扣件式钢管梁支撑系统计算400X1000.docx
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扣件式钢管梁支撑系统计算400X1000
扣件式钢管梁支撑系统计算400X1000
梁模板支撑计算书
工程名称:
11
工程单位:
1.计算参数
结构楼板厚120mm,梁宽b=400mm,梁高h=1000mm,层高9.00m,结构表面考虑隐蔽;模板材料为:
夹板底模厚度18mm,侧模厚度18mm;梁边至板支撑的距离1.15m;板材弹性模量E=6000N/mm2,枋材弹性模量E=9000N/mm2,抗弯强度fm=13.00N/mm2,抗剪强度fv=1.40N/mm2;支撑采用两根扣件式钢管支撑,横向间距900mm,纵向间距900mm,支架立杆的步距h=1.50m;钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.24cm2,回转半径i=1.59cm;钢管重量0.0326kN/m。
钢材弹性模量E=206000N/mm2,抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=120.00N/mm2。
2.梁底模验算
(1)梁底模及支架荷载计算
荷载类型标准值单位梁宽(m)梁高(m)系数设计值
①底侧模自重0.5kN/m2×(0.40+1.76)×1.2=1.30kN/m
②砼自重24.0kN/m3×0.40×1.00×1.2=11.52kN/m
③钢筋荷载1.5kN/m3×0.40×1.00×1.2=0.72kN/m
④振捣砼荷载2.0kN/m2×0.40×1.4=1.12kN/m
梁底模和支架承载力计算组合①+②+③+④q1=14.66kN/m
梁底模和龙骨挠度验算计算组合(①+②+③)/1.2q2=11.28kN/m
(2)底模板验算
第一层龙骨(次楞)间距L=300mm,计算跨数5跨;底模厚度h=18mm,板模宽度b=400mm。
W=bh2/6=400×182/6=21600mm3,I=bh3/12=400×183/12=194400mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,Mmax=KMq1L2=-0.105×14.66×3002=-138537N·mm=-0.14kN·m
σ=Mmax/W=138537/21600=6.41N/mm2
梁底模抗弯强度σ=6.41N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.606,Vmax=KVq1L=0.606×14.66×300=2665N
τ=3Vmax/(2bh)=3×2665/(2×400×18)=0.56N/mm2
梁底模抗剪强度τ=0.56N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q2=11.28kN/m
υmax=Kυq2L4/(100EI)=0.644×11.28×3004/(100×6000×194400)=0.50mm
[υ]=L/250=300/250=1.20mm
梁底模挠度υmax=0.50mm<[υ]=1.20mm,满足要求。
内力图如下图
(3)第一层龙骨(次楞)验算
钢管横向间距L=900mm,C=400mm、γ=400/900=0.44。
第一层龙骨(次楞)采用木枋b=80mm,h=80mm;W=bh2/6=80×802/6=85333mm3
I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4。
1)抗弯强度验算
a、梁传荷载计算
q=q1×第一层龙骨(次楞)间距/梁宽=14.66×300/400=11.00kN/m
Mq=qcL(2-γ)/8=11.00×400/1000×900/1000×(2-0.44)/8=0.77kN·m
b、板传荷载计算
P板重量=1.2×(板厚度×25+模板重)+1.4×活载=1.2×(0.12×25+0.50)+1.4×2.50=7.70kN/m2
板传递到第一层龙骨的荷载P=575/1000×300/1000×7.70=1.33kN
a=0.5×(L-c)=0.5×(900-400)=250mm,Mp=P×a=1.33×0.25=0.33kN·m
Mmax=Mq+Mp=(0.77+0.33)×106=1100000N·mm
σ=Mmax/W=1100000/85333=12.89N/mm2
第一层龙骨(次楞)抗弯强度σ=12.89N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
Vmax=0.5×q×梁宽+P=0.5×11.00×400/1000+1.33=3.53kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×3.53×1000/(2×80×80)=0.83N/mm2
第一层龙骨(次楞)抗剪强度τ=0.83N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
q’=q2×第一层龙骨(次楞)间距/梁宽=11.28×300/400=8.46N/mm
υq=q'cL3×(8-4γ2+γ3)/(384EI)
=8.46×400×9003×(8-4×0.442+0.443)/(384×9000×3413333)=1.53mm
υp=PaL2×(3-4×(a/L)2)/(24EI)
=1.33×1000×250×9002×(3-4×0.282)/(24×9000×3413333)=0.98mm
υmax=υq+υp=1.53+0.98=2.51mm
[υ]=L/250=900/250=3.60mm
