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梁模板700X1000

来源:好走旅游网
梁模板(扣件钢管架)计算书

e工程 ;工程建设地点:;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。

本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。

高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

梁段:L1。

一、参数信息 1.模板支撑及构造参数

梁截面宽度 B(m):0.70;梁截面高度 D(m):1.00;

混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.50; 立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.40;

立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.50; 梁支撑架搭设高度H(m):3.30;梁两侧立杆间距(m):1.20; 承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向; 梁底增加承重立杆根数:2; 采用的钢管类型为Φ48×3;

立杆承重连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.80;

2.荷载参数

模板自重(kN/m2):0.35;钢筋自重(kN/m3):1.50;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):18.0;

倾倒混凝土侧压力(kN/m2):2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):2.0; 3.材料参数

木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.7;

面板类型:胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):9500.0;

面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0; 4.梁底模板参数

梁底方木截面宽度b(mm):48.0;梁底方木截面高度h(mm):70.0; 梁底纵向支撑根数:4;面板厚度(mm):15.0; 5.梁侧模板参数

主楞间距(mm):500;次楞根数:4; 主楞竖向支撑点数量为:4;

支撑点竖向间距为:100mm,100mm,100mm; 穿梁螺栓水平间距(mm):500; 穿梁螺栓直径(mm):M14;

主楞龙骨材料:钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5; 主楞合并根数:2; 次楞龙骨材料:钢楞 截面类型为圆钢管48×3.0; 次楞合并根数:2; 二、梁模板荷载标准值计算 1.梁侧模板荷载

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;

t -- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;

T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃; V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;

β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200; β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F; 分别计算得 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。

三、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

次楞(内龙骨)的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图(单位:mm) 1.强度计算

跨中弯矩计算公式如下:

其中,W -- 面板的净截面抵抗矩,W = 50×1.5×1.5/6=18.75cm3; M -- 面板的最大弯距(N·mm); σ -- 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) [f] -- 面板的抗弯强度设计值(N/mm2); 按以下公式计算面板跨中弯矩:

其中 ,q -- 作用在模板上的侧压力,包括:

新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m; q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m; 计算跨度(内楞间距): l = 250mm;

面板的最大弯距 M= 0.1×10.98×2502 = 6.86×104N·mm; 经计算得到,面板的受弯应力计算值: σ = 6.86×104 / 1.88×104=3.66N/mm2;

面板的抗弯强度设计值: [f] = 13N/mm2;

面板的受弯应力计算值 σ =3.66N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q = 18×0.5 = 9N/mm; l--计算跨度(内楞间距): l = 250mm; E--面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2;

I--面板的截面惯性矩: I = 50×1.5×1.5×1.5/12=14.06cm4; 面板的最大挠度计算值: ν= 0.677×9×2504/(100×9500×1.41×105) = 0.178 mm;

面板的最大容许挠度值:[ν] = l/250 =250/250 = 1mm;

面板的最大挠度计算值 ν=0.178mm 小于 面板的最大容许挠度值 [ν]=1mm,满足要求!

四、梁侧模板内外楞的计算 1.内楞计算

内楞(木或钢)直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,内龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.0; 内钢楞截面抵抗矩 W = 8.98cm3; 内钢楞截面惯性矩 I = 21.56cm4;

内楞计算简图 (1).内楞强度验算 强度验算计算公式如下:

其中, σ -- 内楞弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 内楞的最大弯距(N·mm); W -- 内楞的净截面抵抗矩; [f] -- 内楞的强度设计值(N/mm2)。 按以下公式计算内楞跨中弯矩:

其中,作用在内楞的荷载,q = (1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.25=5.49kN/m; 内楞计算跨度(外楞间距): l = 500mm;

内楞的最大弯距: M=0.1×5.49×500.002= 1.37×105N·mm; 最大支座力:R=1.1×5.49×0.5=3.02 kN;

经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值 σ = 1.37×105/8.98×103 = 15.284 N/mm2;

内楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

内楞最大受弯应力计算值 σ = 15.284 N/mm2 小于 内楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).内楞的挠度验算

其中 l--计算跨度(外楞间距):l = 500mm;

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q =18.00×0.25= 4.50 N/mm;

E -- 内楞的弹性模量: 206000N/mm2; I -- 内楞的截面惯性矩:I = 2.16×105mm4;

内楞的最大挠度计算值: ν= 0.677×4.5×5004/(100×206000×2.16×105) = 0.043 mm;

内楞的最大容许挠度值: [ν] = 500/400=1.25mm;

内楞的最大挠度计算值 ν=0.043mm 小于 内楞的最大容许挠度值 [ν]=1.25mm,满足要求!

2.外楞计算

外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力3.02kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。

本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面类型为圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩 W = 10.16cm3; 外钢楞截面惯性矩 I = 24.38cm4;

外楞计算简图

外楞弯矩图(kN·m)

外楞变形图(mm) (1).外楞抗弯强度验算

其中 σ -- 外楞受弯应力计算值(N/mm2)

M -- 外楞的最大弯距(N·mm); W -- 外楞的净截面抵抗矩; [f] --外楞的强度设计值(N/mm2)。

根据连续梁程序求得最大的弯矩为M= 0.83 kN·m 外楞最大计算跨度: l = 350mm;

经计算得到,外楞的受弯应力计算值: σ = 8.30×105/1.02×104 = 81.729 N/mm2;

外楞的抗弯强度设计值: [f] = 205N/mm2;

外楞的受弯应力计算值 σ =81.729N/mm2 小于 外楞的抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2,满足要求!

