1735米高支模方案解析Word下载.docx
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面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
4.梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
80.0;
梁底方木截面高度h(mm):
梁底模板支撑的间距(mm):
250.0;
5.梁侧模板参数
次楞间距(mm):
300;
主楞竖向根数:
2;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
穿梁螺栓水平间距(mm):
250;
主楞到梁底距离依次是:
250mm,500mm;
主楞材料:
圆钢管;
直径(mm):
48.00;
壁厚(mm):
3.00;
主楞合并根数:
次楞材料:
木方;
宽度(mm):
80.00;
高度(mm):
二、梁侧模板荷载计算
新浇混凝土侧压力标准值F1=26.772kN/m2;
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振捣混凝土时产生的荷载;
挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板计算简图(单位:
mm)
1.强度计算
材料抗弯强度验算公式如下:
σ=M/W<
f
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=115×
1.8×
1.8/6=62.1cm3;
M--面板的最大弯矩(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);
按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:
Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2
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×
1.15×
26.77=36.945kN/m;
振捣混凝土荷载设计值:
q2=1.4×
4=6.44kN/m;
计算跨度:
l=300mm;
面板的最大弯矩M=0.1×
36.945×
3002+0.117×
6.44×
3002=4.00×
105N·
mm;
面板的最大支座反力为:
N=1.1q1l+1.2q2l=1.1×
0.3+1.2×
0.3=14.51kN;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=4.00×
105/6.21×
104=6.4N/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=6.4N/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
ν=0.677ql4/(100EI)≤l/250
q--作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值:
q=36.945N/mm;
l--计算跨度:
E--面板材质的弹性模量:
E=6000N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=115×
1.8/12=55.89cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×
3004/(100×
6000×
5.59×
105)=0.604mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.604mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求!
四、梁侧模板支撑的计算
1.次楞计算
次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。
次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:
q=14.510/(0.700-0.120)=25.02kN/m
本工程中,次楞采用木方,宽度80mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=1×
8×
8/6=85.33cm3;
I=1×
8/12=341.33cm4;
E=10000.00N/mm2;
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·
m)
变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.568kN·
m,最大支座反力R=7.899kN,最大变形ν=0.705mm
(1)次楞强度验算
强度验算计算公式如下:
σ=M/W<
[f]
经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值σ=5.68×
105/8.53×
104=6.7N/mm2;
次楞的抗弯强度设计值:
次楞最大受弯应力计算值σ=6.7N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
(2)次楞的挠度验算
次楞的最大容许挠度值:
[ν]=300/400=0.75mm;
次楞的最大挠度计算值ν=0.705mm小于次楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm,满足要求!
2.主楞计算
主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力7.899kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,主楞采用圆钢管,直径48mm,壁厚3mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=2×
4.493=8.99cm3;
I=2×
10.783=21.57cm4;
E=206000.00N/mm2;
主楞计算简图
主楞计算剪力图(kN)
主楞计算弯矩图(kN·
主楞计算变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.415kN·
m,最大支座反力R=9.084kN,最大变形ν=0.055mm
(1)主楞抗弯强度验算
经计算得到,主楞的受弯应力计算值:
σ=4.15×
105/8.99×
103=46.1N/mm2;
主楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
主楞的受弯应力计算值σ=46.1N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)主楞的挠度验算
根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为0.055mm
主楞的最大容许挠度值:
主楞的最大挠度计算值ν=0.055mm小于主楞的最大容许挠度值[ν]=0.75mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
N<
[N]=f×
A
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170N/mm2;
穿梁螺栓型号:
M12;
查表得:
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=9.084kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×
76/1000=12.92kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=9.084kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,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。
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=400×
18×
18/6=2.16×
104mm3;
I=400×
18/12=1.94×
105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×
(24.00+1.50)×
0.40×
1.28=15.667kN/m;
模板结构自重荷载设计值:
q2:
1.2×
0.30×
0.40=0.144kN/m;
施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×
(2.00+2.50)×
0.40=2.520kN/m;
最大弯矩计算公式如下:
Mmax=0.1(q1+q2)l2+0.117q3l2=0.1×
(15.667+0.144)×
2502+0.117×
2.52×
2502=1.17×
σ=Mmax/W=1.17×
105/2.16×
104=5.4N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=5.4N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值[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:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=q1+q2=15.667+0.144=15.811kN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=250.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=6000.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ν]=250.00/250=1.000mm;
15.811×
2504/(100×
1.94×
105)=0.358mm;
ν=0.358mm小于面板的最大允许挠度值:
[ν]=1mm,满足要求!
