故强度满足要求。
(2)、刚度计算
W=0.677×(ql4/100EI)=0.677×(65.73KN/㎡×0.1m)×4504/100×9.5×103×2.56×106=0.677×6.57KN/m×0.454×1012/100×9.5×103×2.56×106=0.74mm
[W]=L/250=400/250=1.6mm
W=0.74mm<[W]=L/250=400/250=1.6mm
故刚度满足要求。
5、钢管外楞计算
(1)、强度计算
主龙骨采用Ф48×3.0×2钢管,
E=2.06×105N/mm2、f=205N/mm2、W=4.49cm3I=12.19cm4
W=2×4.49×103mm3,I=2×12.19×104mm4,σ=205N/mm2外楞的间距为400mm。
内楞传给钢管的集中荷载为:
q=81.7×0.1×0.4=3.27KN=3270N
M=0.267×q×l=0.267×3.27×0.4=0.35KN.m
σ=M/W=0.35×106/2×4.49×103mm3=38.98N/mm2<[σ]=205N/mm2
故强度满足要求。
(2)、刚度计算
q=65.73KN/㎡×0.1m×0.4m=2.63KN=2.63×103N
W=1.883×(ql3/100EI)=2.63×103×4503/100×2.06×105×2×12.19×104=2.63×103×0.453×109/100×2.06×105×2×12.19×104=0.47mm
[W]=L/250=400/250=1.6mm
W=0.47mm<[W]=L/250=400/250=1.6mm
故刚度满足要求。
5、对拉螺杆计算
1、新浇砼对模板产生的最大侧压力
为:
F1=0.22rc*t0*β1*β2*V1/2
F2=rc*H
F1=0.22×25×5×1.2×1.15×31/2=65.73KN/㎡
F2=25×5.7=142.5KN/㎡
以上两者取小值,F=F1=65.73KN/㎡
拉杆承受的拉力为:
P=65.73KN/㎡×0.40m×0.50m=13.14KN
选用M14的螺杆,其允许拉应力为17.8KN>13.14KN。
施工要点:
1、安装前先在楼面上弹出纵横轴线和四周边线。
2、排柱模板,应先安装两端柱模板,校正固定,拉通长线校正中间各柱模板。
3、为便于拆模,柱模板与梁模板连接时,梁模宜缩短2~3mm并锯成斜面。
(3)内剪力墙及电梯井模板
内剪力墙支模与地下室外墙支模相同,但螺杆不焊止水片,模板上不钉沉头木块,墙厚由对拉螺杆套硬塑管控制。
拆模后亦无需用膨胀水泥砂浆灌实螺杆孔(有防水要求的内墙除外)。
内剪力墙模板采用定型钢框木模板与阴阳角模配套使用,由于本工程剪力墙转角及不规则暗柱较多,因此对阴阳角模的尺寸、角度和刚度要求很高,必须按图纸严格放样制作。
墙面支模时,要控制好墙面的垂直度。
墙面垂直度包括平面和立面两方面。
先要在楼面上准确地放出混凝土墙的边线,然后扎筋支模。
支模时,通过吊线垂来控制墙面的垂直度,水平方向上通过水平拉通线来控制。
对调整好的墙模用对拉螺杆和斜撑固定并与梁板满堂支模架连成整体。
电梯井内支模架每三层搭设(拆除)一次,螺杆设置原则同内剪力墙。
在电梯井侧壁上预留洞作为内支模架的支撑点,将钢管插入时应同时用木楔挤牢,以防平行产生移动。
电梯井内模板采用小角模体系,由四块定型阴角模和四块定型大模板组成,如下图所示。
模板在装拆过程中应注意保护,以免撬坏边、角而影响周转。
(4)梁板支模方法:
梁板模散拼散拆,以满足不同形状结构的配模。
支模时遵守边模包底模的原则。
梁模与柱模连接处,考虑梁模板吸湿后受膨胀的影响,下料尺寸要略为缩短,使混凝土浇灌后不致嵌入柱内。
梁侧模下口必须有夹条木,以保证混凝土浇灌过程中,侧模下口不致炸模。
(1)螺杆间距
梁模杉枋间距不大于100mm,采用φ14对拉螺杆每端蝴蝶扣不少于2个,高度大于1400的大梁不少于3个,螺杆端头螺母不少于2个。
螺杆按梁高不同设置如下:
①h≤500时,不设穿梁对拉螺杆;
②500<h≤800时,沿梁高中部设一道φ12对拉螺杆,水平方向间距不大于500mm;
③800<h≤1200时,沿梁高设两道φ14对拉螺杆,水平方向间距不大于500mm;
④h>1200时,沿梁高不超过400即设一道φ14对拉螺杆,水平方向间距不大于400mm。
梁板支模示意图
(2)立杆间距
1、立管间距:
平板下立柱可采用0.9×0.9平方米的立柱网,梁底两边立管采用0.9×0.9米立柱网及梁中立管加1根顶撑间距为梁跨方向1m。
2、水平杆布设:
离地150mm设一道扫地杆,纵横向布置;梁、板底部根据支模需要标高搭设一道水平杆,扫地杆和顶层水平杆之间应增加水平连结杆,纵横两向布置,水平杆的垂直距离为1.50米。
3、剪刀撑布置:
梁下承力小横杆:
紧靠立杆设置,且沿梁纵向每两根立杆之间增设一根,承力小横杆下须加设附扣。
高于4m的模板支架,其四边与中间应每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
满堂脚手架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。
模板的支撑系统不得与外架手架或门、窗框等连接。
梁底小横杆扣件必须扣牢,顶托上钢管必须固定好,梁底立杆件和板底立杆必须加附扣。
4、斜向支撑
在梁两侧每3根立杆设一道通高斜撑,斜撑中部在与其他杆件相交处均用旋转扣件联结。
板下纵横向每4根立杆加设一道通高剪刀撑,剪刀撑角度为45°~60°为宜。
模板支架计算书(3.0m板)
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
一、参数信息:
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
0.90;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
3.00;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.0;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.10;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
3.楼板参数
钢筋级别:
三级钢HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi);楼板混凝土标号:
C25;
每层标准施工天数:
5;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
1340.000;
计算楼板的宽度(m):
3.60;计算楼板的厚度(m):
0.10;
计算楼板的长度(m):
4.00;施工平均温度(℃):
15.000;
4.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
150.000;
木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6.000×8.000×8.000/6=64.00cm3;
