800高粱模板计算书Word文档格式.docx
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2.5;
新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;
振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0
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:
胶合面板;
钢材弹性模量E(N/mm2):
210000.0;
钢材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.0;
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):
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):
穿梁螺栓竖向间距(mm):
穿梁螺栓直径(mm):
M14;
主楞龙骨材料:
木楞,,宽度60mm,高度80mm;
木楞,,宽度40mm,高度60mm;
二、梁模板荷载标准值计算
1.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,可按现场实际值取,输入0时系统按200/(T+15)计算,得5.714h;
T--混凝土的入模温度,取20.000℃;
V--混凝土的浇筑速度,取1.500m/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0.750m;
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1.000。
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44.343kN/m2、18.000kN/m2,取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。
三、梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
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;
计算的原则是按照龙骨的间
距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。
面板计算简图
1.抗弯验算
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=50.00×
1.8×
1.8/6=27.00cm3;
[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×
0.50×
18.00×
0.90=9.72kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值:
q2=1.4×
2.00×
0.90=1.26kN/m;
q=q1+q2=9.720+1.260=10.980kN/m;
计算跨度(内楞间距):
l=300.00mm;
面板的最大弯距M=0.1×
10.98×
300.002=9.88×
104N.mm;
经计算得到,面板的受弯应力计算值:
σ=9.88×
104/2.70×
104=3.660N/mm2;
面板的抗弯强度设计值:
[f]=13.000N/mm2;
面板的受弯应力计算值σ=3.660N/mm2小于面板的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=18.00×
0.50=9.00N/mm;
l--计算跨度(内楞间距):
E--面板材质的弹性模量:
E=9500.00N/mm2;
I--面板的截面惯性矩:
I=50.00×
1.80×
1.80/12=24.30cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×
9.00×
300.004/(100×
9500.00×
2.43×
105)=0.214mm;
面板的最大容许挠度值:
[ω]=l/250=300.000/250=1.200mm;
面板的最大挠度计算值ω=0.214mm小于面板的最大容许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
四、梁侧模板内外楞的计算
1.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,龙骨采用木楞,截面宽度40mm,截面高度60mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=40×
60×
60/6=24.00cm3;
I=40×
60/12=72.00cm4;
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×
18.000×
0.90+1.4×
2.000×
0.90)×
0.300/1=6.59kN/m;
内楞计算跨度(外楞间距):
l=500mm;
内楞的最大弯距:
M=0.1×
6.59×
500.002=1.65×
105N.mm;
经计算得到,内楞的最大受弯应力计算值σ=1.65×
105/2.40×
104=6.863N/mm2;
内楞的抗弯强度设计值:
[f]=17.000N/mm2;
内楞最大受弯应力计算值σ=6.863N/mm2内楞的抗弯强度设计值小于[f]=17.000N/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:
10000.00N/mm2;
q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
q=18.00×
0.30/1=5.40N/mm;
l--计算跨度(外楞间距):
l=500.00mm;
I--面板的截面惯性矩:
E=7.20×
105N/mm2;
内楞的最大挠度计算值:
5.40×
500.004/(100×
10000.00×
7.20×
105)=0.317mm;
内楞的最大容许挠度值:
[ω]=2.000mm;
内楞的最大挠度计算值ω=0.317mm小于内楞的最大容许挠度值[ω]=2.000mm,满足要求!
2.外楞计算
外楞(木或钢)承受内楞传递的荷载,按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。
本工程中,外龙骨采用木楞,截面宽度60mm,截面高度80mm,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60×
80×
80/6=64.00cm3;
I=60×
80/12=256.00cm4;
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(N.mm);
W--外楞的净截面抵抗矩;
[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)。
最大弯矩M按下式计算:
其中,作用在外楞的荷载:
P=(1.2×
0.30/1=3.29kN;
外楞计算跨度(对拉螺栓竖向间距):
l=300mm;
外楞的最大弯距:
M=0.175×
3294.000×
300.000=1.73×
105N.mm
经计算得到,外楞的受弯应力计算值:
σ=1.73×
105/6.40×
104=2.702N/mm2;
外楞的抗弯强度设计值:
外楞的受弯应力计算值σ=2.702N/mm2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=17.000N/mm2,满足要求!
