(3)用Φ48×3.5碗口架管,间距最大为1200mm,上设U托,最下一层地杆距地300mm,中间水平拉杆间距大于1200mm,支撑杆有效面积A=489mm2(内R=41mm)
1)抗压强度验算
N=8.06×2.12×1.2=11.6KN
[N]=Af==489×215=105KN<11.6KN满足
2)稳定性验算。
(按中心点最大偏心25mm计算)
Ix=π(D4-d4)/64=π(484-414)/64=1.22×105mm4
Ix=(Ix/A)1/2=(1.22x105/489)1/2=15.79mm
Xx=1800/ix=1800/15.79=114
查Q235,b类截面轴压稳定系数φx=0.453
欧拉临界应力
Nex=π2EA/λx2=π2×2.06×105×489/1142=76.4KN
初始偏心弯距Mx=Ne=16×103×25=4×104N.mm
截面塑性发展系数rx=1.0
受压最大纤维毛截面抵抗距
Wlx=Ix/(D/2)=1.22×105/(48/2)=5083.3mm3
N/ΦxA+βmxMx/[(1-0.8N)/Nex]=175.9Mpa<215Mpa(满足要求)
8.2墙体模板计算
(1)荷载计算
1)新浇混凝土对模板产生的侧压力①,标准层层高3.4m,侧压力为
F1=0.22rct0β1β2v1/2F2=Hrc
取两者较小值;
式中:
F1、F2——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力;
rc——混凝土重力密度,取材24KN/m;
t0——新浇混凝土的初凝时间,按商品混凝土为4-6h,取t0=5h;
v——混凝土浇筑速度,每一楼层每个楼梯间墙体混凝土量约25m3,控制在1h左右浇筑完毕,取V=3m/h;
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度,取H=3.4m;
β1——外加剂影响修正系数β1=1.0;
β2——混凝土塌落度修正生活费数,按塌落度130-150mm,取β2=1.15
得F1=0.22×24×5×1.0×1.15×31/2=52.58KN/m2
F2=24×m2>F1
取F=F1=52.58KN/m2
2)倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载②
混凝土采用布料杆浇筑,取倾倒混凝土对模板产生的水平荷载4KN/m2。
由①、②两项荷载组合,得模板承受的水平荷载值为
q=1.2×①+1.4×②=1.2×52.58+1.4×4=68.69KN/m2(用于验算模板及其支撑的强度)
q=①=52.5KN/m2(用于验算模板及其支撑的刚度)
(2)模板及次龙骨的设计及验算
1)次龙骨的设计及验算
次龙骨选用50×100mm白杉,间距200mm,接受力方向垂直于木纹方向,其截面性能为:
E=10000N/mm2,σ=87N/mm2,I=416cm2,w=83cm2
主龙骨间距取为600mm,次龙骨接三跨连续梁计算
1)次龙骨的强度验算
次龙骨承受的荷载为
q托=qL模=68.69×0.30=20.6KN/m
式中:
q托——模板传给次龙骨的线荷载
L模——模板的跨度
次龙骨截面最大弯矩形为
Mmax=0.1托τ2托=0.1×20.6×0.7KN·m
σ=M/W=0.74×106/83×103=8.91<[σ]87N/mm2
∴次龙骨的强度满足要求。
2)次龙骨的刚度验算
托梁承受的线荷载为
q次=L模=68.69×0.25=17.17KN/m
最大挠度为
ω=6.77×q次/L次/100EL
=0.677×17.17×0.64×1012/100×104×416×106
=0.36mm<[ω]=1.5mm
∴次龙骨的刚度满足要求。
(3)主龙骨的设计及验算
主龙骨的选用Φ48×3.5×2钢管,间距为600mm,双根布置,穿墙螺栓间距取600mm,主龙骨接三跨连续梁计算
主龙骨的截面性能为
σ=215Nmm2,I=2×12.9×104cm,W=2×15.08×103cm
1)主龙骨的强度验算
次龙骨传给主龙骨的集中荷载为
P主=q托L次=22.28×0.6=13.37KN
主龙骨截面最大弯矩为
Mmax=0.604P主L次=0.604×10.3×0.6=3.73KN
σ=M/W=3.73×106/2×15.08×103=123.67,[σ]=215n/mm2
∴主龙骨的强度满足要求。
2)主龙骨的刚度验算
次龙骨传给主龙骨的集中荷载为
P主=q次L次=17.17×0.6=10.3KN
最大挠度为
ω=1.883×PL/100EL=1.883×10.3×103×0.63×109/100×2.06×105
2×12.19×104=0.83mm<3.00mm(满足要求)
∴主龙骨的刚度满足要求。
(4)穿墙螺栓设计
每根穿墙螺栓承受的拉力为
T=qs\52.58×1×0.6=31.55KN
选用Φ14穿墙螺栓,查表得净面积A=105mm2
σ=T/A=31.55×103/105=300.5N/mm2
∴穿墙螺栓的承载力满足要求。
8.3柱模板计算
柱箍采用100×100方楞,间距400mm
(1)柱模受到新浇砼侧压力
F1=0.22rct0β1β2v1/2
F1=0.22×24×5×1.0×1.15×31/2=52.58KN/m2式中F1——新浇混凝土对模板产生的最大侧压力;
rc——混凝土重力密度,取材24KN/m;
t0——新浇混凝土的初凝时间,按商品混凝土为4-6h,取t0=5h;
v——混凝土浇筑速度,每一楼层每个楼梯间墙体混凝土量约25m3,控制在1h左右浇筑完毕,取V=3m/h;
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑顶面的总高度,取h=3.4m;
β1——外加剂影响修正系数,β1=1.0;
β2——混凝土塌落度修正系数,按塌落度130-150mm,取β2=1.15;
(2)柱箍所受的均部荷载值(N/mm)
q=2.58×103/106×400×0.85=17.88N/mm
(3)柱箍最大弯距值(N/mm)
Mmax=qL22=17.88×8002/8=1430400N.m
(4)强度计算
N/A+Mmax/rπWnx=600×17.88/875+1430400/15.3×103=99.62
N/mm2<f=215N/mm2(可以)
(5)挠度计算W=5L14/38EL=5×6004/384×103×9×0.5×100×303=0.83mm<[W]=1.mm(满足要求)
8.4梁模板计算
(一)底模验算
(1)抗弯强度验算
1)荷载
底膜自重5×0.04×0.45×1.2=0.108
混凝土自重24×0.45×0.8×1.2=10.368
钢筋自重1.5×0.45×0.8×1.2=0.648
振捣混凝土载荷2×0.45×1.2=1.08
合计q1=12.204
乘以折减系数0.9则q1×0.9=q2=10.98KN/m
2)抗弯折减载力验算
底膜下的楞木间距为0.2m,是一个多等多跨连续梁,考虑木材的长度有限,故按四等跨计算。
按最不利荷载部之中结构静力表示得。
弯矩系数:
KM=-0.121
剪力系数:
KV=-0.620
挠度系数:
KW=0.967
则M=KM×q12=-0.121×10.98×0.22=-0.0531KN.m=-0.0531×106n.mm
σ=m/w=-0.0531×106×6/(450×402)=4.452n/mm2<fm=13n/mm2
(2)剪力强度验算。
V=KVq1=-0.620×10.98×0.2=1.36KN
剪应力:
τ=3V/(2bh)=3×1.36×103/(2×450×40)=0.113n/mm2<fv=1.4n/mm2
(3)挠度验算。
荷载不包括振捣混凝土载荷。
则q1=11.24则q2=10.012KN