經(jīng)過計算得到從左到右各支座力分別為 N1=1.672kN N2=1.672kN 經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 0.545kN.m 經(jīng)過計算得到最大支座 F= 1.672kN 經(jīng)過計算得到最大變形 V= 1.211mm 木方的截面力學(xué)參數(shù)為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 4.50×9.00×9.00/6 = 60.75cm3; I = 4.50×9.00×9.00×9.00/12 = 273.38cm4; (1)木方抗彎強(qiáng)度計算 抗彎計算強(qiáng)度 f=0.545×
9、;106/60750.0=8.97N/mm2 木方的抗彎計算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求! (2)木方抗剪計算 可以不計算 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T 截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=3×1.672/(2×45×90)=0.619N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.30N/mm2 木方的抗剪強(qiáng)度計算滿足要求! (3)木方撓度計算 最大變形 v =1.211mm 木方的最大撓度小于900.0/250,滿足要求! 三、梁底支撐鋼管計算 (一) 梁底橫向鋼管計算 縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續(xù)梁計算。 集中荷載P取橫向支撐鋼管傳
10、遞力。 支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖(kN.m) 支撐鋼管剪力圖(kN) 變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計算結(jié)果如下: 支撐鋼管變形計算受力圖 支撐鋼管變形圖(mm) 經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到 最大彎矩 Mmax=0.213kN.m 最大變形 vmax=0.120mm 最大支座力 Qmax=4.607kN 抗彎計算強(qiáng)度 f=0.213×106/4491.0=47.47N/mm2 支撐鋼管的抗彎計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 支撐鋼管的最大撓度小于500.0/150與10mm,滿足要求! (二) 梁底縱向鋼管計算 縱向鋼管只起構(gòu)造作用,通過扣件連接到立桿
11、。 四、扣件抗滑移的計算 縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值; 計算中R取最大支座反力,R=4.61kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 五、立桿的穩(wěn)定性計算 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為: 其中 N 立桿的軸心壓力最大值,它包括: 橫桿的最大支座反力 N1=4.607kN (已經(jīng)包括組合系數(shù)) 腳手架鋼管的自重 N2 = 0.9×1.35×0.111×13.900=1.869kN N = 4.607+1.869=
12、6.475kN i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑,i=1.60cm; A 立桿凈截面面積,A=4.239cm2; W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3; f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值,f = 205.00N/mm2; a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度,a=0.30m; h 最大步距,h=1.50m; l0 計算長度,取1.500+2×0.300=2.100m; 由長細(xì)比,為2100/16=132; 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 查表得到0.391; 經(jīng)計算得到=6475/(0.391×424)=39.046N/mm2; 不考慮風(fēng)荷載時立桿
13、的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為: 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2); Wk=0.7×0.750×1.200×0.600=0.540kN/m2 h 立桿的步距,1.50m; la 立桿迎風(fēng)面的間距,0.90m; lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距,0.50m; 風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.9×0.9×1.4×0.540×0.900×1.500×1.
14、500/10=0.124kN.m; Nw 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸心壓力最大值; Nw=4.607+0.9×1.2×1.538+0.9×0.9×1.4×0.124/0.500=6.757kN 經(jīng)計算得到=6757/(0.391×424)+124000/4491=68.354N/mm2; 考慮風(fēng)荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求!扣件鋼管樓板模板支架計算書4 計算依據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)。 計算參數(shù): 模板支架搭設(shè)高度為8.7m,立桿的縱距 b=1.00m,立桿的橫距 l=1.00m,立桿的步距
15、h=1.50m。面板厚度18mm,剪切強(qiáng)度1.4N/mm2,抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2,彈性模量6000.0N/mm2。木方45×90mm,間距300mm,剪切強(qiáng)度1.6N/mm2,抗彎強(qiáng)度13.0N/mm2,彈性模量9500.0N/mm2。梁頂托采用雙鋼管48×3.0mm。模板自重0.30kN/m2,混凝土鋼筋自重25.10kN/m3,施工活荷載4.50kN/m2??奂嬎阏蹨p系數(shù)取1.00。采用的鋼管類型為48×3.0。 圖1 樓板支撐架立面簡圖圖2 樓板支撐架荷載計算單元 按照規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下:由可變荷載效應(yīng)控制的組合S=1.2×(25
16、.10×0.14+0.30)+1.40×2.50=8.077kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.35×24.00×0.14+0.7×1.40×2.50=6.986kN/m2由于可變荷載效應(yīng)控制的組合S最大,永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.40。 一、模板面板計算 面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。模板面板的按照三跨連續(xù)梁計算。 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q1 = 0.9×(25.100×0.140×1.000+0.300×1.000)=3.433kN/
17、m 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = 0.9×(2.000+2.500)×1.000=4.050kN/m 面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 100.00×0.60×0.60/6 = 6.00cm3; I = 100.00×0.60×0.60×0.60/12 = 1.80cm4; (1)抗彎強(qiáng)度計算 f = M / W < f 其中 f 面板的抗彎強(qiáng)度計算值(N/mm2); M 面板的最大彎距(N.mm); W 面板的凈截面抵抗矩; f 面板的
18、抗彎強(qiáng)度設(shè)計值,取15.00N/mm2; M = 0.100ql2 其中 q 荷載設(shè)計值(kN/m); 經(jīng)計算得到 M = 0.100×(1.20×3.433+1.40×4.050)×0.300×0.300=0.088kN.m 經(jīng)計算得到面板抗彎強(qiáng)度計算值 f = 0.088×1000×1000/6000=14.5N/mm2 面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求! (2)抗剪計算 可以不計算 T = 3Q/2bh < T 其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×3.433+1.4
