高大模板计算书.docx
- 文档编号:10420152
- 上传时间:2023-02-11
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:274.70KB
高大模板计算书.docx
《高大模板计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高大模板计算书.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高大模板计算书
一、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.10;纵距(m):
1.10;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
8.88;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;板底支撑连接方式:
方木支撑;
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.500;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
250.000;
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
5.楼板参数
楼板的计算厚度(mm):
120.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
二、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×1.82/6=54cm3;
I=100×1.83/12=48.6cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×1=2.5kN/m;
2、强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
其中:
q=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m
最大弯矩M=0.1×7.52×0.252=0.047kN·m;
面板最大应力计算值σ=47000/54000=0.87N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.87N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q=3.35kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×3.35×2504/(100×9500×48.6×104)=0.019mm;
面板最大允许挠度[V]=250/250=1mm;
面板的最大挠度计算值0.019mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算:
方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×8×8/6=53.33cm3;
I=5×8×8×8/12=213.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25×0.25×0.12=0.75kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.25=0.088kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
p1=2.5×0.25=0.625kN/m;
2.强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(0.75+0.088)+1.4×0.625=1.88kN/m;
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×1.88×12=0.235kN·m;
方木最大应力计算值σ=M/W=0.235×106/53333.33=4.406N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为4.406N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
τ=3V/2bhn<[τ]
其中最大剪力:
V=0.625×1.88×1=1.175kN;
方木受剪应力计算值τ=3×1.175×103/(2×50×80)=0.441N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.441N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
4.挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.838kN/m;
最大挠度计算值ν=0.521×0.838×10004/(100×9500×.333)=0.215mm;
最大允许挠度[V]=1000/250=4mm;
方木的最大挠度计算值0.215mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求!
四、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.35kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.881kN·m;
最大变形Vmax=2.474mm;
最大支座力Qmax=10.281kN;
最大应力σ=.986/5080=173.502N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值173.502N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为2.474mm小于1000/150与10mm,满足要求!
五、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.281kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.138×8.88=1.225kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.35×1×1=0.35kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25×0.12×1×1=3kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.575kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.5+2)×1×1=4.5kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N=1.2NG+1.4NQ=11.79kN;
七、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=11.79kN;
φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
σ--------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
l0=h+2a
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.7;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
上式的计算结果:
立杆计算长度L0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;
L0/i=1700/15.8=108;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.53;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=12093.734/(0.53×489)=46.663N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=46.663N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
l0=k1k2(h+2a)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.7按照表2取值1.023;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.185×1.023×(1.5+0.1×2)=2.061m;
Lo/i=2060.834/15.8=130;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.396;
钢管立杆的最大应力计算值;σ=12093.734/(0.396×489)=62.453N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值σ=62.453N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120×1=120kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=120kpa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=1;
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A=12.094/0.2=60.47kpa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=12.094kN;
因立杆底部设有厚50MM宽200MM长2000MM的垫板,
则每根立杆基础的计算底面积A=0.2*2/2=0.2m2
p=60.47≤fg=120kpa。
地基承载力满足要求!
