扣件钢管楼板模板支架计算书Word文件下载.docx
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0.900+0.200×
0.900=6.957kN/m
活荷载标准值q2=(0.000+2.500)×
0.900=2.250kN/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=bh2/6=90.00×
1.20×
1.20/6=21.60cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=90.00×
1.20/12=12.96cm4;
式中:
b为板截面宽度,h为板截面高度。
(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×
(1.20×
6.957+1.40×
2.250)×
0.300=0.103kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.103×
1000×
1000/21600=4.791N/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×
6.957+1.4×
0.300=2.070kN
截面抗剪强度计算值T=3×
2070.0/(2×
900.000×
12.000)=0.287N/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×
6.957×
3004/(100×
6000×
129600)=0.491mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=4.25cm3;
截面惯性矩I=10.20cm4;
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×
0.300=2.259kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×
0.300=0.060kN/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=(2.500+0.000)×
0.300=0.750kN/m
静荷载q1=1.20×
2.259+1.20×
0.060=2.783kN/m
活荷载q2=1.40×
0.750=1.050kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
3.83×
0.80×
0.80=0.245kN.m
最大剪力Q=0.6×
0.800×
3.833=1.840kN
最大支座力N=1.1×
3.833=3.373kN
抗弯计算强度f=0.245×
106/4248.0=57.75N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于184.5N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×
3.069+0.990×
0.000)×
800.04/(100×
2.06×
105×
101950.0)=0.405mm
纵向钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=3.37kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(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:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.730kN.m
最大变形vmax=0.833mm
最大支座力Qmax=9.767kN
抗弯计算强度f=M/W=0.730×
106/4248.0=171.95N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;
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,R=9.77kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,故采用双扣件,满足抗滑承载力要求!
五、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=0.126×
10.000=1.261kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×
0.900×
0.800=0.144kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×
0.800=5.422kN
经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=6.827kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.500+0.000)×
0.800=1.800kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
六、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
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=10.712kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);
A=3.97
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.25
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:
l0=ku1(h+2a)
(1)
非顶部立杆段:
l0=ku2h
(2)
k——计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.185,当允许长细比验算时k取1;
u1,u2——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.20m;
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=1.719,l0=3.259m;
λ=3259/16.0=203.447
允许长细比λ=171.685<
210长细比验算满足要求!
φ=0.175
σ=9411/(0.175×
397.4)=135.060N/mm2
a=0.5m时,u1=1.301,l0=3.392m;
λ=3392/16.0=211.717
允许长细比λ=178.664<
φ=0.163
σ=9411/(0.163×
397.4)=145.577N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.200时,σ=135.060N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
非顶部立杆段:
u2=2.292,l0=3.259m;
σ=10712/(0.175×
397.4)=153.744N/mm2,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计算公式
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=0.300×
1.000×
0.138=0.041kN/m2
h——立杆的步距,1.20m;
la——立杆迎风面的间距,0.90m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.80m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.041×
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;
顶部立杆Nw=1.200×
5.742+1.400×
1.800+0.9×
1.400×
0.007/0.800=9.421kN
非顶部立杆Nw=1.200×
6.827+1.400×
0.007/0.800=10.723kN
σ=9421/(0.175×
397.4)+7000/4248=136.804N/mm2
σ=9421/(0.163×
397.4)+7000/4248=147.333N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.200时,σ=136.804N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
σ=10723/(0.175×
397.4)+7000/4248=155.488N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
七、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12.50m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=11250.0mm2,fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×
h=12500mm×
300mm,截面有效高度h0=280mm。
按照楼板每30天浇筑一层,所以需要验算30天、60天、90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30天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边12.50m,短边12.50×
1.00=12.50m,
楼板计算范围内摆放14×
16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×
0.30)+
1×
(1.26×
14×
16/12.50/12.50)+
1.40×
(0.00+2.50)=14.95kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=12.50×
14.95=186.83kN/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×
186.83×
12.502=1497.53kN.m
按照混凝土的强度换算
得到30天后混凝土强度达到102.07%,C30.0混凝土强度近似等效为C30.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=14.60N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fcm=11250.00×
360.00/(12500.00×
280.00×
14.60)=0.08
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=0.077
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αsbh02fcm=0.077×
12500.000×
280.0002×
14.6×
10-6=1101.6kN.m
结论:
由于∑Mi=1101.58=1101.58<
Mmax=1497.53
所以第30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60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
2×
(0.00+2.50)=26.39kN/m2
26.39=329.90kN/m
329.90×
12.502=2644.37kN.m
得到60天后混凝土强度达到122.87%,C30.0混凝土强度近似等效为C36.9。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=17.59N/mm2
17.59)=0.07
αs=0.067
M2=αsbh02fcm=0.067×
17.6×
10-6=1155.2kN.m
由于∑Mi=1101.58+1155.19=2256.77<
Mmax=2644.37
所以第60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90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+2.50)=37.84kN/m2
37.84=472.98kN/m
472.98×
12.502=3791.22kN.m
得到90天后混凝土强度达到135.04%,C30.0混凝土强度近似等效为C40.5。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=19.31N/mm2
19.31)=0.06
αs=0.058
M3=αsbh02fcm=0.058×
19.3×
10-6=1097.3kN.m
由于∑Mi=1101.58+1155.19+1097.29=3354.06<
Mmax=3791.22
所以第90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120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+2.50)=49.28kN/m2
49.28=616.05kN/m
616.06×
12.502=4938.07kN.m
得到120天后混凝土强度达到143.67%,C30.0混凝土强度近似等效为C43.1。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=20.34N/mm2
20.34)=0.06
M4=αsbh02fcm=0.058×
20.3×
10-6=1156.2kN.m
由于∑Mi=1101.58+1155.19+1097.29+1156.17=4510.23<
Mmax=4938.07
所以第120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5层以下的模板支撑必须保存。
6.计算楼板混凝土150天的强度是否满足承载力要求
第6层楼板所需承受的荷载为
5×
(0.00+2.50)=60.73kN/m2
60.73=759.13kN/m
759.13×
12.502=6084.91kN.m
得到150天后混凝土强度达到150.37%,C30.0混凝土强度近似等效为C45.1。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=21.14N/mm2
21.14)=0.06
M5=αsbh02fcm=0.058×
21.1×
10-6=1201.8kN.m
由于∑Mi=1101.58+1155.19+1097.29+1156.17+1201.85=5712.07<
Mmax=6084.91
所以第150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6层以下的模板支撑必须保存。
7.计算楼板混凝土180天的强度是否满足承载力要求
第7层楼板所需承受的荷载为
6×
(0.00+2.50)=72.18kN/m2
72.18=902.21kN/m
902.21×
12.502=7231.76kN.m
得到180天后混凝土强度达到155.84%,C30.0混凝土强度近似等效为C46.8。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=21.80N/mm2
21.80)=0.05
M6=αsbh02fcm=0.058×
21.8×
10-6=1239.2kN.m
由于∑Mi=1101.58+1155.19+1097.29+1156.17+1201.85+1239.17=6951.24<
Mmax=7231.76
所以第180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7层以下的模板支撑必须保存。
8.计算楼板混凝土210天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边12