梁模板扣件式梁板立柱共用计算书Word文档格式.docx
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基本风压ω0(kN/m2)
省份
浙江
0.35
ωk=ω0μzμst=0.04
地区
杭州市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
C类(有密集建筑群市区)
0.796
模板支架顶部离建筑物地面高度(m)
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.145
整体模板支架μstw
2.435
ωfk=ω0μzμstw=0.678
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.362
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
脚手架安全等级
II级
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁底小梁平行梁跨方向
梁跨度方向立杆间距la(mm)
900
梁两侧立杆横向间距lb(mm)
1200
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立杆间距l'
a(mm)、l'
b(mm)
900、900
混凝土梁距梁两侧立杆中的位置
居中
梁左侧立杆距梁中心线距离(mm)
600
梁底增加立杆根数
2
梁底增加立杆布置方式
按混凝土梁梁宽均分
梁底增加立杆依次距梁左侧立杆距离(mm)
517,683
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
梁底支撑小梁根数
梁底支撑小梁间距
167
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
18
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
面板弹性模量E(N/mm2)
5400
取单位宽度b=1000mm,按三等跨连续梁计算:
W=bh2/6=1000×
18×
18/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×
18/12=486000mm4
q1=γ0×
[1.3(G1k+(G2k+G3k)×
h)+1.5×
Q1k]×
b=1×
[1.3×
(0.1+(24+1.5)×
1)+1.5×
3]×
1=37.78kN/m
q1静=γ0×
1.3×
[G1k+(G2k+G3k)×
h]×
b=1×
[0.1+(24+1.5)×
1]×
1=33.28kN/m
q1活=γ0×
1.5×
Q1k×
3×
1=4.5kN/m
q2=[1×
(G1k+(G2k+G3k)×
h)]×
b=[1×
1)]×
1=25.6kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
Mmax=0.1q1静L2+0.117q1活L2=0.1×
33.28×
0.1672+0.117×
4.5×
0.1672=0.107kN·
m
σ=Mmax/W=0.107×
106/54000=1.983N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.677q2L4/(100EI)=0.677×
25.6×
166.6674/(100×
5400×
486000)=0.051mm≤[ν]=L/400=166.667/400=0.417mm
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R4=0.4q1静L+0.45q1活L=0.4×
0.167+0.45×
0.167=2.556kN
R2=R3=1.1q1静L+1.2q1活L=1.1×
0.167+1.2×
0.167=7.001kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'
=R4'
=0.4q2L=0.4×
0.167=1.707kN
R2'
=R3'
=1.1q2L=1.1×
0.167=4.693kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
60×
80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.782
小梁截面抵抗矩W(cm3)
64
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
256
小梁计算方式
二等跨连续梁
承载能力极限状态:
梁底面板传递给左边小梁线荷载:
q1左=R1/b=2.556/1=2.556kN/m
梁底面板传递给中间小梁最大线荷载:
q1中=Max[R2,R3]/b=Max[7.001,7.001]/1=7.001kN/m
梁底面板传递给右边小梁线荷载:
q1右=R4/b=2.556/1=2.556kN/m
小梁自重:
q2=1×
(0.3-0.1)×
0.5/3=0.043kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左=1×
0.5×
(1-0.15)=0.552kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右=1×
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左=1×
(0.5+(24+1.1)×
0.15)+1.5×
(0.6-0.5/2)/2=1.758kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右=1×
((1.2-0.6)-0.5/2)/2=1.758kN/m
左侧小梁荷载q左=q1左+q2+q3左+q4左=2.556+0.043+0.552+1.758=4.91kN/m
中间小梁荷载q中=q1中+q2=7.001+0.043=7.045kN/m
右侧小梁荷载q右=q1右+q2+q3右+q4右=2.556+0.043+0.552+1.758=4.91kN/m
小梁最大荷载q=Max[q左,q中,q右]=Max[4.91,7.045,4.91]=7.045kN/m
正常使用极限状态:
q1左'
=R1'
/b=1.707/1=1.707kN/m
q1中'
=Max[R2'
R3'
]/b=Max[4.693,4.693]/1=4.693kN/m
q1右'
=R4'
q2'
=1×
0.5/3=0.033kN/m
梁左侧模板传递给左边小梁荷载q3左'
(1-0.15)=0.425kN/m
梁右侧模板传递给右边小梁荷载q3右'
梁左侧楼板传递给左边小梁荷载q4左'
=[1×
0.15)]×
(0.6-0.5/2)/2=0.746kN/m
梁右侧楼板传递给右边小梁荷载q4右'
((1.2-0.6)-0.5/2)/2=0.746kN/m
左侧小梁荷载q左'
=q1左'
+q2'
+q3左'
+q4左'
=1.707+0.033+0.425+0.746=2.911kN/m
中间小梁荷载q中'
=q1中'
+q2'
=4.693+0.033=4.727kN/m
右侧小梁荷载q右'
=q1右'
+q3右'
+q4右'
=1.707+0.033+0.425+0.746=2.911kN/m
小梁最大荷载q'
=Max[q左'
q中'
q右'
]=Max[2.911,4.727,2.911]=4.727kN/m
为简化计算,按二等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
1、抗弯验算
Mmax=max[0.125ql12,0.5ql22]=max[0.125×
7.045×
0.92,0.5×
0.22]=0.713kN·
σ=Mmax/W=0.713×
106/64000=11.145N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
2、抗剪验算
Vmax=max[0.625ql1,ql2]=max[0.625×
0.9,7.045×
