250mm厚地下室顶板扣件式计算书支撑高度557m.docx
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250mm厚地下室顶板扣件式计算书支撑高度557m
10.1、250mm厚地下室顶板(扣件式)计算书(支撑高度:
5.57m)
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
1
新浇混凝土楼板板厚(mm)
250
模板支架高度H(m)
5.57
模板支架纵向长度L(m)
64
模板支架横向长度B(m)
53
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
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1.1
脚手架安全等级
I级
主梁布置方向
平行立杆纵向方向
立杆纵向间距la(mm)
800
立杆横向间距lb(mm)
800
水平拉杆步距h(mm)
1500
小梁间距l(mm)
300
小梁最大悬挑长度l1(mm)
200
主梁最大悬挑长度l2(mm)
200
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=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×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=12.265kN/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=12.265×0.32/8=0.138kN·m
σ=Mmax/W=0.138×106/37500=3.679N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5ql4/(384EI)=5×6.375×3004/(384×10000×281250)=0.239mm
ν=0.239mm≤[ν]=L/250=300/250=1.2mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型(mm)
50×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.782
小梁截面抵抗矩W(cm3)
53.333
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面惯性矩I(cm4)
213.333
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×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]×0.3=3.759kN/m
因此,q1静=1.1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1.1×1.2×(0.3+(24+1.1)×0.25)×0.3=2.604kN/m
q1活=1.1×1.4×Q1k×b=1.1×1.4×2.5×0.3=1.155kN/m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=0.125q1静L2+0.125q1活L2=0.125×2.604×0.82+0.125×1.155×0.82=0.301kN·m
M2=q1L12/2=3.759×0.22/2=0.075kN·m
Mmax=max[M1,M2]=max[0.301,0.075]=0.301kN·m
σ=Mmax/W=0.301×106/53333=5.638N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.625q1静L+0.625q1活L=0.625×2.604×0.8+0.625×1.155×0.8=1.879kN
V2=q1L1=3.759×0.2=0.752kN
Vmax=max[V1,V2]=max[1.879,0.752]=1.879kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.879×1000/(2×50×80)=0.705N/mm2≤[τ]=1.782N/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))×0.3=1.973kN/m
挠度,跨中νmax=0.521qL4/(100EI)=0.521×1.973×8004/(100×9350×213.333×104)=0.211mm≤[ν]=L/250=800/250=3.2mm;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=1.973×2004/(8×9350×213.333×104)=0.02mm≤[ν]=2×l1/250=2×200/250=1.6mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Φ48×2.8
主梁计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
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)
4.25
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
10.19
主梁计算方式
二等跨连续梁
1、小梁最大支座反力计算
q1=1.1×max[1.2(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4Q1k,1.35(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.4×0.7×Q1k]×b=1.1×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]×0.3=3.838kN/m
q1静=1.1×1.2×(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1.1×1.2×(0.5+(24+1.1)×0.25)×0.3=2.683kN/m
q1活=1.1×1.4×Q1k×b=1.1×1.4×2.5×0.3=1.155kN/m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×(0.5+(24+1.1)×0.25))×0.3=2.033kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax=1.25q1L=1.25×3.838×0.8=3.838kN
按二等跨连续梁按悬臂梁,R1=(0.375q1静+0.437q1活)L+q1l1=(0.375×2.683+0.437×1.155)×0.8+3.838×0.2=1.976kN
R=max[Rmax,R1]=3.838kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max=1.25q2L=1.25×2.033×0.8=2.033kN
按二等跨连续梁悬臂梁,R'1=0.375q2L+q2l1=0.375×2.033×0.8+2.033×0.2=1.016kN
R'=max[R'max,R'1]=2.033kN;
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=0.847×106/4250=199.306N/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=2×5.856×1000/398=29.429N/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=0.814mm≤[ν]=800/250=3.2mm
悬挑段νmax=0.701mm≤[ν]=2×200/250=1.6mm
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=9.496kN,R2=11.233kN,R3=6.137kN
图二
支座反力依次为R1=7.695kN,R2=11.477kN,R3=7.695kN
七、扣件抗滑移验算
荷载传递至立杆方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数kc
1
按上节计算可知,扣件受力N=11.477kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN
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)
1200
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)
Φ48×2.8
立杆钢管计算截面类型(mm)
Φ48×2.8
钢材等级
Q235
立杆截面面积A(mm2)
398
立杆截面回转半径i(mm)
16
立杆截面抵抗矩W(cm3)
4.25
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×(1200+2×200)=2218mm
非顶部立杆段:
l0=kμ2h=1×1.755×1500=2632mm
λ=max[l01,l0]/i=2632/16=164.5≤[λ]=210
满足要求!
2、立杆稳定性验算
λ=l0/i=3040.537/16=190.062
查表得,φ1=0.199
不考虑风荷载:
Nd=Max[R1,R2,R3]+1.1×γG×q×H=Max[9.496,11.477,7.695]+1.1×1.35×0.15×5.57=12.717kN
fd=Nd/(φ1A)=12.717×103/(0.199×398)=160.564N/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=5.57/53=0.105≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!