施工电梯基础回顶扣件式计算书.docx
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施工电梯基础回顶扣件式计算书
施工电梯基础回顶(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
B2,标高9.00m
新浇混凝土楼板板厚(mm)
80
新浇混凝土楼板边长L(m)
6
新浇混凝土楼板边宽B(m)
3.5
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
5
面板及小梁自重标准值
5
楼板模板自重标准值
5
模板及其支架自重标准值
5
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
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
6
立柱纵向间距la(mm)
600
立柱横向间距lb(mm)
600
水平拉杆步距h(mm)
900
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)
300
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
250
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
300
小梁两端各悬挑长度(mm)
250,250
主梁两端各悬挑长度(mm)
250,250
结构表面的要求
结构表面隐蔽
模板及支架计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
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×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×2.5,1.35×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×0.7×2.5]×1=10.72kN/m
q2=0.9×1.35×G1K×b=0.9×1.35×5×1=6.075kN/m
p=0.9×1.4×0.7×Q1K=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN
Mmax=max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[10.72×0.32/8,6.075×0.32/8+2.205×0.3/4]=0.234kN·m
σ=Mmax/W=0.234×106/37500=6.232N/mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(5+(1.1+24)×0.08)×1=7.008kN/m
ν=5ql4/(384EI)=5×7.008×3004/(384×10000×281250)=0.263mm≤[ν]=l/250=300/250=1.2mm
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
50×100
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)
83.33
小梁截面惯性矩I(cm4)
416.67
因[B/lb]取整=[3500/600]取整=5,按四等跨连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为250mm,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×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×2.5,1.35×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×0.7×2.5]×0.3=3.216kN/m
因此,q1静=0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(5+(1.1+24)×0.08)×0.3=2.554kN/m
q1活=0.9×1.4×0.7×Q1k×b=0.9×1.4×0.7×2.5×0.3=0.662kN/m
M1=0.107q1静L2+0.121q1活L2=0.107×2.554×0.62+0.121×0.662×0.62=0.127kN·m
q2=0.9×1.35×G1k×b=0.9×1.35×5×0.3=1.822kN/m
p=0.9×1.4×0.7×Q1k=0.9×1.4×0.7×2.5=2.205kN
M2=max[0.077q2L2+0.21pL,0.107q2L2+0.181pL]=max[0.077×1.822×0.62+0.21×2.205×0.6,0.107×1.822×0.62+0.181×2.205×0.6]=0.328kN·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[3.216×0.252/2,1.822×0.252/2+2.205×0.25]=0.608kN·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[0.127,0.328,0.608]=0.608kN·m
σ=Mmax/W=0.608×106/83330=7.299N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=0.607q1静L+0.62q1活L=0.607×2.554×0.6+0.62×0.662×0.6=1.176kN
V2=0.607q2L+0.681p=0.607×1.822×0.6+0.681×2.205=2.165kN
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[3.216×0.25,1.822×0.25+2.205]=2.661kN
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[1.176,2.165,2.661]=2.661kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×2.661×1000/(2×100×50)=0.798N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(5+(24+1.1)×0.08)×0.3=2.102kN/m
跨中νmax=0.632qL4/(100EI)=0.632×2.102×6004/(100×9350×4166700)=0.044mm≤[ν]=l/250=600/250=2.4mm
悬臂端νmax=qL4/(8EI)=2.102×2504/(8×9350×4166700)=0.026mm≤[ν]=l1/250=250/250=1mm
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
方木
主梁材料规格(mm)
50×100
可调托座内主梁根数
2
主梁弹性模量E(N/mm2)
8415
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.66
主梁截面惯性矩I(cm4)
416.67
主梁截面抵抗矩W(cm3)
83.33
因主梁2根合并,则抗弯、抗剪、挠度验算荷载值取半。
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×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×1.5,1.35×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×0.7×1.5]×0.3=2.951kN/m
q1静=0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(5+(1.1+24)×0.08)×0.3=2.554kN/m
q1活=0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3=0.567kN/m
q2=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(5+(1.1+24)×0.08)×0.3=2.102kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁,Rmax=(1.143q1静+1.223q1活)L=1.143×2.554×0.6+1.223×0.567×0.6=2.168kN
按悬臂梁,R1=q1l=2.951×0.25=0.738kN
R=max[Rmax,R1]/2=1.084kN;
正常使用极限状态
按四跨连续梁,Rmax=1.143q2L=1.143×2.102×0.6=1.442kN
按悬臂梁,R1=q2l=2.102×0.25=0.526kN
R=max[Rmax,R1]/2=0.721kN;
2、抗弯验算
计算简图如下:
主梁弯矩图(kN·m)
Mmax=0.271kN·m
σ=Mmax/W=0.271×106/83330=3.252N/mm2≤[f]=15.44N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图(kN)
Vmax=1.799kN
τmax=3Vmax/(2bh0)=3×1.799×1000/(2×100×50)=0.54N/mm2≤[τ]=1.66N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图(mm)
νmax=0.241mm
跨中νmax=0.039mm≤[ν]=600/250=2.4mm
悬挑段νmax=0.241mm≤[ν]=250/250=1mm
满足要求!
七、立柱验算
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
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=1×1.755×900=1579.5mm
λ=l0/i=2633.4/15.9=165.623≤[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
f=N/(φA)=[1.2×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×1)]×0.6×0.6×1000/(0.197×424)=3.531×1000/83.528=42.279N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立杆段:
l02=kμ2h=1.155×1.755×900=1824.322mm
λ2=l02/i=1824.322/15.9=114.737,查表得,φ2=0.489
f=N/(φA)=[1.2×(5+(1.1+24)×0.08)+1.4×1)]×0.6×0.6×1000/(0.489×424)=3.531×1000/207.336=17.033N/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=3.531kN≤[N]=30kN
满足要求!