梁模板钢管高支撑架计算书Word下载.docx
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一、模板面板计算
使用模板类型为:
胶合板。
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照多跨连续梁计算。
作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.500×
1.000×
0.900=22.950kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.500×
0.900×
(2×
1.000+0.300)/0.300=3.450kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
q13=2.500×
0.900=2.250kN/m
均布线荷载标准值为:
q=25.500×
0.900+0.500×
1.000+0.300)/0.300=26.400kN/m
均布线荷载设计值为:
按可变荷载效应控制的组合方式:
q1=0.9×
[1.2×
(22.950+3.450)+1.4×
2.250]=31.347kN/m
按永久荷载效应控制的组合方式:
[1.35×
0.7×
2.250]=34.061kN/m
根据以上两者比较应取q1=34.061kN/m作为设计依据。
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q2=0.9×
1.2×
1.000+0.300)/0.300=3.726kN/m
跨中集中荷载设计值P=0.9×
1.4×
2.500=3.150kN
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W=90.00×
1.80×
1.80/6=48.60cm3;
I=90.00×
1.80/12=43.74cm4;
施工荷载为均布线荷载:
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN.m)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=1.916kN
N2=6.386kN
N3=1.916kN
最大弯矩M1=0.096kN.m
施工荷载为集中荷载:
最大弯矩M2=0.010kN.m
M1>
M2,故应采用M1验算抗弯强度。
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.096×
1000×
1000/48600=1.971N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取15.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)挠度计算
验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,
故采用均布线荷载标准值q=26.40kN/m为设计值。
面板最大挠度计算值v=0.020mm
面板的最大挠度小于150.0/400,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
(一)梁底顶托梁计算
按照三跨连续梁计算,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:
均布荷载q=6.386/0.900=7.096kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
7.096×
0.90×
0.90=0.575kN.m
最大剪力Q=0.6×
7.096=3.832kN
最大支座力N=1.1×
7.096=7.025kN
截面力学参数为
W=5.00×
10.00×
10.00/6=83.33cm3;
I=5.00×
10.00/12=416.67cm4;
抗弯计算强度f=0.575×
106/83333.3=6.90N/mm2
抗弯计算强度小于16.5N/mm2,满足要求!
(2)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:
T=3Q/2bh<
[T]
截面抗剪强度计算值T=3×
3832/(2×
50×
100)=1.150N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2
抗剪强度计算满足要求!
(3)挠度计算
最大变形v=0.677×
5.913×
900.04/(100×
10000.00×
4166666.7)=0.630mm
最大挠度小于900.0/250,满足要求!
三、扣件抗滑移的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.80
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为Rc=8×
0.80=6.40kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0×
0.80=6.40KN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆,无需计算。
四、立杆的稳定性计算
1、不考虑风荷载时,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——不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=7.02kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×
0.111×
6.200=0.823kN
N=7.025+0.823=7.848kN
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=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=4.24
——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);
(1).参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011),由公式
(1)、
(2)计算
顶部l0=kμ1(h+2a)
(1)
底部l0=kμ2h
(2)
其中,k——计算长度附加系数,应按表5.4.6采用;
k=1.155;
μ——考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按附录C采用;
μ1=1.442,μ2=1.808
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.45m;
计算长细比时,K取1;
公式
(1)的计算结果:
λ=μ(h+2a)/i=1.442×
(0.950+2×
0.45)×
100/1.600=167<
[λ]=210,满足要求!
公式
(2)的计算结果:
λ=μh/i=1.808×
1.500×
100/1.600=170<
立杆计算长度l0=kμ(h+2a)=1.155×
1.442×
(0.95+2×
0.45)=3.08
立杆计算长度l0=kμh=1.155×
1.808×
1.50=3.13
l0/i=3132.360/16.000=196
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
=0.188
钢管立杆受压应力计算值
=98.63N/mm2,
立杆的稳定性计算
<
[f1]=205.00N/mm2,满足要求!
附录:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.4.6满堂支撑架计算长度附加系数取值K
———————————————————————————————————
高度H(m)H≤88<
H≤1010<
H≤2020<
H≤30
k1.1551.1851.2171.291
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》满堂支撑架计算长度系数μ
以上表参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
五、基础承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
其中p——立杆基础底面的平均压力(N/mm2),p=N/A;
p=31.39
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);
N=7.85
A——基础底面面积(m2);
A=0.25
fg——地基承载力设计值(N/mm2);
fg=192.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×
fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;
kc=0.80
fgk——地基承载力标准值;
fgk=240.00
地基承载力的计算满足要求!
六、模板的构造和施工要求:
1、顶部支撑点的设计要求:
a.钢管立柱底部应设垫木和底座,顶部应设可调支托,U形支托与楞梁两侧间如有间隙,必须锲紧;
其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm,插入立杆内的长度不得小于150mm;
螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心;
b.扣件式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于500mm;
碗扣式模板支架顶部支撑点与支架顶层横杆的距离不应大于700mm;
2、模板支架的构造要求:
a.梁和板的立杆,其纵横间距应相等或成倍数;
b.当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m;
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm,如下图所示:
c.立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,立杆的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;
各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;
d.水平杆搭接接头的搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定;
e.当满堂支撑架高宽比不满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录C表C-2~表C-5规定(高宽比大于2或2.5)时,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接,连墙件水平间距应为6m~9m,竖向间距应为2m~3m。
在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接,在有空间部位,满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外延伸布置2~3跨。
支撑架高宽比不应大于3;
f.模板支架应自成体系,严禁与其他脚手架进行连接。
g.模板支架在安装过程中,必须设置防倾覆的临时固定设施。
h.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
i.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
3、扣件安装应符合下列规定:
a.螺栓拧紧力矩应控制在40~65N.m之间;
b.主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;
c.对接扣件开口应朝上或朝内;
d.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm;
4、钢管扣件模板支架体系的剪刀撑应符合以下要求:
(1)、普通型:
a.在架体外侧周边及内部纵、横向每5m~8m,应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5m~8m;
(b.在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。
当支撑高度超过8m,或施工总荷载大于15kN/㎡,或集中线荷载大于20kN/m的支撑架,扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。
水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过8m;
(2)、加强型:
a.当立杆纵、横间距为0.9m×
0.9m~1.2m×
1.2m时,在架体外侧周边及内部纵、横向每4跨(且不大于5m),应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为4跨;
b.当立杆纵、横间距为0.6m×
0.6m~0.9m×
0.9m(含0.6m×
0.6m,0.9m×
0.9m)时,在架体外侧周边及内部纵、横向每5跨(且不小于3m),应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5跨;
c.当立杆纵、横间距为0.4m×
0.4m~0.6m×
0.6m(含0.4m×
0.4m)时,在架体外侧周边及内部纵、横向每3m~3.2m应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为3m~3.2m;
d.在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置水平剪刀撑,当支撑高度超过8m,或施工总荷载大于15kN/㎡,或集中线荷载大于20kN/m的支撑架,扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。
水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过6m,剪刀撑宽度应为3m~5m;
5、高大模板工程执行建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定。
6、立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
7、施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
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