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[支架高8.65m,截面梁尺寸为500×
500mm,板厚120mm]
三、模板及支撑计算
计算依椐:
本工程专项方案计算书根据中国建筑科学研究院PKPM施工技术系列设计软件计算生成。
1.1-6轴交D轴的最大梁尺寸为500mm×
1000mm,搭设高度为4.45m,板厚为130mm。
以下为计算书:
梁木模板与支撑计算书
一、梁模板基本参数
梁截面宽度B=500mm,
梁截面高度H=1000mm,
H方向对拉螺栓2道,对拉螺栓直径14mm,
对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离(即计算跨度)600mm。
梁模板使用的木方截面50×
100mm,
梁模板截面侧面木方距离300mm。
梁底模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
梁侧模面板厚度h=18mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=15N/mm2。
二、梁模板荷载标准值计算
模板自重=0.340kN/m2;
钢筋自重=1.500kN/m3;
混凝土自重=24.000kN/m3;
施工荷载标准值=2.500kN/m2。
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设计值;
挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
c——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.714h;
T——混凝土的入模温度,取20.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/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1.200m;
1——外加剂影响修正系数,取1.000;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取0.850。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=6.000kN/m2。
三、梁底模板木楞计算
梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含!
四、梁模板侧模计算
梁侧模板按照三跨连续梁计算,计算简图如下
图梁侧模板计算简图
1.抗弯强度计算
抗弯强度计算公式要求:
f=M/W<
[f]
其中f——梁侧模板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——计算的最大弯矩(kN.m);
q——作用在梁侧模板的均布荷载(N/mm);
q=(1.2×
28.80+1.4×
6.00)×
1.00=42.960N/mm
最大弯矩计算公式如下:
M=-0.10×
42.960×
0.3002=-0.387kN.m
f=0.387×
106/54000.0=7.160N/mm2
梁侧模面板抗弯计算强度小于15.00N/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]
其中最大剪力Q=0.6×
0.300×
42.960=7.733kN
截面抗剪强度计算值T=3×
7733/(2×
1000×
18)=0.644N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板的抗剪强度计算满足要求!
3.挠度计算
最大挠度计算公式如下:
其中q=28.80×
1.00=28.80N/mm
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
v=0.677×
28.800×
300.04/(100×
6000.00×
486000.0)=0.542mm
梁侧模板的挠度计算值:
v=0.542mm小于[v]=300/250,满足要求!
五、穿梁螺栓计算
计算公式:
N<
[N]=fA
其中N——穿梁螺栓所受的拉力;
A——穿梁螺栓有效面积(mm2);
f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/mm2;
穿梁螺栓承受最大拉力N=(1.2×
1.00×
0.60/2=12.89kN
穿梁螺栓直径为14mm;
穿梁螺栓有效直径为11.6mm;
穿梁螺栓有效面积为A=105.000mm2;
穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=17.850kN;
穿梁螺栓承受拉力最大值为N=12.888kN;
穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。
每个截面布置2道穿梁螺栓。
穿梁螺栓强度满足要求!
梁模板扣件钢管高支撑架计算书
计算依据1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
计算依据2《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》(杜荣军)。
模板支架搭设高度为4.5米,
基本尺寸为:
梁截面B×
D=500mm×
1000mm,梁支撑立杆的横距(跨度方向)l=0.45米,步距h=1.50米梁底增加1道承重立杆。
图1梁模板支撑架立面简图
计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为F=1.2×
25.000×
0.130×
0.500×
0.450=0.877kN。
采用的钢管类型为
48×
3.0。
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)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=25.000×
1.000×
0.450=11.250kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×
0.450×
(2×
1.000+0.500)/0.500=0.788kN/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):
经计算得到,活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×
0.450=0.675kN
均布荷载q=1.2×
11.250+1.2×
0.788=14.445kN/m
集中荷载P=1.4×
0.675=0.945kN
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:
W=45.00×
1.80×
1.80/6=24.30cm3;
I=45.00×
1.80/12=21.87cm4;
计算简图
弯矩图(kN.m)
剪力图(kN)
变形图(mm)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.892kN
N2=3.192kN
N3=3.192kN
N4=0.892kN
最大弯矩M=0.051kN.m
最大变形V=0.0mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.051×
1000/24300=2.099N/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)抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度计算值T=3×
1676.0/(2×
450.000×
18.000)=0.310N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.042mm
面板的最大挠度小于166.7/250,满足要求!
二、梁底支撑木方的计算
(一)梁底木方计算
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=3.192/0.450=7.093kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
7.09×
0.45×
0.45=0.144kN.m
最大剪力Q=0.6×
7.093=1.915kN
最大支座力N=1.1×
7.093=3.511kN
木方的截面力学参数为
W=6.00×
8.00×
8.00/6=64.00cm3;
I=6.00×
8.00/12=256.00cm4;
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.144×
106/64000.0=2.24N/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[可以不计算]
1915/(2×
60×
80)=0.598N/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
最大变形v=0.677×
5.910×
450.04/(100×
9500.00×
2560000.0)=0.067mm
木方的最大挠度小于450.0/250,满足要求!