0.2]=3.963kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×
3.963×
1000/(2×
80)=1.238N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2
3、挠度验算
ν1=0.521q'
l14/(100EI)=0.521×
4.727×
9004/(100×
9350×
256×
104)=0.675mm≤[ν]=l1/400=900/400=2.25mm
ν2=q'
l24/(8EI)=4.727×
2004/(8×
104)=0.039mm≤[ν]=2l2/400=2×
200/400=1mm
4、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=max[1.25qL1,0.375qL1+qL2]=max[1.25×
0.9,0.375×
0.9+7.045×
0.2]=7.926kN
同理可得:
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=5.524kN,R2=7.926kN,R3=7.926kN,R4=5.524kN
正常使用极限状态
Rmax'
=max[1.25q'
L1,0.375q'
L1+q'
L2]=max[1.25×
0.9+4.727×
0.2]=5.318kN
梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1'
=3.275kN,R2'
=5.318kN,R3'
=5.318kN,R4'
=3.275kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×
3.5
主梁计算截面类型(mm)
Ф48×
3.2
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.73
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
11.36
可调托座内主梁根数
主梁弯矩图(kN·
m)
σ=Mmax/W=0.386×
106/4730=81.636N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁剪力图(kN)
Vmax=4.421kN
τmax=2Vmax/A=2×
4.421×
1000/450=19.648N/mm2≤[τ]=125N/mm2
主梁变形图(mm)
νmax=0.188mm≤[ν]=L/400=517/400=1.292mm
支座反力依次为R1=1.103kN,R2=12.347kN,R3=12.347kN,R4=1.103kN
七、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力设计值[N](kN)
扣件抗滑移折减系数kc
0.85
1、扣件抗滑移验算
两侧立杆最大受力N=max[R1,R4]=max[1.103,1.103]=1.103kN≤0.85×
8=6.8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·
m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
2、可调托座验算
可调托座最大受力N=max[R2,R3]=12.347kN≤[N]=30kN
八、立杆验算
架体是否按规范要求与既有结构进行可靠连接
否
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
750
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
顶部立杆计算长度系数μ1
2.167
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.893
立杆钢管截面类型(mm)
立杆钢管计算截面类型(mm)
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
450
回转半径i(mm)
15.9
立杆截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值[f](N/mm2)
支架自重标准值q(kN/m)
0.15
1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×
2.167×
(750+2×
200)=2492mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×
1.893×
1500=2840mm
λ=max[l01,l02]/i=2840/15.9=178.616≤[λ]=210
长细比满足要求!
l01=kμ1(hd+2a)=1.155×
200)=2878mm
l02=kμ2h=1.155×
1500=3280mm
λ=max[l01,l02]/i=3280/15.9=206.289
查表得:
φ=0.171
2、风荷载计算
Mwd=γ0×
φwγQ×
Mωk=γ0×
(ωk×
la×
h2/10)=1×
0.6×
(0.04×
0.9×
1.52/10)=0.007kN·
3、稳定性计算
R1=1.103kN,R2=12.347kN,R3=12.347kN,R4=1.103kN
梁两侧立杆承受楼板荷载:
左侧楼板传递给梁左侧立杆荷载:
N边1=1×
(0.9+0.6-0.5/2)/2×
0.9=5.65kN
右侧楼板传递给梁右侧立杆荷载:
N边2=1×
(0.9+1.2-0.6-0.5/2)/2×
Nd=max[R1+N边1,R2,R3,R4+N边2]+1×
0.15×
(4-1)=max[1.103+5.65,12.347,12.347,1.103+5.65]+0.585=12.938kN
fd=Nd/(φA)+Mwd/W=12937.851/(0.171×
450)+0.007×
106/4730=169.613N/mm2≤[f]=205N/mm2
九、高宽比验算
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699-2020第6.9.7条,当满堂支撑架高宽比大于2时,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接。
在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接。
支撑架高宽比不应大于3。
H/B=4/20=0.2≤2
十、架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=l'
a×
ωfk=0.9×
0.678=0.61kN/m:
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:
Fwk=l'
Hm×
ωmk=0.9×
1×
0.362=0.326kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值MTk:
MTk=0.5H2qwk+HFwk=0.5×
42×
0.61+4×
0.326=6.185kN.m
参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699-2020,第5.3.13条
B2l'
a(gk1+gk2)+2ΣGjkbj≥3γ0MTk
gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
a(gk1+gk2)+2ΣGjkbj=B2l'
a[qH/(l'
l'
b)+G1k]+2×
Gjk×
B/2=202×
[0.15×
4/(0.9×
0.9)+0.5]+2×
20/2=466.667kN.m≥3γ0MTk=3×
6.185=18.554kN.M
十一、立杆地基基础计算
地基土类型
素填土
地基承载力特征值fak(kPa)
140
立杆垫木地基土承载力折减系数mf
垫板底面面积A(m2)
立杆底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=12.938/(1×
0.15)=86.252kPa≤fak=175.56kPa