地下室大梁模板计算.docx
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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!
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