模板钢管计算书Word格式文档下载.docx
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钢筋自重(kN/m3):
1;
混凝土自重(kN/m3):
24;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2;
3.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);
楼板混凝土强度等级:
C30;
每层标准施工天数:
8;
每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
1440.000;
楼板的计算宽度(m):
5.4;
楼板的计算跨度(m):
4;
楼板的计算厚度(mm):
110;
施工平均温度(℃):
15;
4.材料参数
面板类型:
胶合面板;
面板厚度(mm):
15;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13;
木材品种:
松木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17;
木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
三、板模板面板的验算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
强度验算要考虑混凝土、钢筋、模板的自重及施工均布荷载;
挠度验算只考虑混凝土、钢筋、模板的自重荷载。
计算的原则是按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯验算
公式:
σ=M/W<
f
σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,
W=bh2/6
b:
面板截面宽度,h:
面板截面厚度
计算式:
W=1100×
152/6=41250mm3;
[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:
M=0.1×
q×
l2
q--作用在模板上的压力线,包括:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=(24+1)×
1.1×
0.11≈3.02kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×
1.1≈0.38kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN):
q3=2×
1.1=2.2kN/m;
q=1.2×
(q1+q2)+1.4×
q3=1.2×
(3.02+0.38)+1.4×
2.2≈7.17kN/m
计算跨度(板底支撑间距):
l=40mm;
面板的最大弯距M=0.1×
7.17×
402=1147.52N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=1147.52/41250≈0.03N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
结论:
面板的受弯应力计算值σ=0.03N/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
最大挠度按以下公式计算:
ω=0.677×
l4/(100×
E×
I)
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=q1+q2=3.02+0.38=3.41kN/m;
l--计算跨度(板底支撑间距):
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=bh3/12
计算式:
I=40×
153/12=11250mm4;
面板的最大挠度计算值:
3.41×
404/(100×
9500×
11250)=0mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=40/250=0.16mm;
面板的最大挠度计算值ω=0mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=0.16mm,满足要求!
四、板底支撑的计算
本工程板底支撑采用方木,按照简支梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=BbBh2/6
W=40×
902/6=54000mm3;
I=BbBh3/12
903/12=2430000mm4;
板底支撑楞计算简图
1.荷载的计算:
0.04×
0.11=0.11kN/m;
0.04≈0.01kN/m;
0.04=0.08kN;
(0.11+0.01)+1.4×
0.08≈0.26kN/m
2.强度验算:
最大弯矩计算公式如下:
M=q×
l2/8
最大弯距M=ql2/8=0.26×
1.12/8≈0.04kN.m;
最大支座力N=ql=0.26×
1.1≈0.29kN;
梁底支撑最大应力计算值σ=M/W=39446/54000≈0.73N/mm2;
梁底支撑的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2;
板底支撑的最大应力计算值为0.73N/mm2小于板底支撑的抗弯强度设计值17N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
V=q×
l/2
最大剪力:
V=0.26×
1.1/2≈0.14kN;
截面抗剪强度必须满足:
τ=3×
V/(2×
b×
hn)≤fv
b--板底支撑方木截面宽度
hn--板底支撑方木截面高度
板底支撑受剪应力计算值:
τ=3×
143.44/(2×
40×
90)≈0.06N/mm2;
梁底支撑抗剪强度设计值[T]=1.7N/mm2;
板底支撑的受剪应力计算值0.06N/mm2小于板底支撑的抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!
4.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:
ω=5×
l4/(384×
最大挠度计算值:
ω=5×
0.26×
11004/(384×
10000×
2430000)≈0.2mm;
最大允许挠度[ω]=1100/250=4.4mm;
板底支撑的最大挠度计算值0.2mm小于板底支撑的最大允许挠度4.4mm,满足要求!
五、水平支撑钢管计算(支撑板底支撑)
水平支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取板底支撑传递力,P=0.29kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
支撑钢管计算变形图(mm)
最大弯矩Mmax=0.87kN.m;
最大剪力Vmax=4.74kN;
最大变形ωmax=3.2508mm;
最大支座力Rmax=8.68kN;
最大应力σ=M/W=867.98/4490≈193.31N/mm2;
水平支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;
水平支撑钢管的最大受弯应力计算值193.31N/mm2小于水平支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
水平支撑钢管最大剪应力按以下公式计算:
τ=2×
V/[π×
r2-π×
(r-d)2]≤fv
r--水平支撑钢管截面半径
t--水平支撑钢管截面壁厚
水平支撑最大剪应力计算值:
τ=2×
4739.11/(3.14×
242-3.14×
(24-3)2)≈22.35N/mm2;
水平支撑钢管的最大受剪应力22.35N/mm2,小于水平支撑钢管允许抗剪强度125N/mm2,满足要求!
水平支撑钢管允许挠度:
[ω]=1100/150≈7.33与10mm;
水平支撑钢管的最大挠度3.2508mm,小于水平支撑钢管允许挠度7.33与10mm,满足要求!
六、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,该工程实际的扣件承载力取值为6kN。
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
Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6kN;
R--水平杆传给扣件的最大竖向作用力计算值;
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=8.68kN;
扣件数量计算:
8.68/6≈2
七、模板支架立杆承受的荷载标准值(轴力)
立杆承受的荷载包括扣件传递的荷载以及模板支架的自重荷载。
(1)扣件传递的荷载(kN):
NG1=R=8.68kN;
(2)模板支架的自重(kN):
NG2={4.27+(1.1/2+1.1/2)×
[(4.27\1.8)+1]}×
0.033+5×
0.0135≈0.32kN;
N=NG1+1.2×
NG2=8.68+1.2×
0.32≈9.06kN;
八、立杆的稳定性计算
按下式计算其稳定性:
σ=N/(φ×
A0)
N--立杆的轴心压力设计值:
N=9.06kN;
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=10.78;
A0--立杆净截面面积(cm2):
A0=4.24;
W--立杆净截面抵抗矩(mm3):
W=4490;
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]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m),支架高度未超过4米参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算lo=h+2a
h--立杆步距(m);
a--模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度,由于模板的搭设方式决定了该值为0;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=1800mm;
长细比λ=Lo/i=1800/15.9≈113;
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=0.496;
钢管立杆受压应力计算值;
σ=9061.42/(0.496×
424)≈43.09N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=43.09N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!