I=6.000×8.000×8.000×8.000/12=256.00cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.150×0.100=0.375kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.150=0.053kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(2.500+2.000)×0.900×0.150=0.608kN;
2.强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.2×(q1+q2)=1.2×(0.375+0.053)=0.513kN/m;
集中荷载p=1.4×0.608=0.851kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.851×0.900/4+0.513×0.9002/8=0.243kN;
最大支座力N=P/2+ql/2=0.851/2+0.513×0.900/2=0.656kN;
截面应力σ=M/W=0.243×106/64000.00=3.802N/mm2;
方木的计算强度为3.802小于13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.513×0.900/2+0.851/2=0.656kN;
截面抗剪强度计算值T=3×0.656×103/(2×60.000×80.000)=0.205N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.205小于1.300满足要求!
4.挠度计算:
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:
均布荷载q=q1+q2=0.428kN/m;
集中荷载p=0.608kN;
最大变形V=5×0.428×900.04/(384×9500.000×2560000.000)+
607.500×900.03/(48×9500.000×2560000.0)=0.530mm;
方木的最大挠度0.530小于900.000/250,满足要求!
三、板底支撑钢管计算:
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取纵向板底支撑传递力,P=0.513×0.900+0.851=1.312kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.689kN.m;
最大变形Vmax=1.748mm;
最大支座力Qmax=8.639kN;
截面应力σ=153.448N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN;
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=8.639kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值(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=0.129×3.000=0.387kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.900×0.900=0.284kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.100×0.900×0.900=2.025kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.696kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.500+2.000)×0.900×0.900=3.645kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=8.338kN;
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(kN):
N=8.338kN;
σ----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=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.24cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49cm3;
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]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.700;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945M;
Lo/i=2945.250/15.900=185.000;
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=0.209;
钢管立杆受压强度计算值;σ=8337.960/(0.209×424.000)=94.091N/mm2;
立杆稳定性计算σ=94.091小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+2×0.100=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.900=107.000;
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=0.537;
钢管立杆受压强度计算值;σ=8337.960/(0.537×424.000)=36.620N/mm2;
立杆稳定性计算σ=36.620小于[f]=205.000满足要求!
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4.0M,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=1340mm2,fy=360N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=3600mm×100mm,截面有效高度ho=80mm。
按照楼板每5天浇筑一层,所以需要验算5天、10天、15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5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.0m,短边为3.6m;
楼板计算范围跨度内摆放5×5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=2×1.2×(0.350+25.000×0.100)+
1×1.2×(0.387×5×5/4.000/3.600)+
1.4×(2.500+2.000)=13.950kN/m2;
计算单元板带所承受均布荷载q=4.000×13.947=55.787kN/m;
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0588×55.790×3.6002=42.513kN.m;
验算楼板混凝土强度的平均气温为15℃,查温度、龄期对混凝土强度影响曲线
得到5天