第一层龙骨(次楞)挠度υmax=2.51mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
内力图如下图
(4)第二层龙骨(主楞)验算
钢管纵向间距900mm,计算跨数5跨;第二层龙骨(主楞)采用双钢管,Φ48×3.0
W=8980.00mm3,I=215600.00mm4,A=4.24cm2
1)抗弯强度验算
P=V=1/2×q×梁宽+P=0.5×11.00×400/1000+1.33=3530N=3.53kN
弯矩系数KM=-0.281,Mmax=KmPL=-0.281×3.53×1000×900=-892737N·mm
σ=Mmax/W=892737/8980=99.41N/mm2
第二层龙骨(主楞)抗弯强度σ=99.41N/mm2<f=205.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=1.281,Vmax=KVP=1.281×3.53=4.52kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×4.52×1000/(2×2×424.00)=8.00N/mm2
第二层龙骨(主楞)抗剪强度τ=8.00N/mm2<fv=120.00N/mm2,满足要求。
3)挠度强度验算
挠度系数Kυ=1.795,P'=V=1/2×q×梁宽+P板传=0.5×8.46×400/1000+1.33=3.02kN
υmax=KυP’L3/(100EI)=1.795×3.02×1000×9003/(100×206000×215600)=0.89mm
[υ]=L/250=900/250=3.60mm
第二层龙骨(主楞)挠度υmax=0.89mm<[υ]=3.60mm,满足要求。
内力图如下图
3.支撑强度验算
(1)荷载计算
传至每根钢管立柱最大支座力的系数为3.351,每根钢管承载NQK1=3.351×3530=11829N
每根钢管承载活荷载(1.0kN/m2):
NQK2=1.4×0.90×0.90×1000=1134N
每根钢管承载荷载NQK=NQK1+NQK1=11829+1134=12963N
钢管重量0.0326kN/m,立杆重量=0.0326×8.0×1000=261N
水平拉杆6层,拉杆重量=6×1.80×0.0326=352N
扣件单位重量14.60N/个,扣件重量=14.60×6=88N
支架重量NGk=立杆重量+水平拉杆重量+扣件重量=261+352+88=701N
钢管轴向力N=1.2NGK+NQK=1.2×701+12963=13804N
(2)钢管立杆长细比验算
L0=h=1.50m,钢管的i=1.59cm,λ=L0/i=150.00/1.59=94.34
钢管立杆长细比94.34<150,满足要求。
(3)钢管立杆稳定性验算
=0.634,P=N/(A)=13804/(0.634×424.00)=51.35N/mm2
钢管立杆稳定性计算51.35N/mm2<205.00N/mm2,满足要求。
4.支撑支承面验算
钢管立杆设配套底座200×200mm,支承面为(按C30考虑)混凝土楼板,楼板厚=100mm,上部荷载为:
F=13.80kN
(1)支承面受冲切承载力验算
βS=2.00,ft=1.43N/mm2,hO=100-15=85mm,η=0.4+1.2/βS=1.00
σpc,m=0N/mm2,Um=2×(200+85)+2×(200+85)=1140mm,βh=1.00
(0.7βhft+0.25σpc,m)ηUmhO=[(0.7×1×1.43+0.25×0)×1.00×1140×85]/1000=97.00kN
钢管支承面受冲切承载力97.00kN>13.80kN,满足要求。
(2)支承面局部受压承载力验算
Ab=(0.20+2×0.20)×(0.20×3)=0.36m2,Al=0.20×0.20=0.04m2
βl=(Ab/Al)0.5=3.00,fcc=0.85×14300=12155kN/m2,ω=0.75
ωβlfccAl=0.75×3×12155×0.04=1093.95kN
支承面局部受压承载力F=1093.95kN>13.80kN,满足要求。
5.侧模板验算
(1)荷载计算
1)新浇砼的侧压力
F1=0.22γ×200/(T+15)β1β2V1/2
=0.22×24.00×4.44×1.20×1.15×2.500.5=51.15kN/m2
(γ=24.0β1=1.20β2=1.15V=2.5T=30.0℃)
F2=γH=24×梁高=24×1.00=24.00kN/m2
F1、F2两者取小值F=24.00kN/m2,有效压头高度=F/γ=1.00m。
2)荷载计算
荷载类型 标准值 单位分项系数设计值单位
①新浇混凝土的侧压力F 24.00 kN/m2 γG=1.2 28.80 kN/m2
②振捣混凝土产生的荷载Q2K 4.00 kN/m2 γQ=1.4 5.60 kN/m2
梁侧模和侧肋强度荷载组合①+② 34.40kN/m2
梁底模和侧肋挠度验算计算荷载①/1.2 24.00kN/m2
(2)侧模板强度验算
取竖肋间距L=350mm,计算跨数5跨;木模板厚度h=18mm
W=bh2/6=880×182/6=47520mm3,I=bh3/12=880×183/12=427680mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105,q=34.40×(1000-120)/1000=30.27kN/m=30.27N/mm
Mmax=KMqL2=-0.105×30.27×3502=-389348N·mm
σ=Mmax/W=389348/47520=8.19N/mm2
侧模抗弯强度σ=8.19N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
