管沟顶板计算书.docx
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管沟顶板计算书
板模板(扣件式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2,标高9.00m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
250
模板支架高度H(m)
2.1
模板支架纵向长度L(m)
25
模板支架横向长度B(m)
1.8
支架外侧模板高度Hm(mm)
1000
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
施工荷载标准值Q1k(kN/m2)
2.5
支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk(kN)
1
风荷载参数:
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
省份
浙江
0.3
地区
杭州市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
D类(有密集建筑群且房屋较高市区)
0.51
模板支架顶部离建筑物地面高度(m)
9
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.22
整体模板支架μstw
0.42
ωfk=ω0μzμstw=0.064
支架外侧模板μs
1.3
ωmk=ω0μzμs=0.199
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1
脚手架安全等级
II级
主梁布置方向
平行立杆纵向方向
立杆纵向间距la(mm)
700
立杆横向间距lb(mm)
1200
水平拉杆步距h(mm)
700
小梁间距l(mm)
200
小梁最大悬挑长度l1(mm)
100
主梁最大悬挑长度l2(mm)
100
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(模板支架纵向)
模板设计剖面图(模板支架横向)
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
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)
1.4
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
面板计算方式
简支梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
承载能力极限状态
q1=1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×(0.1+(24+1.1)×0.25)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(24+1.1)×0.25)+1.4×0.7×2.5]×1=11.15kN/m
正常使用极限状态
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.1+(24+1.1)×0.25))×1=6.375kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
Mmax=q1l2/8=11.15×0.22/8=0.056kN·m
σ=Mmax/W=0.056×106/37500=1.487N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×6.375×2004/(384×10000×281250)=0.047mm
ν=0.047mm≤[ν]=L/250=200/250=0.8mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
钢管
小梁截面类型(mm)
Φ48×3.5
小梁计算截面类型(mm)
Ф48×3
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×(0.3+(24+1.1)×0.25)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(24+1.1)×0.25)+1.4×0.7×2.5]×0.2=2.278kN/m
因此,q1静=1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.25)×0.2=1.578kN/m
q1活=1×1.4×Q1k×b=1×1.4×2.5×0.2=0.7kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×1.578×1.22+0.125×0.7×1.22=0.41kN·m
M2=q1L12/2=2.278×0.12/2=0.011kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.41,0.011]=0.41kN·m
σ=Mmax/W=0.41×106/4490=91.323N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×1.578×1.2+0.625×0.7×1.2=1.708kN
V2=q1L1=2.278×0.1=0.228kN
Vmax=max[V1,V2]=max[1.708,0.228]=1.708kN
τmax=2Vmax/A=2×1.708×1000/424=8.059N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.3+(24+1.1)×0.25))×0.2=1.315kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×1.315×12004/(100×206000×10.78×104)=0.64mm≤[ν]=L/250=1200/250=4.8mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=1.315×1004/(8×206000×10.78×104)=0.001mm≤[ν]=2×l1/250=2×100/250=0.8mm
满足要求!
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
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)
4.49
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁计算方式
三等跨连续梁
1、小梁最大支座反力计算
q1=1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.25)+1.4×2.5,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.25)+1.4×0.7×2.5]×0.2=2.326kN/m
q1静=1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.25)×0.2=1.626kN/m
q1活=1×1.4×Q1k×b=1×1.4×2.5×0.2=0.7kN/m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.25))×0.2=1.355kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×2.326×1.2=3.489kN
按二等跨连续梁按悬臂梁,R1=(0.375q1静+0.437q1活)L+q1l1=(0.375×1.626+0.437×0.7)×1.2+2.326×0.1=1.331kN
R=max[Rmax,R1]=3.489kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×1.355×1.2=2.032kN
按二等跨连续梁悬臂梁,R'1=0.375q2L+q2l1=0.375×1.355×1.2+1.355×0.1=0.745kN
R'=max[R'max,R'1]=2.032kN;
计算简图如下:
主梁计算简图一
主梁计算简图二
2、抗弯验算
主梁弯矩图一(kN·m)
主梁弯矩图二(kN·m)
σ=Mmax/W=0.889×106/4490=198.092N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
主梁剪力图二(kN)
τmax=2Vmax/A=2×7.251×1000/424=34.201N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图一(mm)
主梁变形图二(mm)
跨中νmax=0.704mm≤[ν]=700/250=2.8mm
悬挑段νmax=0.356mm≤[ν]=2×100/250=0.8mm
满足要求!
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=8.944kN,R2=12.74kN,R3=13.478kN,R4=6.705kN
图二
支座反力依次为R1=7.789kN,R2=13.145kN,R3=13.145kN,R4=7.789kN
七、可调托座验算
荷载传递至立杆方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=13.478kN≤[N]=30kN
满足要求!
八、立杆验算
剪刀撑设置
普通型
立杆顶部步距hd(mm)
1500
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
立杆钢管截面类型(mm)
Φ48×3.5
立杆钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
424
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
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)=1×1.386×(1500+2×200)=2633mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1×1.755×700=1228mm
λ=max[l01,l0]/i=2633/15.9=165.597≤[λ]=210
满足要求!
2、立杆稳定性验算
λ=l0/i=1418.918/15.9=191.321
查表得,φ1=0.197
不考虑风荷载:
Nd=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[8.944,13.145,13.478,7.789]+1×1.35×0.15×2.1=13.903kN
fd=Nd/(φ1A)=13.903×103/(0.197×424)=166.447N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
九、高宽比验算
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016第8.3.2条:
支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0
H/B=2.1/1.8=1.167≤3
满足要求!
十、架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=la×ωfk=0.7×0.064=0.045kN/m:
风荷载作用在支架外侧模板上产生的水平力标准值:
Fwk=la×Hm×ωmk=0.7×1×0.199=0.139kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok:
Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×2.12×0.045+2.1×0.139=0.391kN.m
参考《规范》GB51210-2016第6.2.17条:
B2la(gk1+gk2)+2ΣGjkbj≥3γ0Mok
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
B2la(gk1+gk2)+2ΣGjkbj=B2la[qH/(la×lb)+G1k]+2×Gjk×B/2=1.82×0.7×[0.15×2.1/(0.7×1.2)+0.5]+2×1×1.8/2=3.784kN.m≥3γ0Mok=3×1×0.391=1.174kN.M
满足要求!
十一、立杆地基基础验算
地基土类型
岩石
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
0.9
垫板底面面积A(m2)
0.1
立杆底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=13.903/(0.9×0.1)=154.478kPa≤γufak=1.254×140=175.56kPa
满足要求!