轮扣式钢管楼板支撑计算150.docx
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轮扣式钢管楼板支撑计算150
楼面模板支撑计算书
1.计算参数
2结构板厚150mm,层高6.00m,结构表面考虑隐蔽;模板材料为:
夹板底模厚度18mm;板弹性模量E=6000N/mm2,木材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,顺纹抗剪强度fv=1.40N/mm2;支撑采用Φ48×3.2mm轮扣式钢管:
横向间距900mm,纵向间距900mm,支撑立杆的步距h=1.20m钢管直径48mm,壁厚3.2mm,截面积4.53cm2,
222回转半径i=1.60cm;钢材弹性模量E=206000N/mm2,抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=120.00N/mm2。
2.楼板底模验算
223334W=bh2/6=1000×182/6=54000mm3,I=bh3/12=1000×183/12=486000mm4。
1)内力及挠度计算
a.①+②+③+④荷载
支座弯矩系数KM=-0.105,M1=KMq1L2=-0.105×8.38×3002=-79191N·mm
剪力系数KV=0.606,V1=KVq1L=0.606×8.38×300=1523N
b.①+②+③荷载
22
支座弯矩系数KM=-0.105,M2=KMq2L=-0.105×4.88×300=-46116N·mm跨中弯矩系数KM=0.078,M3=KMq2L2=0.078×4.88×3002=34258N·mm剪力系数KV=0.606,V2=KVq2L=0.606×4.88×300=887N
挠度系数Kυ=0.644,υ2=Kυq,2L4/(100EI)=0.644×(4.88/1.2)×3004/(100×6000×486000)=0.07mm
c.施工人员及施工设备荷载按2.50kN(按作用在边跨跨中计算)计算荷载P=1.4×2.50=3.50kN,计算简图如下图所示。
跨中弯矩系数KM=0.200,M4=KM×PL=0.200×3.50×1000×300=210000N·mm支座弯矩系数KM=-0.100,M5=KM×PL=-0.100×3.50×1000×300=-105000N·mm剪力系数KV=0.600,V3=KVP=0.600×3.50=2.10kN
mm
33
挠度系数Kυ=1.456,υ3=KυP,L3/(100EI)=1.456×(3.50/1.4)×1000×3003/(100×6000×486000)=0.34
2)抗弯强度验算
M1=-79191N·mm,M2+M5=-151116N·mm,M3+M4=244258N·mm比较M1、M2+M5、M3+M4,取其绝对值大的作为抗弯强度验算的弯矩。
2
Mmax=244258N·mm=0.24kN·m,σ=Mmax/W=244258/54000=4.52N/mm2
22
楼板底模抗弯强度σ=4.52N/mm23)抗剪强度验算
V1=1523N,V2+V3=887+2100=2987N
比较V1、V2+V3,取其绝对值大的作为抗剪强度验算的剪力Vmax=2987N=2.99kN,τ=3Vmax/(2bh)=3×2987/(2×1000×18)=0.25N/mm2楼板底模抗剪强度τ=0.25N/mm24)挠度验算
υmax=0.07+0.34=0.41mm
[υ]=300/250=1.20mm
楼板底模挠度υmax=0.41mm<[υ]=1.20mm,满足要求。
内力图如下图。
(3)第一层龙骨(次楞)验算
钢管横向间距900mm,第一层龙骨(次楞)间距300mm,计算跨数2跨第一层龙骨(次楞)采用木枋b=80mm,h=80mm
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3,I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.125,q=q1×第一层龙骨(次楞)间距/计算宽度=8.38×300/1000=2.51kN/m22
Mmax=-KMqL2=--0.125×2.51×9002=--254138N·mm=--0.25kN·m
2σ=Mmax/W=254138/85333=2.98N/mm2第一层龙骨(次楞)抗弯强度σ=2.98N/mm22)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.625,Vmax=KVqL=0.625×2.51×900=1412N=1.41kN
2
τ=3Vmax/(2bh)=3×1412/(2×80×80)=0.33N/mm2
第一层龙骨(次楞)抗剪强度τ=0.33N/mm2N/mm
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.521,q'=q2×第一层龙骨(次楞)间距/计算宽度=4.88/1.2×300/1000=1.22kN/m=1.22'44
υmax=Kυq'L4/(100EI)=0.521×1.22×9004/(100×9000×3413333)=0.14mm
[υ]=900/250=3.60mm
第一层龙骨(次楞)挠度υmax=0.14mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
计算简图及内力图如下图。
(4)第二层龙骨(主楞)验算
钢管纵向间距900mm,计算跨数2跨。
第二层龙骨(主楞)采用单枋b=80mm,h=80mm;W=1×80×802/6=85333mm3,34
I=1×80×803/12=3413333mm4
1)抗弯承载力验算弯矩系数KM=-0.333,P=1.250×2.51×900=2824N=2.82kNMmax=KMPL=-0.333×2824×900=-846353N·mm=-0.85kN·m
