厂房模板支架计算书PKPMWord下载.docx
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1.50×
1.50/6=33.75cm3;
I=90.00×
1.50/12=25.31cm4;
(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×
3.375+1.40×
4.050)×
0.250×
0.250=0.061kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.061×
1000×
1000/33750=1.800N/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×
3.375+1.4×
0.250=1.458kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1458.0/(2×
900.000×
15.000)=0.162N/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×
3.375×
2504/(100×
9000×
253125)=0.039mm
面板的最大挠度小于250.0/250,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=25.000×
0.250=0.813kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.500×
0.250=0.125kN/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+2.000)×
0.250=1.125kN/m
静荷载q1=1.20×
0.813+1.20×
0.125=1.125kN/m
活荷载q2=1.40×
1.125=1.575kN/m
计算单元内的木方集中力为(1.575+1.125)×
0.900=2.430kN
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=2.430/0.900=2.700kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
2.70×
0.90×
0.90=0.219kN.m
最大剪力Q=0.6×
0.900×
2.700=1.458kN
最大支座力N=1.1×
2.700=2.673kN
木方的截面力学参数为
W=4.00×
8.00×
8.00/6=42.67cm3;
I=4.00×
8.00/12=170.67cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.219×
106/42666.7=5.13N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/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×
1458/(2×
40×
80)=0.683N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/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=0.938kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
0.938×
900.04/(100×
10000.00×
1706667.0)=0.244mm
木方的最大挠度小于900.0/250,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=2.673kN
均布荷载取托梁的自重q=0.061kN/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=0.873kN.m
经过计算得到最大支座F=10.679kN
经过计算得到最大变形V=0.511mm
顶托梁的截面力学参数为
W=8.00×
8.00/6=85.33cm3;
I=8.00×
8.00/12=341.33cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.873×
106/85333.3=10.23N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁抗剪计算
6641/(2×
80×
80)=1.556N/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=0.511mm
顶托梁的最大挠度小于900.0/250,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=0.166×
7.080=1.174kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.500×
0.900=0.405kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×
0.900=2.633kN
经计算得到,静荷载标准值NG=(NG1+NG2+NG3)=4.211kN。
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+2.000)×
0.900=3.645kN
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为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=10.16kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
A——立杆净截面面积,A=4.890cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.50m;
h——最大步距,h=1.20m;
l0——计算长度,取1.200+2×
0.500=2.200m;
λ——由长细比,为2200/16=139;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.353;
经计算得到σ=10157/(0.353×
489)=58.839N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=1.4Wklal02/8-Prl0/4
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr计算公式
Pr=5×
1.4Wklal0/16
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.300×
1.000×
0.600=0.180kN/m2
h——立杆的步距,1.20m;
la——立杆迎风面的间距,0.90m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.90m;
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr=5×
1.4×
0.180×
2.200/16=0.156kN.m;
风荷载产生的弯矩Mw=1.4×
2.200×
2.200/8-0.156×
2.200/4=0.051kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值;
Nw=1.2×
4.211+0.9×
3.645+0.9×
0.051/0.900=9.718kN
经计算得到σ=9718/(0.353×
489)+51000/5080=65.416N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
风荷载作用下的内力计算
架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载w=0.180×
1.200=0.194kN
节点集中荷载w在立杆中产生的内力wv=1.200/0.900×
0.194=0.259kN
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力ws=(1.200×
1.200+0.900×
0.900)1/2/0.900×
0.194=0.324kN
支撑架的步数n=5
节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.324+(5.000-1)×
0.324=1.620kN
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为5.000×
0.259=1.296kN
架体自重为1.174kN
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和大于架体自重,不满足要求!
