模板专项扣件钢管楼板模板支架计算书文档格式.docx
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图2楼板支撑架荷载计算单元
按照扣件新规范中规定并参照模板规范,确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.10×
0.14+0.20)+1.40×
2.50=7.957kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.10×
0.14+0.7×
1.40×
2.50=7.194kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×
2.8。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.100×
0.140×
1.200+0.200×
1.200=4.457kN/m
活荷载标准值q2=(0.000+2.500)×
1.200=3.000kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=bh2/6=120.00×
1.50×
1.50/6=45.00cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=120.00×
1.50/12=33.75cm4;
式中:
b为板截面宽度,h为板截面高度。
(1)抗弯强度计算
f=M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.20×
4.457+1.40×
3.000)×
0.150×
0.150=0.021kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.021×
1000×
1000/45000=0.477N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
4.457+1.4×
0.150=0.859kN
截面抗剪强度计算值T=3×
859.0/(2×
1200.000×
15.000)=0.072N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
4.457×
1504/(100×
9000×
337500)=0.005mm
面板的最大挠度小于150.0/250,满足要求!
二、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.100×
0.150=0.527kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.200×
0.150=0.030kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(2.500+0.000)×
0.150=0.375kN/m
静荷载q1=1.20×
0.527+1.20×
0.030=0.669kN/m
活荷载q2=1.40×
0.375=0.525kN/m
计算单元内的木方集中力为(0.525+0.669)×
1.200=1.433kN
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=1.432/1.200=1.194kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
1.19×
1.20×
1.20=0.172kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
1.200×
1.194=0.859kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
1.194=1.575kN
木方的截面力学参数为
截面抵抗矩W=bh2/6=5.00×
8.00×
8.00/6=53.33cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=5.00×
8.00/12=213.33cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.172×
106/53333.3=3.22N/mm2
木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
859/(2×
50×
80)=0.322N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)
得到q=0.557kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
0.557×
1200.04/(100×
9000.00×
2133334.0)=0.407mm
木方的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=1.575kN
均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=1.538kN.m
经过计算得到最大支座F=14.000kN
经过计算得到最大变形V=0.950mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=bh2/6=10.00×
10.00×
10.00/6=166.67cm3;
截面惯性矩I=bh3/12=10.00×
10.00/12=833.33cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=1.538×
106/166666.7=9.23N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
7641/(2×
100×
100)=1.146N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
(3)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.950mm
顶托梁的最大挠度小于1200.0/250,满足要求!
四、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.188×
5.900=1.111kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.200×
1.200=0.288kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.100×
1.200=5.060kN
经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=6.459kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.500+0.000)×
1.200=3.600kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=12.791kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);
i=1.60
A——立杆净截面面积(cm2);
A=3.97
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.25
σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
顶部立杆段:
l0=ku1(h+2a)
(1)
非顶部立杆段:
l0=ku2h
(2)
k——计算长度附加系数,按照表5.4.6取值为1.155,当允许长细比验算时k取1;
u1,u2——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;
a=0.30m;
顶部立杆段:
a=0.2m时,u1=2.153,l0=3.233m;
λ=3233/16.0=201.793
允许长细比(k取1)λ0=201.793/1.155=174.713<
210长细比验算满足要求!
φ=0.178
σ=11729/(0.178×
397.4)=165.397N/mm2
a=0.5m时,u1=1.532,l0=3.362m;
λ=3362/16.0=209.861
允许长细比(k取1)λ0=209.861/1.155=181.698<
φ=0.166
σ=11729/(0.166×
397.4)=177.796N/mm2
依据规范做承载力插值计算a=0.300时,σ=169.530N/mm2,立杆的稳定性计算σ<
非顶部立杆段:
u2=3.109,l0=3.232m;
λ=3232/16.0=201.736
允许长细比(k取1)λ0=201.736/1.155=174.663<
φ=
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