2σ=Mmax/W=846353/85333=9.92N/mm2第二层龙骨(主楞)抗弯强度σ=9.92N/mm22)抗剪强度验算剪力系数KV=1.333,Vmax=KVP=1.333×2.82×1000=3759N=3.76kN
2
τ=3Vmax/(2bh)=3×3759/(1×2×80×80)=0.88N/mm2第二层龙骨(主楞)抗剪强度τ=0.88N/mm23)挠度验算挠度系数Kυ=1.466,P,=1.250×1.22×900=1373N=1.37N
mm
,33υmax=KυP,L3/(100EI)=1.466×1373×9003/(100×9000×3413333)=0.48[υ]=900/250=3.60mm第二层龙骨(主楞)挠度υmax=0.48mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
计算简图及内力图如下图。
3.支撑强度验算
(1)荷载计算
传至每根轮扣式钢管立柱荷载NQK1=2820N
轮扣式钢管重量0.0538kN/m,立杆重量=0.0538×6.0×1000=323N
水平拉杆5层,拉杆重量=5×1.50×0.04=300N
支架重量NGk=立杆重量+水平拉杆重量=323+300=623N
钢管轴向力N=1.2NGK+NQK=1.2×623+2820=3568N
(2)轮扣式钢管立杆长细比验算
l0Hah1.021.0332.11.2m2.655m
其中:
βH—高度修正系数,取1.02,根据《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》(DB44/T—2016)第6.3.14条;βa—扫地杆高度与悬臂长度修正系数,取1.033,根据《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300—2016)
μ—立杆计算长度系数,取2.1,根据《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300—2016)
i=1.60cm,λ=L0/i=265.5/1.60=166
钢管立杆长细比166<230,满足要求。
(3)轮扣式钢管立杆稳定性验算
1)不组合风荷载时:
=0.256,P=N/(A)=3568/(0.256×453.00)=30.8N/mm2
钢管立杆稳定性计算30.8N/mm2<205.00N/mm2,满足要求。
2)组合风荷载时:
支架荷载设计值的力如下
NGNGKQ(cNQKNWK)(0.364.320..2)1.40.9(2.52.1)=10.7KN/m。
nwa—单元框架纵向跨数,按5跨考虑;pwk—风荷载线荷载标准值0.156KN/m2×0.9m=0.14KN/m;
H—模板支撑结构高度,取6m;
B—模板支撑结构横向宽度,取5.0;
风压高度变化系数μz=0.65;地面粗糙度按C类挡风系数φ=0.800,全封闭计算,则脚手架风荷载体型系数
μs=1.0φ=1.0×0.800=0.800,工程位于广东省广州市,基本风压ω0=0.30kN/m风荷载标准值WZ=μZμsw0=0.65×0.8×0.3kN/m2=0.156kN/m2
按照以上计算的思路,计算得出,立杆轴向力设计值为3.60KN
组合风荷载作用下,立杆稳定性计算公式如下所示
MWQMWK1.40.02016KNm0.02822KNm
4.支撑支承面验算钢管脚手架立杆设配套底座200×100mm,支承面为混凝土楼板(按C15考虑),楼板厚=150mm,上部荷载为:
F=11729/1000=3.557kN
(1)支承面受冲切承载力验算
2
βS=2.00,ft=0.91N/mm2,hO=120-20=100mm,η=0.4+1.2/βS=1
2
σpc,m=0N/mm,Um=2×(200+100)+2×(100+100)=1000mm,βh=1
(0.7βhft+0.25σpc,m)ηUmhO=[(0.7×1×0.91+0.25×0)×1.00×1000×100]/1000=63.70kN受冲切承载力63.70kN>F=3.57kN,满足要求。
(2)支承面局部受压承载力验算
22
Ab=(0.20+2×0.10)×(0.10×3)=0.12m2,Al=0.20×0.10=0.02m2
0.52
βl=(Ab/Al)=2.45,fcc=0.85×7200=6120kN/m,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×2×6120×0.02=183.60kN支承面局部受压承载力183.60kN>Fa=3.57kN,满足要求。
5.计算结果
底模楼模板18mm,第一层龙骨(次楞)采用单枋b=80mm,h=80mm,间距300mm;第二层龙骨(主楞)采用单枋b=80mm,h=80mm;钢管横向间距900mm,钢管纵向间距900mm,立杆步距1.20m。
在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。
所有水平拉杆的端部均应与周围建筑物顶紧顶牢。
无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
在外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑;中间在纵横向应每隔10m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑,其宽度宜为4-6m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。
剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜为45°-60°。
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