(2).外楞的挠度验算
其中E--外楞的弹性模量,其值为10000.00N/mm2;
p--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:
p=18.00×
0.30/1=2.70KN;
l--计算跨度(拉螺栓间距):
l=300.00mm;
I=2.56×
106mm4;
外楞的最大挠度计算值:
ω=1.146×
2.70×
103×
300.003/(100×
2.56×
106)=0.033mm;
外楞的最大容许挠度值:
[ω]=1.200mm;
外楞的最大挠度计算值ω=0.033mm小于外楞的最大容许挠度值[ω]=1.200mm,满足要求!
五、穿梁螺栓的计算
验算公式如下:
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170.000N/mm2;
查表得:
穿梁螺栓的直径:
14mm;
穿梁螺栓有效直径:
11.55mm;
穿梁螺栓有效面积:
A=105mm2;
穿梁螺栓所受的最大拉力:
N=18.000×
0.500×
0.300×
2=5.400kN。
穿梁螺栓最大容许拉力值:
[N]=170.000×
105/1000=17.850kN;
穿梁螺栓所受的最大拉力N=5.400kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.850kN,满足要求!
六、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;
挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=1000.00×
18.00/6=5.40×
104mm3;
I=1000.00×
18.00/12=4.86×
105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=350.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×
(24.00+1.50)×
1.00×
0.80×
0.90=22.03kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×
0.35×
0.90=0.38kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×
0.90=2.52kN/m;
q=q1+q2+q3=22.03+0.38+2.52=24.93kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=1/8×
24.930×
0.3502=0.382kN.m;
σ=0.382×
106/5.40×
104=7.069N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=7.069N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13.000N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×
0.800+0.35)×
1.00=20.75N/mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=350.00/250=1.400mm;
ω=5×
20.750×
350.04/(384×
9500.0×
4.86×
105)=0.878mm;
ω=0.878mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=350.0/250=1.400mm,满足要求!
七、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24.000+1.500)×
0.800×
1.000=20.400kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×
1.000×
(2×
0.800+0.350)/0.350=1.950kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.500+2.000)×
0.350×
1.000=1.575kN;
2.方木的支撑力验算
均布荷载q=1.2×
20.400+1.2×
1.950=26.820kN/m;
集中荷载P=1.4×
1.575=2.205kN;
方木计算简图
经过计算得到从左到右各方木传递集中力[即支座力]分别为:
N1=5.859kN;
N2=5.859kN;
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×
10.000×
10.000/6=83.33cm3;
I=5.000×
10.000/12=416.67cm4;
方木强度验算:
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=5.859/1.000=5.859kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×
5.859×
1.000=0.586kN.m;
最大应力σ=M/W=0.586×
106/83333.3=7.031N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2;
方木的最大应力计算值7.031N/mm2小于方木抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.6×
1.000=3.515kN;
圆木的截面面积矩S=0.785×
50.00×
50.00=1962.50N/mm2;
圆木方受剪应力计算值T=3.52×
1962.50/(416.67×
50.00)=0.33N/mm2;
方木抗剪强度设计值[T]=1.700N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.331N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.700N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
方木最大挠度计算值ω=0.677×
4.883×
1000.0004/(100×
10000.000×
416.667×
104)=0.793mm;
方木的最大允许挠度[ω]=1.000×
1000/250=4.000mm;
方木的最大挠度计算值ω=0.793mm小于方木的最大允许挠度[ω]=4.000mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=5.859kN;
最大弯矩Mmax=1.025kN.m;
最大挠度计算值Vmax=2.292mm;
支撑钢管的最大应力σ=1.025×
106/5080.0=201.836N/mm2;
支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值201.836N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
八、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
九、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6.40kN;
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,根据前面计算结果得到R=5.86kN;
R<
6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、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=5.859kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×
0.129×
3.500=0.542kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×
(1.00/2+(0.70-0.35)/2)×
0.35=0.283kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×
0.180×
(1.50+24.00)=3.718kN;
N=5.859+0.542+0.283+3.718=10.403kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×
1.700×
1.500=2.945m;
Lo/i=2945.250/15.800=186.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压应力计算值;
σ=10402.620/(0.207×
489.000)=102.769N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=102.769N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2,满足要求!
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