地下室大梁模板计算.docx

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地下室大梁模板计算

地下室梁模板计算书

计算依据：

1、《建筑施工书

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

新浇混凝土梁名称

WKL49a（地下室梁）

新浇混凝土梁计算跨度（m）

7

混凝土梁截面尺寸（mm×mm）

350×950

新浇混凝土结构层高（m）

4.25

梁侧楼板厚度（mm）

360

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

模板面板

0.5

模板及其支架

0.75

新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

混凝土梁钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.5

混凝土板钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.1

当计算支架立柱及其他支承结构构件时Q1k（kN/m2）

1

对水平面模板取值Q2k（kN/m2）

2

风荷载标准值ωk（kN/m2）

基本风压ω0（kN/m2）

0.25

非自定义:

0.13

风压高度变化系数μz

0.65

风荷载体型系数μs

0.8

三、模板体系设计

新浇混凝土梁支撑方式

梁两侧有板，梁板立柱不共用A

梁跨度方向立柱间距la（mm）

900

梁底两侧立柱间距lb（mm）

900

步距h（mm）

1600

新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）

900、900

混凝土梁距梁底两侧立柱中的位置

居中

梁底左侧立柱距梁中心线距离（mm）

450

板底左侧立柱距梁中心线距离s1（mm）

450

板底右侧立柱距梁中心线距离s2（mm）

450

梁底增加立柱根数

2

梁底增加立柱布置方式

按混凝土梁梁宽均分

梁底增加立柱依次距梁底左侧立柱距离（mm）

375,525

梁底支撑小梁根数

3

每纵距内附加梁底支撑主梁根数

2

梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）

100

结构表面的要求

结构表面隐蔽

设计简图如下：

平面图

立面图

四、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度（mm）

18

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

取单位宽度1000mm，按二等跨连续梁计算，计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×18×18/6＝54000mm3，I＝bh3/12=1000×18×18×18/12＝486000mm4

q1＝γ0×max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q2k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4ψcQ2k]×b=0.9×max[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.95）+1.4×2，1.35×（0.1+（24+1.5）×0.95）+1.4×0.7×2]×1＝31.319kN/m

q1静＝0.9×1.35×[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝0.9×1.35×[0.1+（24+1.5）×0.95]×1＝29.555kN/m

q1活＝0.9×1.4×0.7×Q2k×b＝0.9×1.4×0.7×2×1＝1.764kN/m

q2＝[G1k+（G2k+G3k）×h]×b＝[0.1+（24+1.5）×0.95]×1＝24.325kN/m

1、强度验算

Mmax＝0.125q1L2＝0.125q1l2＝0.125×31.319×0.1752＝0.12kN·m

σ＝Mmax/W＝0.12×106/54000＝2.22N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax＝0.521q2L4/（100EI）=0.521×24.325×1754/（100×10000×486000）＝0.024mm≤[ν]＝l/250＝175/250＝0.7mm

满足要求！

3、支座反力计算

设计值（承载能力极限状态）

R1=R3=0.375q1静l+0.437q1活l=0.375×29.555×0.175+0.437×1.764×0.175＝2.074kN

R2=1.25q1l=1.25×31.319×0.175＝6.851kN

标准值（正常使用极限状态）

R1'=R3'=0.375q2l=0.375×24.325×0.175＝1.596kN

R2'=1.25q2l=1.25×24.325×0.175＝5.321kN

五、小梁验算

小梁类型

方木

小梁材料规格（mm）

40×60

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

小梁截面抵抗矩W（cm3）

24

小梁弹性模量E（N/mm2）

9350

小梁截面惯性矩I（cm4）

72

小梁验算方式

三等跨连续梁

为简化计算，按三等跨连续梁和悬臂梁分别计算，如下图：

q1＝max{2.074+0.9×1.35×[（0.3-0.1）×0.35/2+0.5×（0.95-0.36）]+0.9×max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.36）+1.4×2，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.36）+1.4×0.7×2]×max[0.45-0.35/2，0.45-0.35/2]/2×1，6.851+0.9×1.35×（0.3-0.1）×0.35/2}=6.894kN/m

q2＝max{1.596+（0.3-0.1）×0.35/2+0.5×（0.95-0.36）+（0.5+（24+1.1）×0.36）×max[0.45-0.35/2，0.45-0.35/2]/2×1，5.321+（0.3-0.1）×0.35/2}＝5.356kN/m

1、抗弯验算

Mmax＝max[0.1q1l12，0.5q1l22]＝max[0.1×6.894×0.32，0.5×6.894×0.12]＝0.062kN·m

σ=Mmax/W=0.062×106/24000=2.585N/mm2≤[f]=15.44N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

Vmax＝max[0.6q1l1，q1l2]＝max[0.6×6.894×0.3，6.894×0.1]＝1.241kN

τmax=3Vmax/（2bh0）=3×1.241×1000/（2×40×60）＝0.776N/mm2≤[τ]=1.78N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

ν1＝0.677q2l14/（100EI）＝0.677×5.356×3004/（100×9350×720000）＝0.044mm≤[ν]＝l1/250＝300/250＝1.2mm

