120mm厚板厚支撑体系计算书.docx
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120mm厚板厚支撑体系计算书
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
120厚板模板
新浇混凝土楼板板厚(mm)
120
新浇混凝土楼板边长L(m)
8
新浇混凝土楼板边宽B(m)
8
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
风荷载标准值ωk(kN/m2)
基本风压ω0(kN/m2)
0.25
0.18
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
模板支架高度(m)
3.3
立柱纵向间距la(mm)
900
立柱横向间距lb(mm)
900
水平拉杆步距h(mm)
1800
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)
400
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
400
主梁布置方向
垂直楼板长边
小梁间距(mm)
200
小梁两端各悬挑长度(mm)
200,200
主梁两端各悬挑长度(mm)
200,200
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)
15
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=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
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)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.1+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×1=6.51kN/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[6.51×0.22/8,0.11×0.22/8+3.15×0.2/4]=0.16kN·m
σ=Mmax/W=0.16×106/37500=4.21N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.12)×1=3.11kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×3.11×2004/(384×10000×281250)=0.02mm≤[ν]=l/400=200/400=0.5mm
满足要求!
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
因[L/la]取整=[8000/900]取整=8,按四等跨连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为200mm,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)×0.12)+1.4×2.5,1.35×(0.3+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×2.5]×0.2=1.35kN/m
因此,q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.3+(1.1+24)×0.12)×0.2=0.72kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.2=0.63kN/m
M1=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×0.72×0.92+0.121×0.63×0.92=0.12kN·m
q2=0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.2=0.06kN/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[0.077×0.06×0.92+0.21×3.15×0.9,0.107×0.06×0.92+0.181×3.15×0.9]=0.6kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[1.35×0.22/2,0.06×0.22/2+3.15×0.2]=0.63kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.12,0.6,0.63]=0.63kN·m
σ=Mmax/W=0.63×106/64000=9.86N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×0.72×0.9+0.62×0.63×0.9=0.74kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×0.06×0.9+0.681×3.15=2.18kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[1.35×0.2,0.06×0.2+3.15]=3.16kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[0.74,2.18,3.16]=3.16kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×3.16×1000/(2×80×60)=0.99N/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)×0.12)×0.2=0.66kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×0.66×9004/(100×9350×2560000)=0.11mm≤[ν]=l/400=900/400=2.25mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=0.66×2004/(8×9350×2560000)=0.01mm≤[ν]=l1/400=200/400=0.5mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格(mm)
Ф48×3.5
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)
12.19
主梁截面抵抗矩W(cm3)
5.08
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)×0.12)+1.4×1.5,1.35×(0.5+(1.1+24)×0.12)+1.4×0.7×1.5]×0.2=1.14kN/m
q1静=0.9×1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.2×(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.2=0.76kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.2=0.38kN/m
q2=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.12)×0.2=0.7kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×0.76×0.9+1.223×0.38×0.9=1.2kN
按悬臂梁,R1=q1l=1.14×0.2=0.23kN
R=max[Rmax,R1]=1.2kN;
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×0.7×0.9=0.72kN
按悬臂梁,R1=q2l=0.7×0.2=0.14kN
R=max[Rmax,R1]=0.72kN;
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.45kN·m
σ=Mmax/W=0.45×106/5080=88.69N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=2.9kN
τmax=2Vmax/A=2×2.9×1000/489=11.85N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.37mm
跨中νmax=0.37mm≤[ν]=900/400=2.25mm
悬挑段νmax=0.1mm≤[ν]=200/400=0.5mm
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)
1500
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×(1500+2×200)=2633.4mm
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1×1.755×1800=3159mm
λ=l0/i=3159/15.9=198.68≤[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)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3041.577mm
λ1=l01/i=3041.577/15.9=191.294,查表得,φ1=0.197
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.18×0.9×1.82/10=0.06kN·m
Nw=0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ(NQik+Mw/lb)]=0.9×[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×0.9×0.9+0.92×1.4×0.06/0.9=4.07kN
f=Nw/(φA)+Mw/W=4065.83/(0.2×424)+0.06×106/4490=61.93N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.155×1.755×1800=3648.645mm
λ2=l02/i=3648.645/15.9=229.475,查表得,φ2=0.139
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.155×1.755×1800=3648.645mm
λ2=l02/i=3648.645/15.9=229.475,查表得,φ2=0.139
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.18×0.9×1.82/10=0.06kN·m
Nw=0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ(NQik+Mw/lb)]=0.9×[1.2×(0.75+(24+1.1)×0.12)+0.9×1.4×1]×0.9×0.9+0.92×1.4×0.06/0.9=4.28kN
f=Nw/(φA)+Mw/W=4284.53/(0.14×424)+0.06×106/4490=85.95N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、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)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=4.07kN≤[N]=30kN
满足要求!
九、立柱地基基础验算
地基土类型
粘性土
地基承载力设计值fak(kPa)
70
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A(m2)
0.1
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=4.28/(1×0.1)=42.85kPa≤fak=70kPa
满足要求!