预留洞口上部搭设支模架方案Word文件下载.docx
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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×
(25.10×
0.12+0.20)+1.40×
2.50=7.354kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.10×
0.12+0.7×
1.40×
2.50=6.516kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×
3.2。
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。
三)、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×
0.120×
0.900+0.200×
0.900)=2.602kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(0.000+2.500)×
0.900=2.025kN/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:
W=90.00×
1.80×
1.80/6=48.60cm3;
I=90.00×
1.80/12=43.74cm4;
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×
2.602+1.40×
2.025)×
0.250×
0.250=0.037kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.037×
1000×
1000/48600=0.766N/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×
2.602+1.4×
0.250=0.894kN
截面抗剪强度计算值T=3×
894.0/(2×
900.000×
18.000)=0.083N/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×
2.602×
2504/(100×
6000×
437400)=0.026mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
4、2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
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)=3.469kN/m
面板的计算跨度l=250.000mm
经计算得到M=0.200×
0.9×
2.5×
0.250+0.080×
1.20×
3.469×
0.250=0.178kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.178×
1000/48600=3.669N/mm2
四)、支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1、荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×
0.250=0.753kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×
0.250=0.050kN/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)×
0.250=0.625kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×
0.753+1.20×
0.050)=0.867kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×
0.625=0.787kN/m
计算单元内的木方集中力为(0.787+0.867)×
0.900=1.489kN
2、木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=1.489/0.900=1.655kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
1.66×
0.90×
0.90=0.134kN.m
最大剪力Q=0.6×
0.900×
1.655=0.894kN
最大支座力N=1.1×
1.655=1.638kN
木方的截面力学参数为
W=3.80×
8.80×
8.80/6=49.05cm3;
I=3.80×
8.80/12=215.80cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.134×
106/49045.3=2.73N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
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×
894/(2×
38×
88)=0.401N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
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木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=0.723kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
0.723×
900.04/(100×
9000.00×
2157995.0)=0.165mm
木方的最大挠度小于900.0/250,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
0.900+0.080×
0.868×
0.900=0.623kN.m
抗弯计算强度f=M/W=0.623×
106/49045.3=12.71N/mm2
五)横向支撑钢管计算
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取木方支撑传递力。
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=0.614kN.m
最大变形vmax=0.810mm
最大支座力Qmax=7.167kN
抗弯计算强度f=M/W=0.614×
106/4729.0=129.91N/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1000.0/150与10mm,满足要求!
六)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=7.17kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
七)立杆的稳定性计算荷载标准值
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)脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.140×
4.800=0.671kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×
1.000=0.180kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×
1.000=2.711kN
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)=3.205kN。
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×
(2.500+0.000)×
1.000=2.025kN
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
八)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=6.68kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.59cm;
A——立杆净截面面积,A=4.501cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/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=0.10m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×
0.100=1.700m;
λ——长细比,为1700/15.9=107<
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0.537;
经计算得到σ=6682/(0.537×
450)=27.621N/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=0.300×
1.250×
0.600=0.225kN/m2
h——立杆的步距,1.50m;
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,1.00m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.225×
1.500×
1.500/10=0.052kN.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×
3.205+0.9×
2.025+0.9×
0.052/1.000=6.457kN
经计算得到σ=6457/(0.537×
450)+52000/4729=37.617N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
模板支撑架计算满足要求!