1、梁模板(扣件钢管架)计算书1工程 ;工程建设地点:;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、混凝土结构设计规范GB50010-2002、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等规范编制。因本工程梁支架高度大于4米,根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了施工技术2002(3)
2、:扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全中的部分内容。梁段:L1。一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.50;梁截面高度 D(m):0.90;混凝土板厚度(mm):240.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.20;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80;梁支撑架搭设高度H(m):5.65;梁两侧立杆间距(m):1.20;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:2;采用的钢管类型为483.5;立杆承重连接方式:单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减
3、系数:1.00;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.30;钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;3.材料参数木材品种:东北落叶松;木材弹性模量E(N/mm2):10000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):15.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.6;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):20.00;面
4、板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):50.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底纵向支撑根数:4;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):500;次楞根数:4;主楞竖向支撑点数量:4;固定支撑水平间距(mm):500;竖向支撑点到梁底距离依次是:150mm,300mm,450mm,600mm;主楞材料:圆钢管;直径(mm):100.00;壁厚(mm):5.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):60.00;高度(mm):80.00;二、梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模
5、板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H其中 - 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3; t - 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h; T - 混凝土的入模温度,取20.000; V - 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h; H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m; 1- 外加剂影响修正系数,取1.200; 2- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。分别计算得 17.848 kN/m2、18.000 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为本工程计算荷载。三、梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要
6、验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞的根数为4根。面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 面板计算简图(单位:mm)1.强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f其中,W - 面板的净截面抵抗矩,W = 5022/6=33.33cm3; M - 面板的最大弯矩(Nmm); - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2);按照均布活荷载最不利布置下的三跨连续梁计算:M = 0.1q1l2+0.117q2l2其中 ,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q
7、1= 1.20.517.850.9=9.638kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.540.9=2.52kN/m;计算跨度: l = (900-240)/(4-1)= 220mm;面板的最大弯矩 M= 0.19.638(900-240)/(4-1)2 + 0.1172.52(900-240)/(4-1)2= 6.09104Nmm;面板的最大支座反力为: N=1.1q1l+1.2q2l=1.19.638(900-240)/(4-1)/1000+1.22.520(900-240)/(4-1)/1000=2.998 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 6.09104 / 3.
8、33104=1.8N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =1.8N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求! 2.挠度验算 =0.677ql4/(100EI)=l/250 q-作用在模板上的新浇筑混凝土侧压力线荷载设计值: q = q1= 9.638N/mm; l-计算跨度: l = (900-240)/(4-1)=220mm; E-面板材质的弹性模量: E = 6000N/mm2; I-面板的截面惯性矩: I = 50222/12=33.33cm4;面板的最大挠度计算值: = 0.6779.638(900-240)/(4-
9、1)4/(10060003.33105) = 0.076 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(900-240)/(4-1)/250 = 0.88mm;面板的最大挠度计算值 =0.076mm 小于 面板的最大容许挠度值 =0.88mm,满足要求!四、梁侧模板支撑的计算1.次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 2.998/0.500= 5.995kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度60mm,高度80mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 1688/6 = 64cm3;I
10、= 16888/12 = 256cm4;E = 10000.00 N/mm2; 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.150 kNm,最大支座反力 R= 3.297 kN,最大变形 = 0.101 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 1.50105/6.40104 = 2.3 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 17N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 2.3 N/mm2 小于 次楞的抗弯强度设计值 f=17N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度
11、值: = 500/400=1.25mm;次楞的最大挠度计算值 =0.101mm 小于 次楞的最大容许挠度值 =1.25mm,满足要求!2.主楞计算主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力3.297kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中,主楞采用圆钢管,直径100mm,壁厚5mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 233.762=67.52cm3;I = 2168.812=337.62cm4;E = 206000.00 N/mm2; 主楞计算简图 主楞弯矩图(kNm) 主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.247 kNm,最大支座反力 R= 5.099 kN,
12、最大变形 = 0.004 mm(1)主楞抗弯强度验算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 2.47105/6.75104 = 3.7 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 205N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =3.7N/mm2 小于 主楞的抗弯强度设计值 f=205N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.004 mm主楞的最大容许挠度值: = 150/400=0.375mm;主楞的最大挠度计算值 =0.004mm 小于 主楞的最大容许挠度值 =0.375mm,满足要求!五、梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
13、计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 8002020/6 = 5.33104mm3; I = 800202020/12 = 5.33105mm4; 1.抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2(24.00+1.50)0.90+0.300.800.90=20.088kN/m;施工
14、荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):q2=1.4(2.00+2.00)0.800.90=4.032kN/m;q=20.088+4.032=24.120kN/m;最大弯矩及支座反力计算公式如下:Mmax=0.1q1l2+0.117q2l2= 0.120.088166.6672+0.1174.032166.6672=6.89104Nmm;RA=RD=0.4q1l+0.45q2l=0.420.0880.167+0.454.0320.167=1.642kNRB=RC=1.1q1l+1.2q2l=1.120.0880.167+1.24.0320.167=4.489kN =Mmax/W=6.89104/5.
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