梁模板B.docx
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梁模板B
梁模板(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
新浇混凝土梁名称
KL14
新浇混凝土梁计算跨度(m)
9
混凝土梁截面尺寸(mm×mm)
300×900
新浇混凝土结构层高(m)
7.17
梁侧楼板厚度(mm)
110
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
模板面板
0.5
模板及其支架
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)
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时(kN/m2)
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k(kN/m2)
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.3
非自定义:
0.22
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
三、模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁两侧有板,梁板立柱共用(A)
梁跨度方向立柱间距la(mm)
900
梁两侧立柱间距lb(mm)
900
步距h(mm)
1500
新浇混凝土楼板立柱间距l'a(mm)、l'b(mm)
900、900
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离(mm)
450
梁底增加立柱根数
0
梁底支撑小梁根数
3
每纵距内附加梁底支撑主梁根数
2
梁底支撑小梁最大悬挑长度(mm)
200
设计简图如下:
平面图
立面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
20
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
取单位宽度1000mm,按二等跨连续梁计算,计算简图如下:
W=bh2/6=1000×20×20/6=66666.67mm3,I=bh3/12=1000×20×20×20/12=666666.67mm4
q1=0.9max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q2k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7Q2k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×2,1.35×(0.1+(24+1.5)×0.9)+1.4×0.7×2]×1=29.77kN/m
q1静=0.9×1.35×[G1k+(G2k+G3k)×h]×b=0.9×1.35×[0.1+(24+1.5)×0.9]×1=28.01kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q2k×b=0.9×1.4×0.7×2×1=1.76kN/m
q2=(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=[0.1+(24+1.5)×0.9]×1=23.05kN/m
1、强度验算
Mmax=0.125q1L2=0.125q1l2=0.125×29.77×0.152=0.08kN·m
σ=Mmax/W=0.08×106/66666.67=1.26N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×23.05×1504/(100×10000×666666.67)=0.009mm≤[ν]=l/400=150/400=0.38mm
满足要求!
3、支座反力计算
设计值(承载能力极限状态)
R1=R3=0.375q1静l+0.437q1活l=0.375×28.01×0.15+0.437×1.76×0.15=1.69kN
R2=1.25q1l=1.25×29.77×0.15=5.58kN
标准值(正常使用极限状态)
R1'=R3'=0.375q2l=0.375×23.05×0.15=1.3kN
R2'=1.25q2l=1.25×23.05×0.15=4.32kN
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
60×80
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)
64
小梁截面惯性矩I(cm4)
256
为简化计算,按四等跨连续梁和悬臂梁分别计算,如下图:
q1=max{1.69+0.9×1.35×[(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.9-0.11)]+0.9max[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.11)+1.4×2,1.35×(0.5+(24+1.1)×0.11)+1.4×0.7×2]×max[0.45-0.3/2,(0.9-0.45)-0.3/2]/2×1,5.58+0.9×1.35×(0.3-0.1)×0.3/2}=5.62kN/m
q2=max[1.3+(0.3-0.1)×0.3/2+0.5×(0.9-0.11)+(0.5+(24+1.1)×0.11)×max[0.45-0.3/2,(0.9-0.45)-0.3/2]/2×1,4.32+(0.3-0.1)×0.3/2]=4.35kN/m
1、抗弯验算
Mmax=max[0.107q1l12,0.5q1l22]=max[0.107×5.62×0.32,0.5×5.62×0.22]=0.11kN·m
σ=Mmax/W=0.11×106/64000=1.76N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=max[0.607q1l1,q1l2]=max[0.607×5.62×0.3,5.62×0.2]=1.124kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.124×1000/(2×60×80)=0.35N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
ν1=0.632q2l14/(100EI)=0.632×4.35×3004/(100×9350×2560000)=0.01mm≤[ν]=l/400=300/400=0.75mm
ν2=q2l24/(8EI)=4.35×2004/(8×9350×2560000)=0.04mm≤[ν]=l/400=200/400=0.5mm
满足要求!
4、支座反力计算
梁头处(即梁底支撑小梁悬挑段根部)
承载能力极限状态
Rmax=max[1.143q1l1,0.393q1l1+q1l2]=max[1.143×5.62×0.3,0.393×5.62×0.3+5.62×0.2]=1.93kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1=R3=1.07kN,R2=1.93kN
正常使用极限状态
R'max=max[1.143q2l1,0.393q2l1+q2l2]=max[1.143×4.35×0.3,0.393×4.35×0.3+4.35×0.2]=1.49kN
同理可得,梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1=R'3=0.93kN,R'2=1.49kN
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3
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
主梁自重忽略不计,计算简图如下:
1、抗弯验算
主梁弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.752×106/4490=167.49N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.035kN
τmax=2Vmax/A=2×2.035×1000/424=9.6N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=2.1mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
满足要求!
4、扣件抗滑计算
R=max[R1,R2]=2.04kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
同理可知,左侧立柱扣件受力R=2.04kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
七、纵向水平钢管验算
钢管类型
Ф48×3
钢管截面面积A(mm2)
424
钢管截面回转半径i(mm)
15.9
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面惯性矩I(cm4)
10.78
钢管截面抵抗矩W(cm3)
4.49
钢管抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
钢管抗压、弯强度设计值[σ](N/mm2)
205
计算简图如下:
R=max[R1,R2]=2.04kN,R'=max[R1',R2']=1.68kN
1、抗弯验算
纵向水平钢管弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.51×106/4490=114.64N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
纵向水平钢管剪力图(kN)
Vmax=3.508kN
τmax=2Vmax/A=2×3.508×1000/424=16.55N/mm2≤[τ]=170N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
纵向水平钢管变形图(mm)
νmax=1mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
满足要求!
4、扣件计算
R=6.85kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
同理可知,左侧立柱扣件受力R=6.85kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40~65N·m且无质量缺陷的情况下,单扣件能满足要求!
八、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
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
λ=h/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=150
长细比满足要求!
查表得,φ=0.63
1、风荷载计算
Mw=0.92×1.4×ωk×la×h2/10=0.92×1.4×0.22×0.9×1.52/10=0.05kN·m
2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14,荷载设计值q1有所不同:
1)面板验算
q1=0.9×[1.2×(0.1+(24+1.5)×0.9)+0.9×1.4×2]×1=27.16kN/m
2)小梁验算
q1=max{1.55+(0.3-0.1)×0.3/2+0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.11)+0.9×1.4×1]×max[0.45-0.3/2,(0.9-0.45)-0.3/2]/2×1,5.09+(0.3-0.1)×0.3/2}=5.12kN/m
同上四~七计算过程,可得:
R1=6.38kN,R2=6.38kN
立柱最大受力Nw=max[R1+N边1,R2+N边2]+Mw/lb=max[6.38+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.11)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.45-0.3/2)/2×0.9,6.38+0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.11)+0.9×1.4×1]×(0.9+0.9-0.45-0.3/2)/2×0.9]+0.05/0.9=9.09kN
f=N/(φA)+Mw/W=9091.47/(0.63×424)+0.05×106/4490=45.07N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
九、立柱地基基础计算
地基土类型
碎石土
地基承载力设计值fak(kPa)
100
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A(m2)
0.15
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=9.09/(1×0.15)=60.61kPa≤fak=100kPa
满足要求!