平板模板扣件计算.docx
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平板模板扣件计算
板模板(扣件式)计算书
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
地下二层平板
新浇混凝土楼板板厚(mm)
130
新浇混凝土楼板边长L(m)
9
新浇混凝土楼板边宽B(m)
4.5
二、荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
9.19
立柱纵向间距la(mm)
850
立柱横向间距lb(mm)
850
水平拉杆步距h(mm)
1600
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离(mm)
250
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
125
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
300
小梁两端各悬挑长度(mm)
100,100
主梁两端各悬挑长度(mm)
100,100
设计简图如下:
模板设计平面图
模板设计剖面图(楼板长向)
模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
14
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。
计算简图如下:
W=bh2/6=1000×14×14/6=32666.67mm3,I=bh3/12=1000×14×14×14/12=228666.67mm4
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.13)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×2.5]×1=6.78kN/m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p=0.9×1.4×Q1K=0.9×1.4×2.5=3.15kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[6.78×0.32/8,0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]=0.24kN·m
σ=Mmax/W=0.24×106/32666.67=7.27N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.13)×1=3.36kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×3.36×3004/(384×10000×228666.67)=0.16mm≤[ν]=l/400=300/400=0.75mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
50×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面抵抗矩W(cm3)
53.33
小梁截面惯性矩I(cm4)
213.33
因[B/lb]取整=[4500/850]取整=5,按四等跨连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为100mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:
1、强度验算
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.13)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×2.5]×0.3=2.1kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.13)×0.3=1.15kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3=0.94kN/m
M1=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×1.15×0.852+0.121×0.94×0.852=0.17kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3=0.1kN/m
p=0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5=3.15kN
M2=max[0.077q2L2+0.21pL,0.107q2L2+0.181pL]=max[0.077×0.1×0.852+0.21×3.15×0.85,0.107×0.1×0.852+0.181×3.15×0.85]=0.57kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[2.1×0.12/2,0.1×0.12/2+3.15×0.1]=0.32kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.17,0.57,0.32]=0.57kN·m
σ=Mmax/W=0.57×106/53330=10.64N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×1.15×0.85+0.62×0.94×0.85=1.09kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.1×0.85+0.681×3.15=2.2kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[2.1×0.1,0.1×0.1+3.15]=3.16kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.09,2.2,3.16]=3.16kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.16×1000/(2×80×50)=1.18N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.13)×0.3=1.07kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×1.07×8504/(100×9350×2133300)=0.18mm≤[ν]=l/400=850/400=2.12mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
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
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.78
主梁截面抵抗矩W(cm3)
4.49
1、小梁最大支座反力计算
Q1k=1.5kN/m2
q1=0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.13)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×1.5]×0.3=1.79kN/m
q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(1.1+24)×0.13)×0.3=1.22kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3=0.57kN/m
q2=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.13)×0.3=1.13kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×1.22×0.85+1.223×0.57×0.85=1.77kN
按悬臂梁,R1=q1l=1.79×0.1=0.18kN
R=max[Rmax,R1]=1.77kN;
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×1.13×0.85=1.1kN
按悬臂梁,R1=q2l=1.13×0.1=0.11kN
R=max[Rmax,R1]=1.1kN;
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.4kN·m
σ=Mmax/W=0.4×106/4490=89.34N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=3.4kN
τmax=2Vmax/A=2×3.4×1000/424=16.02N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.41mm
跨中νmax=0.41mm≤[ν]=850/400=2.12mm
悬挑段νmax=0.11mm≤[ν]=100/400=0.25mm
满足要求!
七、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
剪刀撑设置
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
800
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
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
1、长细比验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(800+2×200)=1663.2mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×1.755×1600=2808mm
λ=l0/i=2808/15.9=176.6≤[λ]=210
长细比满足要求!
2、立柱稳定性验算
顶部立杆段:
l01=kμ1(hd+2a)=1.185×1.386×(800+2×200)=1970.892mm
λ1=l01/i=1970.892/15.9=123.955,查表得,φ1=0.434
f=N/(φA)=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.13)+1.4×1,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×1]×0.85×0.85×1000/(0.43×424)=3.94×1000/184.02=21.41N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.185×1.755×1600=3327.48mm
λ2=l02/i=3327.48/15.9=209.275,查表得,φ2=0.166
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.185×1.755×1600=3327.48mm
λ2=l02/i=3327.48/15.9=209.275,查表得,φ2=0.166
f=N/(φA)=0.9max[1.2×(0.75+(1.1+24)×0.13)+1.4×1,1.35×(0.75+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×1]×0.85×0.85×1000/(0.17×424)=4.16×1000/70.38=59.1N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、立柱搭接扣件抗滑移计算
单个直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
双扣件抗滑承载力在通常计算中取12.0kN。
考虑扣件在多次使用后磨损等导致的安全系数降低,所以双扣件Rc根据现场扣件材料情况确定为8KN。
扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R≤Rc
立杆底部段:
R=0.9max[1.2×(0.75+(1.1+24)×0.13)+1.4×1,1.35×(0.75+(1.1+24)×0.13)+1.4×0.7×1]×0.85×0.85×1000=3903.47N=3.9KN<8KN
故:
满足要求!
九、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)
20
按上节计算可知,可调托座受力N=3.94kN≤[N]=20kN
满足要求!