ν2＝q2l24/（8EI）＝5.356×1004/（8×9350×720000）＝0.01mm≤[ν]＝2l2/250＝2×100/250＝0.8mm

满足要求！

4、支座反力计算

梁头处（即梁底支撑主梁悬挑段根部）

承载能力极限状态

Rmax＝max[1.1q1l1，0.4q1l1+q1l2]＝max[1.1×6.894×0.3，0.4×6.894×0.3+6.894×0.1]＝2.275kN

同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R1＝R3＝1.423kN，R2＝2.275kN

正常使用极限状态

R'max＝max[1.1q2l1，0.4q2l1+q2l2]＝max[1.1×5.356×0.3，0.4×5.356×0.3+5.356×0.1]＝1.768kN

同理可得，梁底支撑小梁所受最大支座反力依次为R'1＝R'3＝1.265kN，R'2＝1.768kN

六、主梁验算

主梁类型

钢管

主梁材料规格（mm）

Ф48×3

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）

4.49

主梁弹性模量E（N/mm2）

206000

主梁截面惯性矩I（cm4）

10.78

主梁自重忽略不计，计算简图如下：

1、抗弯验算

主梁弯矩图（kN·m）

σ=Mmax/W=0.073×106/4490=16.159N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

主梁剪力图（kN）

Vmax＝1.237kN

τmax=2Vmax/A=2×1.237×1000/424＝5.833N/mm2≤[τ]=125N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

主梁变形图（mm）

νmax＝0.021mm≤[ν]＝l/250＝375/250＝1.5mm

满足要求！

4、支座反力计算

承载能力极限状态

支座反力依次为R1=0.186kN，R2=2.374kN，R3=2.374kN，R4=0.186kN

正常使用极限状态

支座反力依次为R'1=0.171kN，R'2=1.978kN，R'3=1.978kN，R'4=0.171kN

七、纵向水平钢管验算

钢管类型

Ф48×3

钢管截面面积A（mm2）

424

钢管截面回转半径i（mm）

15.9

钢管弹性模量E（N/mm2）

206000

钢管截面惯性矩I（cm4）

10.78

钢管截面抵抗矩W（cm3）

4.49

钢管抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

205

钢管抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

125

计算简图如下：

R＝max[R1，R2，R3，R4]=[0.186，2.374，2.374，0.186]=2.374kN，R'＝max[R1'，R2'，R3'，R4']＝[0.171，1.978，1.978，0.171]=1.978kN

1、抗弯验算

纵向水平钢管弯矩图（kN·m）

σ＝Mmax/W＝0.569×106/4490＝126.836N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

纵向水平钢管剪力图（kN）

Vmax＝3.007kN

τmax＝2Vmax/A=2×3.007×1000/424＝14.183N/mm2≤[τ]＝125N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

纵向水平钢管变形图（mm）

νmax＝1.241mm≤[ν]＝l/250＝900/250＝3.6mm

满足要求！

4、支座反力计算

支座反力依次为R1=4.115kN，R2=7.755kN，R3=7.755kN，R4=4.115kN

八、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

扣件最大受力N＝max[R1，R2，R3，R4]＝7.755kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN

满足要求！

九、立柱验算

剪刀撑设置

加强型

立杆顶部步距hd（mm）

600

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

钢材等级

Q235

立柱截面面积A（mm2）

424

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

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×（600+2×200）=1386mm

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1×1.755×1600=2808mm

λ=l0/i=2808/15.9=176.604≤[λ]=210

长细比满足要求！

2、风荷载计算

Mw＝1.4××ωk×la×h2/10＝1.4×0.9×0.13×0.9×1.62/10＝0.038kN·m

3、稳定性计算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011，荷载设计值q1有所不同：

1）面板验算

q1＝[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.95）+1.4×0.9×2]×1＝31.71kN/m

2）小梁验算

q1＝max{2.108+1.2×[（0.3-0.1）×0.35/2+0.5×（0.95-0.36）]+[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.36）+1.4×0.9×1]×max[0.45-0.35/2，0.45-0.35/2]/2×1，6.937+1.2×（0.3-0.1）×0.35/2}=6.979kN/m

同上四～七计算过程，可得：

R1＝0.614kN，R2＝7.833kN，R3＝7.833kN，R4＝0.614kN

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.386×（600+2×200）=1600.83mm

λ1＝l01/i＝1600.83/15.9＝100.681，查表得，φ1＝0.588

立柱最大受力Nw＝max[R1，R2，R3，R4]+Mw/lb＝max[0.614，7.833，7.833，0.614]+0.038/0.9＝7.875kN

f＝N/（φA）+Mw/W＝7875.138/（0.588×424）+0.038×106/4490＝39.993N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1600=3243.24mm

λ2＝l02/i＝3243.24/15.9＝203.977，查表得，φ2＝0.175

立柱最大受力Nw＝max[R1，R2，R3，R4]+1.2×0.15×（4.25-0.95）+Mw/lb＝max[0.614，7.833，7.833，0.614]+0.594+0.038/0.9＝8.469kN

f＝N/（φA）+Mw/W＝8469.138/（0.175×424）+0.038×106/4490＝122.545N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

十、立柱地基基础计算

地基土类型

钢筋砼

地基承载力特征值fak（kPa）

140

立柱垫木地基土承载力折减系数mf

0.9

垫板底面面积A（m2）

0.15

立柱底垫板的底面平均压力p＝N/（mfA）＝8.469/（0.9×0.15）＝62.734kPa≤fak＝140kPa

满足要求！