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转换大梁砼强度等级C40,为一大体积砼结构构件,同时梁跨度大、截面尺寸大、配筋多、悬空高度高,模板支设安全性要求高。
见图
3、转换大梁构造要求:
4、大梁施工,从钢筋连接绑扎至模板安装,从浇筑砼分层、留缝、砼养护都较为复杂,增加现场施工难度。
二、大梁模板支撑原理及体系验算:
(1)构造设计:
选用18厚木胶合板作为梁底板、侧板。
用50×
100㎜的方木作为楞条支撑模板。
用48×
3.5钢管脚手架作支撑系统。
按最具有代表性梁截面700×
1800,进行受力计算。
梁侧横、竖楞方木间距300,横楞用@500的钢管支撑,并采用φ12对拉螺栓加固。
梁底模、纵楞方放置三根,梁底钢管支撑和平板支撑系统连成整体,增加其整体稳定性,示意图如下:
(2)荷载计算
根据荷载分析,梁底受力的主要荷载由新浇混凝土自重标准值、施工人员及设备自重荷载标准、振捣混凝土产生的荷载标准值组成。
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。
1、参数信息
1>
.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.70梁截面高度D(m):
1.80
混凝土板厚度(mm):
180.00立杆梁跨度方向间距La(m):
1.00;
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;
梁支撑架搭设高度H(m):
3.10;
梁两侧立柱间距(m):
承重架支设:
钢管支撑平行梁截面;
板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
采用的钢管类型为Φ48×
3;
截面模量W(cm):
5.08
扣件连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2>
.荷载参数
模板自重(KN/m):
5.24;
钢筋自重(KN/m):
30.00;
混凝土自重(KN/m):
0.7×
1.8×
24=30.24
施工人员及设备(KN/m):
2.5
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
6.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
水平模板:
2.0侧模:
4.0
3>
.材料参数
木材品种:
柏木;
木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
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):
1.7;
面板类型:
木胶合板
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
梁底模板支撑的间距(mm):
300.0;
面板厚度(mm):
18.0;
5>
.梁侧模板参数
主楞间距(mm):
500;
次楞间距(mm):
300;
穿梁螺栓水平间距(mm):
穿梁螺栓竖向根数:
穿梁螺栓竖向距板底的距离为:
300;
穿梁螺栓直径(mm):
M12;
主楞龙骨材料:
φ48×
3.5钢管;
2、梁模板荷载标准值计算
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。
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
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,取200/(T+15)=4.44h;
T--混凝土的入模温度,取28℃;
V--混凝土的浇筑速度,取3.0m/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1.62m;
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0.85。
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;
分别为41.42kN/m2、38.88kN/m2,取较小值38.88kN/m2作为本工程计算荷载。
3、梁侧模板面板的计算:
(取米长度为计算单位)
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
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,σ--面板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--面板的最大弯距(N.mm);
W--面板的净截面抵抗矩,W=bh²
/6=(70×
1.8)/6=37.8cm3;
[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×
38.88×
0.9=29.39KN/m
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×
6×
0.9=5.29kN/m;
0.9取的临时结构折减系数按《施工手册》
q=q1+q3=34.68kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=300mm;
面板的最大弯距M=0.1qL²
=0.1×
34.68×
300²
=3.12×
105N.mm经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=M/W=(3.12×
105)/3.78×
104=8.25N/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=8.25N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
、挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=38.88×
0.7=27.22N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
E--面板材质的弹性模量:
E=9500N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=bh³
/12=70×
1.8³
/12=3.402cm5;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×
7.2×
3004/(100×
9500×
3.402×
105)=0.462mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.462mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.2mm,满足要求!
4、梁侧模板内外楞的计算;
、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1根木楞,截面宽度50mm,截面高度100mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50×
1002×
1/6=83.33cm3;
I=50×
1003×
1/12=416.67cm4;
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×
0.9+1.4×
0.9=34.68KN/m内楞计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×
500.2=8.67×
105(N.mm;
最大支座力:
R=1.1×
0.3=11.44KN;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=8.67×
105/8.33×
104=10.41N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=10.41N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/mm2,满足要求!
(2).内楞的挠度验算;
其中E--面板材质的弹性模量:
10000N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=38.88×
l--计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
I--面板的截面惯性矩:
I=8.33×
106mm4;
内楞的最大挠度计算值:
27.22×
5004/(100×
10000×
8.33×
106)=0.138mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=500/250=2mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.138mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2mm,满足要求!
、外楞计算;
外楞为双钢管横肋承受内楞传递的集中力,取内楞的最大支座力11.44kN,按照集中荷载作用下的连续梁计算。
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φ48×
3.5;
外钢楞截面抵抗矩W=8.98cm3;
外钢楞截面惯性矩I=21.56cm4;
外楞计算简图
(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(kN.m)
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=1.2×
11.44×
0.9×
0.3×
+1.4×
0.3)=5.975kN.m
外楞最大计算跨度:
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=5.97×
105/8.98×
103=66.48N/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=66.48N/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《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。
挠度验算公式如下:
其中,ω--外楞最大挠度(mm);
P--内楞作用在支座上的荷载(kN/m):
P=11.44×
0.5=5.74kN/m;
l--计算跨度(水平螺栓间距):
l=500.0mm;
E--外楞弹性模量(N/mm2):
E
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