2m厚楼板扣件钢管楼板模板支架计算书Word文件下载.docx
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采用的钢管类型为φ48×
3.0。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q1=0.9×
(25.100×
2.000×
0.550+0.200×
0.550)=24.948kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(0.000+4.000)×
0.550=1.980kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=29.70cm3;
截面惯性矩I=26.73cm4;
(1)抗弯强度计算
f=M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.35×
24.948+0.98×
1.980)×
0.200×
0.200=0.142kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.142×
1000×
1000/29700=4.797N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
0.200=4.274kN
截面抗剪强度计算值T=3×
4274.0/(2×
550.000×
18.000)=0.648N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
24.948×
2004/(100×
6000×
267300)=0.168mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板中间跨支座最大弯矩计算公式为M=0.1Pl+0.1ql2
面板的计算宽度为1200.000mm
集中荷载P=2.5kN
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q=0.9×
1.200+0.200×
1.200)=54.432kN/m
面板的计算跨度l=200.000mm
0.9×
0.98×
2.5×
0.200+0.100×
1.35×
54.432×
0.200=0.338kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.338×
1000/29700=11.382N/mm2
二、模板支撑龙骨的计算
龙骨按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×
0.200=10.040kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×
0.200=0.040kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(4.000+0.000)×
0.200=0.800kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×
10.040+1.35×
0.040)=12.247kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×
0.800=0.706kN/m
计算单元内的龙骨集中力为(0.706+12.247)×
0.550=7.124kN
2.龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=7.124/0.550=12.953kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
12.95×
0.55×
0.55=0.392kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
0.550×
12.953=4.274kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
12.953=7.836kN
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=8.34cm3;
截面惯性矩I=20.85cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.392×
106/8339.7=46.98N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
4274/(2×
50)=2.565N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=125.00N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=9.072kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
9.072×
550.04/(100×
206000.00×
208492.0)=0.131mm
龙骨的最大挠度小于550.0/400(木方时取250),满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P=0.9×
2.5kN
经计算得到M=0.200×
0.550+0.080×
12.247×
0.550=0.539kN.m
抗弯计算强度f=M/W=0.539×
106/8339.7=64.62N/mm2
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取次龙骨的支座力P=7.836kN
均布荷载取托梁的自重q=0.092kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=1.231kN.m
经过计算得到最大支座F=23.662kN
经过计算得到最大变形V=0.219mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=14.98cm3;
截面惯性矩I=37.44cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=1.231×
106/1.05/14975.7=78.29N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.219mm
顶托梁的最大挠度小于550.0/400,满足要求!
四、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.115×
4.600=0.527kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×
0.550=0.061kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×
0.550=15.186kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值NG=0.9×
(NG1+NG2+NG3)=14.196kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×
(4.000+0.000)×
0.550=1.089kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.35NG+0.98NQ
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=20.23kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.30m;
h——最大步距,h=1.20m;
l0——计算长度,取1.200+2×
0.300=1.800m;
λ——长细比,为1800/16.0=113<
150长细比验算满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.503;
经计算得到σ=20232/(0.503×
424)=94.865N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.500×
1.280×
0.126=0.081kN/m2
h——立杆的步距,1.20m;
la——立杆迎风面的间距,0.55m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.55m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.081×
1.200×
1.200/10=0.007kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;
Nw=1.2×
14.196+0.9×
1.089+0.9×
0.007/0.550=18.422kN
经计算得到σ=18422/(0.503×
424)+7000/4491=87.993N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
六、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积As=2700.0mm2,fy=300.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×
h=4500mm×
200mm,截面有效高度h0=180mm。
按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.50m,短边4.50×
1.00=4.50m,
楼板计算范围内摆放9×
9排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×
(0.20+25.10×
2.00)+
1×
(0.53×
9×
9/4.50/4.50)+
0.98×
(0.00+4.00)=74.81kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×
74.81=336.63kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0513×
ql2=0.0513×
336.63×
4.502=349.70kN.m
按照混凝土的强度换算
得到5天后混凝土强度达到48.30%,C40.0混凝土强度近似等效为C19.3。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=9.27N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fcm=2700.00×
300.00/(4500.00×
180.00×
9.27)=0.11
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
αs=0.104
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αsbh02fcm=0.104×
4500.000×
180.0002×
9.3×
10-6=140.6kN.m
结论:
由于∑Mi=140.62=140.62<
Mmax=349.70
所以第5天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保存。
3.计算楼板混凝土10天的强度是否满足承载力要求
第3层楼板所需承受的荷载为
0.20)+
2×
(0.00+4.00)=84.70kN/m2
84.70=381.15kN/m
381.16×
4.502=395.95kN.m
得到10天后混凝土强度达到69.10%,C40.0混凝土强度近似等效为C27.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=13.17N/mm2
13.17)=0.08
αs=0.077
M2=αsbh02fcm=0.077×
13.2×
10-6=147.8kN.m
由于∑Mi=140.62+147.83=288.44<
Mmax=395.95
所以第10天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第3层以下的模板支撑必须保存。
4.计算楼板混凝土15天的强度是否满足承载力要求
第4层楼板所需承受的荷载为
3×
(0.00+4.00)=94.60kN/m2
94.60=425.68kN/m
425.68×
4.502=442.21kN.m
得到15天后混凝土强度达到81.27%,C40.0混凝土强度近似等效为C32.5。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=15.50N/mm2
15.50)=0.07
αs=0.067
M3=αsbh02fcm=0.067×
15.5×
10-6=151.4kN.m
由于∑Mi=140.62+147.83+151.45=439.89<
Mmax=442.21
所以第15天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第4层以下的模板支撑必须保存。
5.计算楼板混凝土20天的强度是否满足承载力要求
第5层楼板所需承受的荷载为
4×
(0.00+4.00)=104.49kN/m2
104.49=470.20kN/m
470.20×
4.502=488.46kN.m
得到20天后混凝土强度达到89.90%,C40.0混凝土强度近似等效为C36.0。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=17.16N/mm2
17.16)=0.06
αs=0.058
M4=αsbh02fcm=0.058×
17.2×
10-6=145.1kN.m
由于∑Mi=140.62+147.83+151.45+145.12=585.01>
Mmax=488.46
所以第20天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第5层以下的模板支撑可以拆除。
钢管楼板模板支架计算满足要求!