800边梁模板扣件钢管支撑架计算书Word下载.docx
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模板自重0.50kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。
振捣混凝土荷载标准值2.00kN/m2。
梁单侧的楼板厚度0.12m,梁单侧的楼板计算长度0.45m。
地基承载力标准值220kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.90。
扣件计算折减系数取0.85。
图1梁模板支撑架立面简图
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.50×
0.80+0.50)+1.40×
2.00=27.880kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
0.80+0.7×
1.40×
2.00=29.500kN/m2
由于永久荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.35,可变荷载分项系数取0.7×
1.40=0.98
计算中考虑梁单侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为F=0.9×
1.35×
25.500×
0.120×
0.450×
0.250=0.418kN。
采用的钢管类型为φ48×
3.5。
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×
(25.500×
0.800×
0.200+0.500×
0.200)=3.762kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(2.000+0.000)×
0.200=0.360kN/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=9.63cm3;
截面惯性矩I=8.19cm4;
(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17.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.35×
3.762+0.98×
0.360)×
0.250×
0.250=0.034kN.m
经计算得到面板抗弯计算强度f=M/W=0.034×
1000×
1000/9633=3.524N/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×
0.250=0.815kN
截面抗剪强度计算值T=3×
815.0/(2×
200.000×
17.000)=0.359N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算小于[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×
3.762×
2504/(100×
9000×
81883)=0.135mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
二、梁底支撑龙骨的计算
(一)梁底龙骨计算
作用荷载包括梁与模板自重荷载,振捣混凝土荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.500×
0.250=5.100kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.500×
(2×
0.800+0.200)/0.200=1.125kN/m
(3)活荷载为振捣混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=2.000×
0.200×
0.250=0.100kN
考虑0.9的结构重要系数,均布荷载q=0.9×
5.100+1.35×
1.125)=7.563kN/m
考虑0.9的结构重要系数,集中荷载P=0.9×
0.98×
0.100=0.088kN
龙骨计算简图
龙骨弯矩图(kN.m)
龙骨剪力图(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:
变形计算受力图
龙骨变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.118kN
N2=0.902kN
经过计算得到最大弯矩M=0.232kN.m
经过计算得到最大支座F=1.118kN
经过计算得到最大变形V=1.236mm
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=26.46cm3;
截面惯性矩I=55.57cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.232×
106/26460.0=8.77N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于17.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
1.117/(2×
90.00×
42.00)=0.443N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.70N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
最大变形v=1.236mm
龙骨的最大挠度小于600.0/400(木方时取250),满足要求!
(二)梁底顶托梁计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
均布荷载取托梁的自重q=0.104kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
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=0.363kN.m
经过计算得到最大支座F=4.439kN
经过计算得到最大变形V=0.316mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=10.16cm3;
截面惯性矩I=24.38cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.363×
106/10160.0=34.03N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.316mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/400,满足要求!
三、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——立杆的轴心压力最大值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=4.439kN(已经包括组合系数)
脚手架钢管的自重N2=0.9×
0.134×
14.150=2.311kN
N=4.439+2.311=6.750kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
A——立杆净截面面积,A=4.893cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.078cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=174.25N/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=0.20m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×
0.200=1.900m;
λ——长细比,为1900/15.8=120<
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0.452;
经计算得到σ=6750/(0.452×
489)=30.520N/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×
0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.350×
1.000×
0.126=0.044kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
la——立杆迎风面的间距,0.60m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.044×
0.600×
1.500×
1.500/10=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=4.439+0.9×
1.2×
1.902+0.9×
0.007/0.900=6.759kN
经计算得到σ=6759/(0.452×
489)+7000/5078=31.888N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
六、基础承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;
p=27.00
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
N=6.75
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
fg——地基承载力设计值(kN/m2);
fg=198.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×
fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=0.90
fgk——地基承载力标准值;
fgk=220.00
地基承载力的计算满足要求!
架体计算满足要求!