三、梁底支撑钢管计算
(一)梁底支撑横向钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.325kN.m
最大变形vmax=0.098mm
最大支座力Qmax=8.005kN
抗弯计算强度f=0.325×
106/4491.0=72.42N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于450.0/150与10mm,满足要求!
(二)梁底支撑纵向钢管计算
梁底支撑纵向钢管只起构造作用,无需要计算。
四、扣件抗滑移的计算
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:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=8.01kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
R≤8.0kN时,可采用单扣件;
8.0kN<
R12.0kN时,应采用双扣件;
R>
12.0kN时,应采用可调托座。
五、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式
其中N——立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力N1=8.01kN(已经包括组合系数1.4)
脚手架钢管的自重N2=1.2×
0.111×
4.450=0.591kN
N=8.005+0.591=8.596kN
——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=4.24
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);
W=4.49
——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);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1uh
(1)
l0=(h+2a)
(2)
k1——计算长度附加系数,按照表1取值为1.167;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;
u=1.700
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;
公式
(1)的计算结果:
l0=1.167×
1.700×
1.50=2.976m
=2976/16.0=186.574
=0.207
=8596/(0.207×
424)=97.807N/mm2,立杆的稳定性计算
<
公式
(2)的计算结果:
l0=1.500+2×
0.300=2.100m
=2100/16.0=131.661
=0.391
=8596/(0.391×
424)=51.834N/mm2,立杆的稳定性计算
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2——计算长度附加系数,按照表2取值为1.007;
公式(3)的计算结果:
1.007×
(1.500+2×
0.300)=2.468m
=2468/16.0=154.724
=0.294
=8596/(0.294×
424)=68.923N/mm2,立杆的稳定性计算
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
表1模板支架计算长度附加系数k1
步距
h(m)
h≤0.9
0.9<
h≤1.2
1.2<
h≤1.5
1.5<
h≤2.1
k1
1.243
1.185
1.167
1.163
表2模板支架计算长度附加系数k2
H(m)
4
6
8
10
12
14
16
18
20
25
30
35
40
h+2a或u1h(m)
1.35
1.0
1.014
1.026
1.039
1.042
1.054
1.061
1.081
1.092
1.113
1.137
1.155
1.173
1.44
1.012
1.022
1.031
1.047
1.056
1.064
1.072
1.111
1.129
1.149
1.53
1.007
1.015
1.024
1.055
1.062
1.079
1.097
1.114
1.132
1.62
1.021
1.029
1.036
1.043
1.051
1.074
1.090
1.106
1.123
1.80
1.020
1.033
1.040
1.046
1.052
1.067
1.096
1.92
1.018
1.030
1.035
1.048
1.076
1.104
2.04
1.044
1.060
1.073
1.087
1.101
2.25
1.010
1.016
1.027
1.032
1.037
1.057
1.070
1.094
2.70
1.053
1.066
1.078
1.091
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
六、立杆楼板承载力计算
计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)
楼板混凝土强度等级C25,板厚130㎜,立杆垫板为100×
100㎜铁板,当楼板混凝土强度已达到100%,立杆荷载为11.877KN时:
楼板抗冲切验算:
楼板混凝土抗冲切承载力:
0.7
hftUmh0=0.7×
1.0×
1.57×
880×
150=100.36KN>
11.877KN。
楼板混凝土局部压力验算:
11877/100×
100=1.1877MPa<
fc=21.1Mpa故满足要求。
(ft—混凝土轴心抗压强度设计值Um—距楼板h/2处冲切临界截面周长
h0—楼板的有效计算高度fc—混凝土抗压强度
h—截面高度影响系数)
楼板模板扣件钢管高支撑架计算书
搭设尺寸为:
立杆的纵距b=0.90米,立杆的横距l=0.90米,步距h=1.80米。
图楼板支撑架立面简图
图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.000×
0.900+0.350×
0.900=3.240kN/m
活荷载标准值q2=(2.000+1.000)×
0.900=2.700kN/m
W=90.00×
1.80/6=48.60cm3;
I=90.00×
1.80/12=43.74cm4;
f=M/W<
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×
(1.2×
3.240+1.4×
2.700)×
0.300=0.069kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.069×
1000/48600=1.420N/mm2
其中最大剪力Q=0.600×
0.300=1.380kN
1380.0/(2×
900.000×
18.000)=0.128N/mm2
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
3.240×
3004/(100×
6000×
437400)=0.068mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
二、支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.000×
0.300=0.975kN/m
q12=0.350×
0.300=0.105kN/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=(1.000+2.000)×
0.300=0.900kN/m
静荷载q1=1.2×
0.975+1.2×
0.105=1.296kN/m
活荷载q2=1.4×
0.900=1.260kN/m
2.木方的计算
均布荷载q=2.300/0.900=2.556kN/m
2.56×
0.90×
0.90=0.207kN.m
0.900×
2.556=1.380kN
2.556=2.530kN
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