9.3.300×950㎜梁模板(扣件钢管架)计算书
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》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)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):
《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):
0.30;梁截面高度D(m):
0.95;
混凝土板厚度(mm):
120.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
0.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
0.50;
梁支撑架搭设高度H(m):
8.88;梁两侧立杆间距(m):
1.00;
承重架支撑形式:
梁底支撑小楞平行梁截面方向;
梁底增加承重立杆根数:
1;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
立杆承重连接方式:
双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2.荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
19.2;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0;
3.材料参数
木材品种:
杉木;木材弹性模量E(N/mm2):
9000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.4;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
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):
100.0;
梁底模板支撑的间距(mm):
200.0;面板厚度(mm):
18.0;
5.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
300;次楞根数:
4;
主楞竖向支撑点数量为:
4;
支撑点竖向间距为:
150mm,150mm,150mm;
穿梁螺栓水平间距(mm):
300;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
钢楞;截面类型为圆钢管48×3.5;
主楞合并根数:
2;
次楞龙骨材料:
木楞,宽度60mm,高度80mm;
次楞合并根数:
2;
二、梁模板荷载标准值计算
1.梁侧模板荷载
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
其中γ--混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t--新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
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0.800m;
β1--外加剂影响修正系数,取1.200;
β2--混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
分别计算得50.994kN/m2、19.200kN/m2,取较小值19.200kN/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倾倒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(内龙骨)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
跨中弯矩计算公式如下:
其中,W--面板的净截面抵抗矩,W=30×1.8×1.8/6=16.2cm3;
M--面板的最大弯距(N·mm);
σ--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);
按以下公式计算面板跨中弯矩:
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:
q1=1.2×0.3×19.2×0.9=6.22kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×0.3×2×0.9=0.76kN/m;
q=q1+q2=6.221+0.756=6.977kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=226.67mm;
面板的最大弯距M=0.1×6.977×226.6672=3.58×104N·mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=3.58×104/1.62×104=2.213N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=2.213N/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
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=19.2×0.3=5.76N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
l=226.67mm;
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=30×1.8×1.8×1.8/12=14.58cm4;
面板的最大挠度计算值:
ν=0.677×5.76×226.674/(100×9500×1.46×105)=0.074mm;
面板的最大容许挠度值:
[ν]=l/250=226.667/250=0.907mm;
面板的最大挠度计算值ν=0.074mm小于面板的最大容许挠度值[ν]=0.907mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.内楞计算
内楞(木或钢)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。
本工程中,龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=6×82×2/6=128cm3;
I=6×83×2/12=512cm4;
内楞计算简图
(1).内楞强度验算
强度验算计算公式如下:
其中,σ--内楞弯曲应力计算值(N/mm2);
M--内楞的最大弯距(N·mm);
W--内楞的净截面抵抗矩;
[f]--内楞的强度设计值(N/mm2)。
按以下公式计算内楞跨中弯矩:
其中,作用在内楞的荷载,q=(1.2×19.2×0.9+1.4×2×0.9)×0.227=5.27kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=300mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×5.27×300.002=4.74×104N·mm;
最大支座力:
R=1.1×5.271×0.3=1.74kN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=4.74×104/1.28×105=0.371N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=11N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=0.371N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算
其中l--计算跨度(外楞间距):
l=300mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=19.20×0.23=4.35N/mm;
E--内楞的弹性模量:
9000N/mm2;
I--内楞的截面惯性矩:
I=5.12×106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
ν=0.677×4.35×3004/(100×9000×5.12×106)=0.005mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ν]=300/250=1.2mm;
内楞的最大挠度计算值ν=0.005mm小于内楞的最大容许挠度值[ν]=1.2mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力1.74kN,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面类型为圆钢管48×3.5;
外钢楞截面抵抗矩W=10.16cm3;
外钢楞截面惯性矩I=24.38cm4;
外楞计算简图
外楞弯矩图(kN·m)
外楞变形图(mm)
(1).外楞抗弯强度验算
其中σ--外楞受弯应力计算值(N/mm2)
M--外楞的最大弯距(N·mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=0.13kN·m
外楞最大计算跨度:
l=150mm;
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.30×105/1.02×104=12.841N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
[f]=205N/mm2;
外楞的受弯应力计算值σ=12.841N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.031mm
外楞的最大容许挠度值:
[ν]=150/400=0.375mm;
外楞的最大挠度计算值ν=0.031mm小于外楞的最大容许挠度值[ν]=0.375mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
其中N--穿梁螺栓所受的拉力;
A--穿梁螺栓有效面积(mm2);
f--穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
12mm;
穿梁螺栓有效直径:
9.85mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=76mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=(1.2×19.2+1.4×2)×0.3×0.225=1.744kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170×76/1000=12.92kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=1.744kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=12.92kN,满足要求!
六、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。
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=400×18×18/6=2.16×104mm3;
I=400×18×18×18/12=1.94×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN·m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=200.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×0.40×0.80×0.90=8.81kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×0.40×0.90=0.15kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×0.40×0.90=1.01kN/m;
q=q1+q2+q3=8.81+0.15+1.01=9.97kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×9.972×0.22=0.04kN·m;
σ=0.04×106/2.16×104=1.847N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=1.847N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×0.800+0.35)×0.40=8.30KN/m;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高大 模板 计算