六、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取9.60m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=351.0mm2,fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×
h=900mm×
130mm,截面有效高度h0=110mm。
按照楼板每44天浇筑一层,所以需要验算44天、88天、132天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土44天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边9.60m,短边9.60×
0.32=3.07m,
楼板计算范围内摆放11×
4排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×
1.20×
(0.50+25.00×
0.13)+
1×
(1.17×
11×
4/9.60/3.07)+
1.40×
(2.00+2.50)=12.90kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=0.90×
12.90=11.61kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照两边固接单向板计算
Mmax=ql2/12=11.61×
9.602/12=89.18kN.m
按照混凝土的强度换算
得到44天后混凝土强度达到113.56%,C30.0混凝土强度近似等效为C34.1。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=16.25N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fcm=351.00×
360.00/(900.00×
110.00×
16.25)=0.08
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
αs=0.077
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αsbh02fcm=0.077×
110.0002×
16.3×
10-6=13.6kN.m
结论:
由于∑Mi=13.63=13.63<
Mmax=89.18
所以第44天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保存。
3.计算楼板混凝土88天的强度是否满足承载力要求
第3层楼板所需承受的荷载为
2×
(2.00+2.50)=19.50kN/m2
19.50=17.55kN/m
Mmax=ql2/12=17.55×
9.602/12=134.81kN.m
得到88天后混凝土强度达到134.37%,C30.0混凝土强度近似等效为C40.3。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=19.22N/mm2
19.22)=0.07
αs=0.067
M2=αsbh02fcm=0.067×
19.2×
10-6=14.0kN.m
由于∑Mi=13.63+14.03=27.66<
Mmax=134.81
所以第88天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第3层以下的模板支撑必须保存。
4.计算楼板混凝土132天的强度是否满足承载力要求
第4层楼板所需承受的荷载为
3×
(2.00+2.50)=26.11kN/m2
26.11=23.49kN/m
Mmax=ql2/12=23.49×
9.602/12=180.44kN.m
得到132天后混凝土强度达到146.53%,C30.0混凝土强度近似等效为C44.0。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=20.68N/mm2
20.68)=0.06
M3=αsbh02fcm=0.067×
20.7×
10-6=15.1kN.m
由于∑Mi=13.63+14.03+15.09=42.75<
Mmax=180.44
所以第132天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第4层以下的模板支撑必须保存。
5.计算楼板混凝土176天的强度是否满足承载力要求
第5层楼板所需承受的荷载为
4×
(2.00+2.50)=32.71kN/m2
32.71=29.44kN/m
Mmax=ql2/12=29.44×
9.602/12=226.07kN.m
得到176天后混凝土强度达到155.17%,C30.0混凝土强度近似等效为C46.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=21.72N/mm2
21.72)=0.06
αs=0.058
M4=αsbh02fcm=0.058×
21.7×
10-6=13.7kN.m
由于∑Mi=13.63+14.03+15.09+13.72=56.47<
Mmax=226.07
所以第176天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第5层以下的模板支撑必须保存。
6.计算楼板混凝土220天的强度是否满足承载力要求
第6层楼板所需承受的荷载为
5×
(2.00+2.50)=39.31kN/m2
39.31=35.38kN/m
Mmax=ql2/12=35.38×
9.602/12=271.70kN.m
得到220天后混凝土强度达到161.86%,C30.0混凝土强度近似等效为C48.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=22.52N/mm2
22.52)=0.06
M5=αsbh02fcm=0.058×
22.5×
10-6=14.2kN.m
由于∑Mi=13.63+14.03+15.09+13.72+14.23=70.69<
Mmax=271.70
所以第220天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第6层以下的模板支撑必须保存。
7.计算楼板混凝土264天的强度是否满足承载力要求
第7层楼板所需承受的荷载为
6×
(2.00+2.50)=45.91kN/m2
45.91=41.32kN/m
Mmax=ql2/12=41.32×
9.602/12=317.33kN.m
得到264天后混凝土强度达到167.34%,C30.0混凝土强度近似等效为C50.2。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=23.19N/mm2
23.19)=0.06
M6=αsbh02fcm=0.058×
23.2×
10-6=14.6kN.m
由于∑Mi=13.63+14.03+15.09+13.72+14.23+14.65=85.34<
Mmax=317.33
所以第264天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第7层以下的模板支撑必须保存。
8.计算楼板混凝土308天的强度是否满足承载力要求
第8层楼板所需承受的荷载为
7×
(2.00+2.50)=52.51kN/m2
52.51=47.26kN/m
Mmax=ql2/12=47.26×
9.602/12=362.96kN.m
得到308天后混凝土强度达到171.96%,C30.0混凝土强度近似等效为C51.6。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=23.80N/mm2
23.80)=0.05
M
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