19、5;4.050)×0.300=1.762kN 截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=3×1762.0/(2×1000.000×6.000)=0.441N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.40N/mm2 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 T < T,滿足要求! (3)撓度計算 v = 0.677ql4 / 100EI < v = l / 250 面板最大撓度計算值 v = 0.677×3.433×3004/(100×6000×18000)=0.148mm 面板的最大撓度小于300.0/250,滿足要求! (4)2.5kN集中荷載作用下
20、抗彎強(qiáng)度計算 經(jīng)過計算得到面板跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2 面板的計算寬度為1200.000mm 集中荷載 P = 2.5kN 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q = 0.9×(25.100×0.140×1.200+0.300×1.200)=4.119kN/m 面板的計算跨度 l = 300.000mm 經(jīng)計算得到 M = 0.200×0.9×1.40×2.5×0.300+0.080×1.20×4.119×0.300×0.300=0.22
21、5kN.m 經(jīng)計算得到面板抗彎強(qiáng)度計算值 f = 0.225×1000×1000/54000=4.159N/mm2 面板的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 f < f,滿足要求! 二、模板支撐木方的計算 木方按照均布荷載計算。 1.荷載的計算 (1)鋼筋混凝土板自重(kN/m): q11 = 25.100×0.140×0.300=1.054kN/m (2)模板的自重線荷載(kN/m): q12 = 0.300×0.300=0.090kN/m (3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN/m): 經(jīng)計算得到,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q2 = (2.500+
22、2.000)×0.300=1.350kN/m 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),靜荷載 q1 = 0.9×(1.20×1.054+1.20×0.090)=1.236kN/m 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),活荷載 q2 = 0.9×1.40×1.350=1.701kN/m 計算單元內(nèi)的木方集中力為(1.701+1.236)×1.000=2.937kN 2.木方的計算 按照三跨連續(xù)梁計算,最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和,計算公式如下: 均布荷載 q = 2.937/1.000=2.937kN/m 最大彎矩 M = 0
23、.1ql2=0.1×2.94×1.00×1.00=0.294kN.m 最大剪力 Q=0.6×1.000×2.937=1.762kN 最大支座力 N=1.1×1.000×2.937=3.230kN 木方的截面力學(xué)參數(shù)為 本算例中,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: W = 4.50×9.00×9.00/6 = 60.75cm3; I = 4.50×9.00×9.00×9.00/12 = 273.38cm4; (1)木方抗彎強(qiáng)度計算 抗彎計算強(qiáng)度 f=0.294×106
24、/60750.0=4.83N/mm2 木方的抗彎計算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求! (2)木方抗剪計算 可以不計算 最大剪力的計算公式如下: Q = 0.6ql 截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T 截面抗剪強(qiáng)度計算值 T=3×1762/(2×45×90)=0.653N/mm2 截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪強(qiáng)度計算滿足要求! (3)木方撓度計算 均布荷載通過上面變形受力圖計算的最大支座力除以跨度得到1.030kN/m 最大變形 v =0.677×1.030×1000.04/(100
25、5;9500.00×2733750.0)=0.268mm 木方的最大撓度小于1000.0/250,滿足要求! (4)2.5kN集中荷載作用下抗彎強(qiáng)度計算 經(jīng)過計算得到跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2 考慮荷載重要性系數(shù)0.9,集中荷載 P = 0.9×2.5kN 經(jīng)計算得到 M = 0.200×1.40×0.9×2.5×1.000+0.080×1.236×1.000×1.000=0.729kN.m 抗彎計算強(qiáng)度 f=0.729×106/60750.0=12.00N/mm
26、2 木方的抗彎計算強(qiáng)度小于13.0N/mm2,滿足要求! 三、托梁的計算 托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。 集中荷載取木方的支座力 P= 3.230kN 均布荷載取托梁的自重 q= 0.080kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN) 變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值,受力圖與計算結(jié)果如下: 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm) 經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 1.079kN.m 經(jīng)過計算得到最大支座 F= 11.981kN 經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.609mm 頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為 截面抵抗矩 W = 8.98cm3; 截面慣性矩 I = 21.
27、56cm4; (1)頂托梁抗彎強(qiáng)度計算 抗彎計算強(qiáng)度 f=1.079×106/1.05/8982.0=114.41N/mm2 頂托梁的抗彎計算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求! (2)頂托梁撓度計算 最大變形 v = 0.609mm 頂托梁的最大撓度小于1000.0/400,滿足要求! 四、扣件抗滑移的計算 縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算: R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN; R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值; 上部荷載沒有通過縱向或橫向水平桿傳給立桿,無需計算。 五、模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值(立桿軸力) 作用于模板
28、支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容: (1)腳手架的自重(kN): NG1 = 0.111×13.900=1.538kN (2)模板的自重(kN): NG2 = 0.300×1.000×1.000=0.300kN (3)鋼筋混凝土樓板自重(kN): NG3 = 25.100×0.140×1.000×1.000=3.514kN 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),經(jīng)計算得到靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = 0.9×(NG1+NG2+NG3)= 4.817kN。 2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。 考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù),經(jīng)計算得到活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 0.9×(2.500+2.000)&
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