七、梁底支撑木方的计算
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):
q1=1.2×
[(24+1.5)×
1.28×
0.25+0.3×
0.25×
(2×
1.15+0.4)/0.4]=10.4kN/m;
(2)施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
q2=1.4×
(2.5+2)×
0.25=1.575kN/m;
均布荷载设计值q=10.400+1.575=11.975kN/m;
梁两侧楼板荷载以集中荷载的形式传递,其设计值:
p=0.25×
[1.2×
0.13×
24.00+1.4×
(2.50+2.00)]×
(1.00-0.40)/4=0.377kN
2.支撑方木验算
本工程梁底支撑采用方木,方木的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
W=8×
8/6=8.53×
101cm3;
I=8×
8/12=3.41×
102cm4;
E=10000N/mm2;
计算简图及内力、变形图如下:
简图(kN·
方木的支座力:
N1=N2=2.772kN;
最大弯矩:
M=1.061kN·
m
最大剪力:
V=2.772kN
方木最大正应力计算值:
σ=M/W=1.061×
106/8.53×
104=12.4N/mm2;
方木最大剪应力计算值:
τ=3V/(2bh0)=3×
2.772×
1000/(2×
80×
80)=0.65N/mm2;
方木的最大挠度:
ν=2.017mm;
方木的允许挠度:
[ν]=1.000×
1000/250=4.000mm;
方木最大应力计算值12.439N/mm2小于方木抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
方木受剪应力计算值0.650N/mm2小于方木抗剪强度设计值[fv]=1.500N/mm2,满足要求!
方木的最大挠度ν=2.017mm小于方木的最大允许挠度[ν]=4.000mm,满足要求!
八、梁跨度方向托梁的计算
作用于托梁的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等,通过方木的集中荷载传递。
托梁采用:
钢管(双钢管):
Ф48×
W=8.98cm3;
I=21.56cm4;
1.梁两侧托梁的强度计算
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中力P=2.772kN.
托梁计算简图
托梁计算弯矩图(kN·
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=1.04kN·
m;
最大变形νmax=1.65mm;
最大支座力Rmax=12.127kN;
最大应力σ=M/W=1.04×
106/(8.98×
103)=115.8N/mm2;
托梁的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;
托梁的最大应力计算值115.8N/mm2小于托梁的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度νmax=1.65mm小于1000/150与10mm,满足要求!
九、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
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:
纵向钢管的最大支座反力:
N1=12.127kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×
0.149×
17.8=3.181kN;
N=N1+N2=12.127+3.181=15.307kN;
φ--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]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,
为安全计,取二者间的大值,即:
lo=Max[1.185×
1.7×
1.2,1.2+2×
0.2]=2.417m;
k--计算长度附加系数,取值为:
1.185;
μ--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,μ=1.7;
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.2m;
得到计算结果:
立杆的计算长度
lo/i=2417.4/15.9=152;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.301;
钢管立杆受压应力计算值;
σ=15307.295/(0.301×
424)=119.9N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=119.9N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(二)8-10轴×
B-C轴17.8米高板。
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.00;
纵距(m):
步距(m):
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
模板支架搭设高度(m):
17.80;
采用的钢管(mm):
Φ48×
3.0;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;
混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
面板采用胶合面板,厚度为18mm;
板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;
面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;
木方的间隔距离(mm):
350.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;
木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
木方的截面高度(mm):
托梁材料为:
4.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):
130.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度
模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×
1.82/6=54cm3;
I=100×
1.83/12=48.6cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×
1+0.35×
1=3.6kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×
1=2.5kN/m;
2、强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:
q=1.2×
3.6+1.4×
2.5=7.82kN/m
最大弯矩M=0.1×
7.82×
3502=95795N·
m;
面板最大应力计算值σ=M/W=95795/54000=1.774N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为1.774N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q=q1=3.6kN/m
面板最大挠度计算值ν=0.677×
3.6×
3504/(100×
9500×
48.6×
104)=0.079mm;
面板最大允许挠度[ν]=350/250=1.4mm;
面板的最大挠度计算值0.079mm小于面板的最大允许挠度1.4mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×
h2/6=8×
8/6=85.33cm3;
I=b×
h3/12=8×
8/12=341.33cm4;
方木楞计算简图
q1=25×
0.35×
0.13+0.35×
0.35=1.26kN/m;
0.35=0.875kN/m;
2.强度验算
均布荷载q=1.2×
q1+1.4×
q2=1.2×
1.26+1.4×
0.875=2.737kN/m;
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
2.737×
12=0.274kN·
方木最大应力计算值σ=M/W=0.274×
106/85333.33=3.207N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为3.207N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/2bhn<
[τ]
其中最大剪力:
V=0.6×
1=1.642kN;
方木受剪应力计算值τ=3×
1.642×
103/(2×
80)=0.385N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.385N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算
均布荷载q=q1=1.26kN/m;
最大挠度计算值ν=0.677×
1.26×
10004/(100×
9000×
3413333.333)=0.278mm;
最大允许挠度[ν]=1000/250=4mm;
方木的最大挠度计算值0.278mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求!
四、托梁材料计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.346kN;
托梁计算简图
m)
托梁计算变形图(mm)
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.699kN·
最大变形Vmax=1.068mm;
最大支座力Qmax=7.452kN;
最大应力σ=698697.45/8980=77.806N/mm2;
托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
托梁的最大应力计算值77.806N/mm2小于托梁的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
托梁的最大挠度为1.068mm小于1000/150与10mm,满足要求!
五、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.158×
17.8=2.814kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×
1×
1=0.35kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×
1=3.25kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=6.414kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.5+2)×
1=4.5kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=13.997kN;
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/(φA)≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=13.997kN;
φ----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=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.24cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49cm3;
σ--------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
按下式计算:
l0=h