(2).外楞的挠度验算

根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.696 mm 外楞的最大容许挠度值: [ν] = 350/400=0.875mm;

外楞的最大挠度计算值 ν=0.696mm 小于 外楞的最大容许挠度值 [ν]=0.875mm,满足要求!

五、穿梁螺栓的计算 验算公式如下:

其中 N -- 穿梁螺栓所受的拉力; A -- 穿梁螺栓有效面积 (mm2);

f -- 穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170 N/mm2; 查表得:

穿梁螺栓的直径: 14 mm; 穿梁螺栓有效直径: 11.55 mm; 穿梁螺栓有效面积: A= 105 mm2;

穿梁螺栓所受的最大拉力: N =(1.2×18+1.4×2)×0.5×0.4 =4.88 kN。 穿梁螺栓最大容许拉力值: [N] = 170×105/1000 = 17.85 kN;

穿梁螺栓所受的最大拉力 N=4.88kN 小于 穿梁螺栓最大容许拉力值 [N]=17.85kN,满足要求!

六、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 500×15×15/6 = 1.88×104mm3; I = 500×15×15×15/12 = 1.41×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2); M -- 计算的最大弯矩 (kN·m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =233.33mm; q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m); 新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.50)×0.50×1.00×0.90=13.77kN/m; 模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×0.50×0.90=0.19kN/m; 振捣混凝土时产生的荷载设计值: q3: 1.4×2.00×0.50×0.90=1.26kN/m;

q = q1 + q2 + q3=13.77+0.19+1.26=15.22kN/m; 跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×15.219×0.2332=0.083kN·m; σ =0.083×106/1.88×104=4.419N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =4.419 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动

荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.50)×1.000+0.35)×0.50= 12.93KN/m; l--计算跨度(梁底支撑间距): l =233.33mm; E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2; 面板的最大允许挠度值:[ν] =233.33/250 = 0.933mm; 面板的最大挠度计算值: ν=

0.677×12.925×233.34/(100×9500×1.41×105)=0.194mm;

面板的最大挠度计算值: ν=0.194mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ν] = 233.3 / 250 = 0.933mm,满足要求!

七、梁底支撑的计算 本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m): q1 = (24+1.5)×1×0.233=5.95 kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.233×(2×1+0.7)/ 0.7=0.315 kN/m;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): 经计算得到,活荷载标准值 P1= (2.5+2)×0.233=1.05 kN/m; 2.方木的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×5.95+1.2×0.315=7.518 kN/m; 活荷载设计值 P = 1.4×1.05=1.47 kN/m;

方木计算简图 方木按照两跨连续梁计算。

本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.8×7×7/6 = 39.2 cm3; I=4.8×7×7×7/12 = 137.2 cm4; 方木强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

线荷载设计值 q = 7.518+1.47=8.988 kN/m;

最大弯距 M =0.125ql2= 0.125×8.988×0.5×0.5= 0.281 kN.m; 最大应力 σ= M / W = 0.281×106/39200 = 7.165 N/mm2; 抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;

方木的最大应力计算值 7.165 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13

N/mm2,满足要求!

方木抗剪验算: 截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力: V = 0.625×8.988×0.5 = 2.809 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3×2808.75/(2×48×70) = 1.254 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.7 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 1.254 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.7 N/mm2,满足要求!

方木挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

q = 5.950 + 0.315 = 6.265 kN/m;

方木最大挠度计算值 ν= 0.521×6.265×5004 /(100×10000×137.2×104)=0.149mm;

方木的最大允许挠度 [ν]=0.500×1000/250=2.000 mm;

方木的最大挠度计算值 ν= 0.149 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ν]=2 mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

荷载计算公式如下:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1 = (24.000+1.500)×1.000= 25.500 kN/m2; (2)模板的自重(kN/m2): q2 = 0.350 kN/m2;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2): q3= (2.500+2.000)=4.500 kN/m2;

q = 1.2×(25.500 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 37.320 kN/m2;

梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

变形图(mm)

弯矩图(kN·m) 经过连续梁的计算得到:

支座反力 RA = RB=0.891 kN,中间支座最大反力Rmax=5.86; 最大弯矩 Mmax=0.223 kN.m; 最大挠度计算值 Vmax=0.169 mm;

最大应力 σ=0.223×106/4490=49.626 N/mm2;

支撑抗弯设计强度 [f]=205 N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值 49.626 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!

八、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=5.86 kN; R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 九、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 水平钢管的最大支座反力: N1 =0.891 kN ; 脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×3.3=0.511 kN; 楼板的混凝土模板的自重:

N3=1.2×(0.50/2+(1.20-0.70)/2)×0.50×0.35=0.105 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(0.50/2+(1.20-0.70)/2)×0.50×0.250×(1.50+24.00)=1.913 kN;

N =0.891+0.511+0.105+1.912=3.42 kN;

υ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=3420.018/(0.209×424) = 38.594 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 38.594 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算: 其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括: 梁底支撑最大支座反力: N1 =5.86 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(3.3-1)=0.511 kN; N =5.86+0.511=6.216 kN;

υ-- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到; i -- 计算立杆的截面回转半径 (cm):i = 1.59; A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.24; W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 4.49; σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2); [f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo -- 计算长度 (m);

参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算 lo = k1uh k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m; Lo/i = 2945.25 / 15.9 = 185 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.209 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=6216.13/(0.209×424) = 70.147 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 70.147 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设

计值 [f] = 205 N/mm2,满足要求!

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