抗剪系数KV=0.606,Vmax=KVqL=0.606×30.27×350/1000=6.42kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×6.42×1000/(2×18×880)=0.61N/mm2
侧模抗剪强度τ=0.61N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.644,q,=24.00×(1000-120)/1000=21.12kN/m=21.12N/mm
挠度υmax=Kυq,L4/100EI=0.644×21.12×3504/(100×6000×427680)=0.80mm
[υ]=L/250=350/250=1.40mm
侧模挠度υmax=0.80mm<[υ]=1.40mm,满足要求。
内力图如下图
(3)对拉螺栓计算
Fs=0.95×(γGF+γQQ2k)=0.95×34.40=32.68kN/m2;设1排对拉螺栓,螺栓横向间距a=1050mm=1.05m,竖向间距b=(1000-120)/2=440mm=0.44m,N=abFs=1.05×0.44×32.68=15.10kN;对拉螺栓φ14,容许拉力[Ntb]=17.80kN
对拉螺栓受力15.10kN<容许拉力17.80kN,满足要求。
(4)侧肋强度验算
计算跨度440mm;跨数2跨。
木枋尺寸b=80mm,h=80mm
W=bh2/6=80×802/6=85333mm3,I=bh3/12=80×803/12=3413333mm4。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.125,q=34.40×350/1000=12.04N/mm
Mmax=KMqL2=0.125×12.04×4402=291368N·mm
σ=Mmax/W=291368/85333=3.41N/mm2
侧肋抗弯强度σ=3.41N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.625,Vmax=KVqL=0.625×12.04×440/1000=3.31kN
τ=3Vmax/(2A)=3×3.31×1000/(2×80×80)=0.78N/mm2
侧肋抗剪强度τ=0.78N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=0.521,q,=24.00×350/1000=8.40N/mm
υmax=Kυq,L4/100EI=0.521×8.40×4404/(100×9000×3413333)=0.05mm
[υ]=L/250=440/250=1.76mm
侧肋挠度υmax=0.05mm<[υ]=1.76mm,满足要求。
内力图如下图
6.梁侧檩梁验算
对拉螺杆横向间距1050mm,侧肋间距350mm,计算跨数5跨;梁侧檩梁采用Φ48×3.0双钢管,W=4490mm3,I=107800mm4,A=424mm2;
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=0.171,P=1.25qL=1.25×12.04×0.44=6.62kN;
Mmax=KmPL=0.171×6.62×1.05×106=1188621N·mm
σ=Mmax/W=1188621/(2×4490)=132.36N/mm2
檩梁抗弯强度σ=132.36N/mm2<fm=205.00N/mm2,满足要求。
2)抗剪强度验算
剪力系数KV=0.658,Vmax=KVP=0.658×6.62=4.36kN
τ=3Vmax/(2A)=3×4357/(2×2×424)=7.71N/mm2
檩梁抗剪强度τ=7.71N/mm2<fv=120.00N/mm2,满足要求。
3)挠度验算
挠度系数Kυ=1.097,P,=1.25qL=1.25×8.40×0.44=4.62kN;
υmax=KυP,L3/(100EI)=1.097×4620×10503/(100×206000×2×107800)=1.32mm
[υ]=L/250=1050/250=4.20mm
檩梁挠度υmax=1.32mm<[υ]=4.20mm,满足要求。
7.计算结果
底模、侧模厚度18mm;第一层龙骨(次楞)80×80mm木枋@300mm,第二层龙骨(主楞)双钢管Φ48×3.0@900mm;钢管纵向间距@900mm,钢管横向间距@900mm;竖肋80×80mm木枋@350mm,对拉螺栓1排φ14,横向间距1050mm,采用Φ48×3.0双钢管作为横檩梁。
在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。
在最顶层步距两水平拉杆中间应加设一道水平拉杆。
所有水平拉杆的端部均应与周围建筑物顶紧顶牢。
无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。
在外侧周圈应设由下至上的竖向连续剪刀撑;中间在纵横向应每隔10m左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑,其宽度宜为4-6m,并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。
剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧,夹角宜为45°-60°,除应符合上述规定外,还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑,在有水平剪刀撑的部位,应在每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑。