500X1200梁15纵距计算书.docx
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500X1200梁15纵距计算书
0.5m×1.2m梁模板计算书
一、工程参数
梁模板支架参数
梁截面宽度
0.5m
梁截面高度
1.2m
支架高度
11m
楼板厚度
0.18m
板底立杆纵距la
1.5m
板底立杆横距lb
1.5m
梁立杆纵距
梁长度方向立杆纵距同板底立杆纵距,1.5m
梁侧与梁底立杆横距
梁下设置2根立杆,间距1.5mm
钢管类型
水平杆钢管:
φ48×3.0mm,立杆钢管:
φ60×3.2mm
水平杆最大步距
1.5m
顶步步距
1m
梁底步距是否加密
不加密
立杆伸出顶层水平杆长度a
0.35m
扫地杆离地高度
0.55m
面板
12mm厚木胶合板
梁底次楞
40×90mm方木,6根
梁底分布梁
6.3号槽钢槽口水平[,间距0.75m
梁底主楞
方钢管50×100×3.mm
梁侧次楞
40×90mm方木,间距200mm
梁侧主楞
双钢管,间距500mm
穿梁螺栓
穿梁螺栓直径14mm,间距:
500mm×500mm
荷载标准值参数
永久荷载
新浇砼自重
24kN/m3
钢筋自重
1.5kN/m3
面板次楞自重
0.3kN/m2
支架自重
0.115kN/m
可变荷载
施工荷载及设备荷载
4kN/m2
砼下料水平荷载
2kN/m2
风荷载
浙江嘉兴,基本风压:
0.35kN/m2
二、新浇砼对模板侧压力标准值计算
依据《砼结构工程施工规范GB50666-2011》,浇筑速度大于10m/h,或砼坍落度大于180mm时,新浇筑砼对模板的侧压力标准值,按下列公式计算:
=24×1.2=28.8kN/m2
其中γc--混凝土的重力密度,取24kN/m3;
H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.2m;
三、梁侧模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为12mm,验算跨中最不利抗弯强度和挠度。
计算宽度取1000mm。
面板的截面抵抗矩W=1000×12×12/6=24000mm3;
截面惯性矩I=1000×12×12×12/12=144000mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续板计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.20m。
2、荷载计算
新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=28.8kN/m2,砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。
均布线荷载设计值为:
q1=(1.2×28.8+1.4×2)×1=37.36KN/m
q2=(1.35×28.8+1.4×0.7×2)×1=40.84KN/m
取较大值q=40.84KN/m作为设计依据。
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M1=0.1q1l2=0.1×40.84×0.202=0.16kN·m
面板抗弯强度设计值f=15N/mm2;
σ=
Mmax
=
0.16×106
=6.67N/mm2 W 24000 面板强度满足要求! (二)挠度验算 q=1×28.8=28.8kN/m; 面板最大容许挠度值: 200/400=0.5mm; 面板弹性模量: E=7000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×28.800×2004 =0.31mm<0.5mm 100EI 100×7000×144000 满足要求! 四、梁侧模板次楞验算 次楞采用40×90mm(宽度×高度)方木,间距: 0.2m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=40×90×90/6=54000mm3; 截面惯性矩I=40×90×90×90/12=2430000mm4; (一)强度验算 1、次楞承受面板传递的荷载,按均布荷载作用下三跨连续梁计算,其计算跨度取主楞间距,L=0.5m。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G4k=28.8kN/m2,砼下料产生的水平荷载标准值Q2K=2kN/m2。 均布线荷载设计值为: q1=(1.2×28.8+1.4×2)×0.2=7.472KN/m q2=(1.35×28.8+1.4×0.7×2)×0.2=8.168KN/m 取较大值q=8.168KN/m作为设计依据。 3、强度验算 计算最大弯矩: Mmax=0.1ql2=0.1×8.168×0.52=0.204kN·m 最大支座力: 1.1ql=1.1×8.168×0.5=4.49kN 次楞抗弯强度设计值[f]=15N/mm2。 σ= Mmax = 0.204×106 =3.778N/mm2<15N/mm2 W 54000 满足要求! (二)抗剪强度验算 次楞最大剪力设计值V1=0.6q1l=0.6×8.168×0.5=2.450kN 木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×2.450×103 =1.021N/mm2 2bh 2×40×90 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载计算如下: q=28.8×0.2=5.76kN/m; 次楞最大容许挠度值=500/250=2mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×5.76×5004 =0.100mm<2mm 100EI 100×10000×2430000 满足要求! 五、梁侧模板主楞验算 主楞采用双钢管,间距: 0.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: 截面抵抗矩W=8990mm3; 截面惯性矩I=215700mm4; (一)强度验算 1、主楞承受次楞传递的集中荷载P=4.49kN,按集中荷载作用下三跨连续梁计算,其计算跨度取穿梁螺栓间距,L=0.5m。 主楞计算简图(kN) 主楞弯矩图(kN·m) 2、强度验算 最大弯矩Mmax=0.572kN·m 主楞抗弯强度设计值[f]=205N/mm2。 σ= Mmax = 0.572×106 = 63.626N/mm2<205N/mm2 W 8990 满足要求! (二)挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,其作用效应下次楞传递的集中荷载P=3.168kN,主楞弹性模量: E=206000N/mm2。 主楞最大容许挠度值: 500/150=3.3mm; 经计算主楞最大挠度Vmax=0.156mm<3.3mm。 满足要求! (三)悬挑段强度验算 穿梁螺栓距梁底距离150mm,次楞间距200mm, 弯矩M=4.49×0.15=0.67kN·m 主楞抗弯强度设计值[f]=205N/mm2。 σ= M = 0.67×106 = 74.527N/mm2<205N/mm2 W 8990 满足要求! (四)悬挑段挠度验算 验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,其作用效应下次楞传递的集中荷载P=3.168kN,主楞弹性模量: E=206000N/mm2。 容许挠度值: 150×2/400=0.8mm; 经计算主楞最大挠度Vmax=0.114mm<0.8mm。 满足要求! 六、对拉螺栓验算 对拉螺栓轴力设计值: N=abFs a——对拉螺栓横向间距;b——对拉螺栓竖向间距; Fs——侧模板承受的荷载设计值: Fs=0.95(rGG4k+rQQ2k)=0.95×(1.2×28.8+1.4×2)=35.49kN。 N=0.50×0.50×35.49=8.87kN。 对拉螺栓可承受的最大轴向拉力设计值Ntb=Anftb An——对拉螺栓净截面面积,M14螺栓An=105.0mm2 ftb——螺栓的抗拉强度设计值,强度等级5.6级,ftb=210N/mm2 Ntb=210×105.0/1000=22.05kN>N=8.87kN。 对拉螺栓抗拉强度满足要求! 七、梁底模板面板验算 面板采用木胶合板,厚度为12mm。 取梁底分布梁间距0.75m作为计算单元。 面板的截面抵抗矩W=75×1.2×1.2/6=18cm3; 截面惯性矩I=75×1.2×1.2×1.2/12=10.8cm4; (一)强度验算 1、梁底次楞为6根,面板按多跨连续板计算,其计算跨度取梁底次楞间距,L=0.1m。 2、荷载计算 作用于梁底模板的均布线荷载设计值为: q1=[1.2×(24×1.2+1.5×1.2+0.3)+1.4×4]×0.75=32.01kN/m q2=[1.35×(24×1.2+1.5×1.2+0.3)+1.4×0.7×4]×0.75=34.23kN/m 根据以上两者比较应取q=34.23kN/m作为设计依据。 计算简图(kN) 弯矩图(kN·m) 剪力图(kN) 经过计算得到从左到右各支座力分别为: R1=1.35kN;R2=3.87kN;R3=3.33kN;R4=3.33kN;R5=3.87kN;R6=1.35kN; 最大弯矩Mmax=0.036kN·m 梁底模板抗弯强度设计值[f](N/mm2)=15N/mm2; 梁底模板的弯曲应力按下式计算: σ= Mmax = 0.036×106 = 2.000N/mm2<15N/mm2 W 18×103 满足要求! (二)挠度验算 挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。 q=0.75×(24×1.2+1.5×1.2+0.3+4)=26.18kN/m; 面板弹性模量: E=7000N/mm2; 经计算,最大变形Vmax=0.022mm 梁底模板的最大容许挠度值: 100/400=0.3mm; 最大变形Vmax=0.022mm<0.3mm 满足要求! 八、梁底模板次楞验算 本工程梁底模板次楞采用方木,宽度40mm,高度90mm。 次楞的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4×9×9/6=54cm3; I=4×9×9×9/12=243cm4; (一)强度验算 最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和,取受力最大的次楞,按照三跨连续梁进行计算,其计算跨度取次楞下分布梁的间距,L=0.75m。 次楞计算简图 荷载设计值q=3.87/0.75=5.160kN/m; 最大弯距Mmax=0.1ql2=0.1×5.160×0.752=0.290kN·m; 次楞抗弯强度设计值[f]=15N/mm2; σ= Mmax = 0.290×106 =5.370N/mm2<15N/mm2 W 54×103 次楞抗弯强度满足要求! (二)抗剪强度验算 V=0.6ql=0.6×5.160×0.75=2.322kN 木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2; 抗剪强度按下式计算: τ= 3V = 3×2.322×103 =0.97N/mm2 2bh 2×40×90 次楞抗剪强度满足要求! (三)挠度验算 次楞最大容许挠度值: l/250=750/250=3mm; 挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。 q=2.962/0.75=3.949N/mm; 次楞弹性模量: E=10000N/mm2; ν= 0.677ql4 = 0.677×3.949×7504 =0.348mm<3mm 100EI 100×10000×243×104 次楞挠度满足要求! 九、梁底模板分布梁验算 分布梁采用: 6.3号槽钢槽口水平[,截面抵拒矩W=16.12cm3,截面惯性矩I=50.79cm4,集中荷载P为次楞传递荷载。 计算简图(kN) (一)抗弯强度验算 弯矩图(kN·m) 经计算,从左到右各支座力分别为: R1=9.98kN;R2=7.13kN; 最大弯矩Mmax=1.482kN·m; 材料抗弯强度设计值[f](N/mm2)=205N/mm2;; 抗弯强度按下式验算: σ= Mmax = 1.482×106 =91.935N/mm2<205N/mm2 W 16.12×103 梁底分布梁抗弯强度满足要求! (二)挠度验算 构件最大容许挠度值: L/150=600/150=4.0mm或10mm; 经计算的最大变形值Vmax=0.521mm<4.0mm 梁底分布梁挠度满足要求! 一十、梁底模板主楞验算 主楞采用: 方钢管50×100×3.mm,截面抵抗矩W=22.42cm3,截面惯性矩I=112.12cm4 (一)强度验算 主楞按三跨连续梁计算,次楞作用在主楞上的集中荷载P=9.98kN,如下图: 计算简图(kN) 弯矩图(kN·m) 最大弯矩Mmax=2.620kN·m; 材料抗弯强度设计值f=300N/mm2; σ= Mmax = 2.620×106 = 116.860N/mm2<300N/mm2 W 22.42×103 主楞抗弯强度满足要求! (二)挠度验算 挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。 次楞作用在主楞上的集中荷载P=7.636kN, 经计算的最大变形值Vmax=1.279mm。 最大容许挠度值: 1500/150=10.0mm, 最大变形Vmax=1.279mm<10.0mm 主楞挠度满足要求! 双槽钢托梁验算 双拼[8槽钢 双槽钢托梁采用: 双拼[8槽钢(如图) 截面抵抗矩W=50.65cm3 截面惯性矩I=202.6cm4 梁体横截面积在500×1200的梁架体搭设时双槽钢托梁下方无需支护,验算如下 (1)强度验算 钢托梁按简支梁计算,取荷载最不利形式进行验算即在跨中位置。 集中荷载 F=[1.2×(24×1.2+1.5×1.2+0.3)+1.4×4]×0.5×1.5÷2=16.01kN, 如下图: 最大弯矩Mmax=Fc=16.01×0.45=7.2kN·m;其中C=0.45m 托梁的抗弯强度设计值f=300N/mm2; σ= Mmax = 7.2×106 = 142.03N/mm2<300N/mm2 W 50.63×103 托梁抗弯强度满足要求! (2)挠度验算 可调托撑作用在钢托梁上的集中荷载F=16.01kN, Vmax= Fc(3l2-4c2) = 16.01×450×(3×15002-4×4002)×103 = 4.39mm 24EI 24×206000×202.6×104 而最大允许变形Vmax=10mm,钢托梁挠度满足要求! 立杆圆盘抗剪验算 梁体横截面积在500×1200的梁架体搭设时双槽钢托梁下方无需支护,验算如下 (1)荷载计算 由上可知集中荷载 F=16.01kN, 即圆盘位置剪力为16.01KN,由检测得知允许荷载值为60KN。 (检测报告见附件) 风荷载计算 1.风荷载标准值 风荷载标准值应按下式计算: ωk=µsµzω0 ω0---基本风压,按浙江嘉兴10年一遇风压值采用,ω0=0.35kN/m2。 µs---支撑结构风荷载体形系数µs,将支撑架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。 支撑架的挡风系数=1.2×An/(la×h)=1.2×0.243/(2.4×1.5)=0.081 式中An--一步一跨范围内的挡风面积,An=(la+h+0.325lah)d=0.243m2 la----立杆间距,2.4m,h-----步距,1.5m,d-----钢管外径,0.048m 系数1.2-----节点面积增大系数。 系数0.325-----支撑架立面每平米内剪刀撑的平均长度。 单排架无遮拦体形系数: µst=1.2=1.2×0.081=0.10 无遮拦多排模板支撑架的体形系数: µs=µst 1-ηn =0.10 1-0.9710 =0.88 1-η 1-0.97 η----风荷载地形地貌修正系数。 n----支撑架相连立杆排数。 支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=11m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。 风压高度变化系数µz=0.65。 支撑架顶部立杆段风荷载标准值ωk=µzµsω0=0.65×0.88×0.35=0.200kN/m2 2.风荷载产生的立杆弯矩设计值Mw Mw= 0.92×1.4ωklah2 = 0.92×1.4×0.200×2.4×1.52 =0.122kN·m 10 10 立杆稳定性验算 (一)立杆轴力设计值 梁底立杆承受梁荷载设计值: 16.01kN; 立杆承受支架自重荷载设计值: 1.2×11×0.199=2.63kN 梁底立杆轴向力设计值: 18.64kN; (二)立杆计算长度 立杆计算长度按下式计算,并取较大值: L0=ηh=1.2×1.5=1.80m L0=h'+2ka=1+2×0.7×0.35=1.49m h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。 h'---支架立杆顶层水平杆步距(m) η---支架立杆计算长度修正系数。 K---悬臂端计算长度折减系数 a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m) L0取1.80,立杆长细比λ=Lo/i=180.00/2.01=90 按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.55; (三)立杆稳定性验算 立杆截面抵抗矩(cm3)W=7.7cm3;立杆Q345钢材抗压强度设计值f=300N/mm2; 组合风荷载时立杆稳定性计算: N + Mw = 18.64×103 + 0.122×106 =59.35+15.84=75.19N/mm2 A W 0.55×5.71×102 7.7×103 立杆稳定性满足要求! 一、支撑结构地基承载力验算 1、支承于地基土上时,地基承载力设计值fg按下式计算: 地基承载力设计值fg=120kN/m2 2、计算立杆基础底面积Ag 立杆下设置混凝土垫层,垫层作用长度1m,作用宽度1m,立杆基础底面积取混凝土垫层作用面积。 立杆基础底面积Ag=1×1=1m2 3、支撑结构传至立杆基础底面的轴力设计值N=18.64kN 4、立杆基础底面的平均压力设计值P按下式计算: P= N = 18.64 =18.64kN/m2 Ag 1 地基承载力满足要求! 。 5、立杆下砼垫层强度等级为C15,垫层厚度70mm,立杆底座边长150mm, 混凝土轴心抗压强度设计值fc=7.2N/mm2, 混凝土轴心抗拉强度设计值ft=0.91N/mm2, 素混凝土垫层局部受压承载力验算如下: N = 18.64×103 =0.83N/m2 150×150 22500 混凝土垫层局部受压承载力满足要求! 地基反力: f=(0.15+0.10×2)2×200=24.50KN βh——截面高度影响系数: 当h不大于800mm时,取βh为1.0;当h不小于2000mm时,取βh为0.9,其间按线性内插法取用 η——按下列两个公式计算,并取其中较小值 η1= 0.4+ 1.2 =0.4+0.6=1 βs η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,当βs小于2时取2 η2= 0.5+ ash0 =0.5+40×0.10/4×1.00=1.50 4μm η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 as——柱位置影响系数,中柱取40 h0——截面有效高度,h0=0.10m μm——计算截面周长,取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长;μm=4×(0.15+0.10)=1.00m f+0.7βhftημmh0=24.5+0.7×1×0.91×103×1×1.00×0.10=24.5+63.7=88.2>18.64KN 混凝土垫层受冲切承载力验算满足要求!
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